直角坐標機械手是指在工業(yè)運用中，能夠完畢自動控制的、可重復編程的、運動自由度僅包括三維空間正交平移的自動化設備。

其組成部分包括直線運動軸、運動軸的驅(qū)動體系、控制體系、終端設備。可在多領域進行運用，有超大行程、組合能力強等優(yōu)點

。

直角坐標機械手的結構組成：

一、直線運動軸

也叫直線運動單元,它就是一個獨立的運動軸,主要由支撐載體的鋁型材或鋼型材和被設備在型材內(nèi)部的直線導軌、運動滑塊以及作為帶動滑塊做高速運動的同步帶組成。

其核心元件為——直線定位單元一個完整的定位單元（體系）由幾部分組成：

1、定位體型材：

作為軌道的設備支撐部分，該型材不同于一般的結構型材，它要求非常高的直線度，平面度。

2、運動軌道：

設備在定位體型材上，直接支撐運動的滑塊。一個定位體型材（體系）上，或許設備一根運動軌道，也或許設備多根運動軌道，軌道的特性及數(shù)量直接影響定位單元（體系）的力學特性。組成定位體系的軌道種類很，通用的有直線滾珠軌道，直線圓柱鋼軌道。

3、運動滑塊：

直角坐標機械手由負載設備板、軸承架、滾輪組（滾珠組）、除塵刷、潤滑腔、密封蓋組成。運動滑塊與軌道經(jīng)過滾輪或滾珠藕合在一同。完畢運動的導向。

4、傳動元件：

通用的傳動元件有同步帶、齒形帶、絲杠/滾珠絲杠、齒條、直線電機等。

5、軸承及軸承座：

用于設備傳動元件及驅(qū)動元。

二、驅(qū)動體系

在直角坐標機械手的常規(guī)使用中，之所以能夠完成精確的運動定位，出去本體的精度要求以外，還需要電機驅(qū)動系統(tǒng)作為保障的。

常用的驅(qū)動體系有：

溝通/支流伺服電機驅(qū)動體系、步進電機驅(qū)動體系、直線伺服電機/直線步進電機驅(qū)動體系。每一個驅(qū)動體系都由電機和驅(qū)動器兩部分組成。驅(qū)動器的作用是將弱電信號擴大，將其加載在驅(qū)動電機的強電上，驅(qū)動電機。電機則是將電信號轉(zhuǎn)化成精確的速度及角位移。

在要求高動態(tài)，高速作業(yè)情況、大功率驅(qū)動等場合多用溝通/支流伺服電機體系作為驅(qū)動；在要求低動態(tài)，低速作業(yè)情況、小功率驅(qū)動等場合可用步進電機體系作為驅(qū)動；而在在要求極高動態(tài)，高速作業(yè)情況、高定位精度等場合才會用到直線伺服體系驅(qū)動。

留心，直角坐標機械手的傳動主要是經(jīng)過驅(qū)動電機的翻滾帶動同步帶運動,同步帶帶動直線導軌上的滑塊運動。當驅(qū)動軸的最高轉(zhuǎn)速低于600r/min時通常選用步進電機,超出這個速度要求會選擇伺服電機。

三、控制系統(tǒng)

機械手要在必定時間內(nèi)完畢特定的使命,比方每10s內(nèi)完畢一次搬運作業(yè)。在完畢抓取,加速運動,高速運動,減速運動,開釋工件等一同,還要與相關的設備經(jīng)過通訊或I/O口完畢一些時序上的和諧同步。另外在涂膠運用上,各個運動軸要完畢直線和圓弧插補運動。因此其數(shù)控系統(tǒng)要按具體運用要求來選定其控制軸數(shù)、I/O口數(shù)量和軟件功用。通常選用數(shù)控系統(tǒng)，PLC，工控機加運動控制卡和帶軸卡功用及I/O口的驅(qū)動電機來做控制系統(tǒng)。

依據(jù)功用的不同，控制器能夠有很多種：

1、基礎的工控機與運動控制卡的組合：運動控制卡借用運算機的資源，使用本身的運動控制功能完成機械手控制。

2、脫機運動控制卡：借用核算機編好程序，可將程序自我存儲，脫機作業(yè)。

3、PLC-借用核算機編好程序，可將程序自我存儲，脫機作業(yè)。

4、專用控制器。

四、終端設備

直角坐標機械手的終端設備運用處不同，能夠設備林林總總的操作東西：

如焊接機械手的終端操作東西是焊槍：碼垛機器人終端操作東西是抓手；涂膠（點膠）、激光切割機器人終端操作東西是膠槍、檢測（監(jiān)測）機械手終端操作東西是相機或激光。

有些作業(yè)負載的作業(yè)，單一操作不能實現(xiàn)，需求設備兩個或以上操作東西才能夠完成。如關于非固定軌道運動物體的抓取除需求機械抓手外，還需求一個相機，視覺設備，時間跟蹤核算物體的空間方位。