直角坐標(biāo)機(jī)械手是指在工業(yè)運(yùn)用中，能夠完畢自動(dòng)控制的、可重復(fù)編程的、運(yùn)動(dòng)自由度僅包括三維空間正交平移的自動(dòng)化設(shè)備。

其組成部分包括直線運(yùn)動(dòng)軸、運(yùn)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)體系、控制體系、終端設(shè)備。可在多領(lǐng)域進(jìn)行運(yùn)用，有超大行程、組合能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)

。

直角坐標(biāo)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)組成：

一、直線運(yùn)動(dòng)軸

也叫直線運(yùn)動(dòng)單元,它就是一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)軸,主要由支撐載體的鋁型材或鋼型材和被設(shè)備在型材內(nèi)部的直線導(dǎo)軌、運(yùn)動(dòng)滑塊以及作為帶動(dòng)滑塊做高速運(yùn)動(dòng)的同步帶組成。

其核心元件為——直線定位單元一個(gè)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(shè)備支撐部分，該型材不同于一般的結(jié)構(gòu)型材，它要求非常高的直線度，平面度。

2、運(yùn)動(dòng)軌道：

設(shè)備在定位體型材上，直接支撐運(yùn)動(dòng)的滑塊。一個(gè)定位體型材（體系）上，或許設(shè)備一根運(yùn)動(dòng)軌道，也或許設(shè)備多根運(yùn)動(dòng)軌道，軌道的特性及數(shù)量直接影響定位單元（體系）的力學(xué)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(yùn)動(dòng)滑塊：

直角坐標(biāo)機(jī)械手由負(fù)載設(shè)備板、軸承架、滾輪組（滾珠組）、除塵刷、潤滑腔、密封蓋組成。運(yùn)動(dòng)滑塊與軌道經(jīng)過滾輪或滾珠藕合在一同。完畢運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向。

4、傳動(dòng)元件：

通用的傳動(dòng)元件有同步帶、齒形帶、絲杠/滾珠絲杠、齒條、直線電機(jī)等。

5、軸承及軸承座：

用于設(shè)備傳動(dòng)元件及驅(qū)動(dòng)元。

二、驅(qū)動(dòng)體系

在直角坐標(biāo)機(jī)械手的常規(guī)使用中，之所以能夠完成精確的運(yùn)動(dòng)定位，出去本體的精度要求以外，還需要電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為保障的。

常用的驅(qū)動(dòng)體系有：

溝通/支流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)體系、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)體系、直線伺服電機(jī)/直線步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)體系。每一個(gè)驅(qū)動(dòng)體系都由電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器兩部分組成。驅(qū)動(dòng)器的作用是將弱電信號(hào)擴(kuò)大，將其加載在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的強(qiáng)電上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)。電機(jī)則是將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成精確的速度及角位移。

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

留心，直角坐標(biāo)機(jī)械手的傳動(dòng)主要是經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電機(jī)的翻滾帶動(dòng)同步帶運(yùn)動(dòng),同步帶帶動(dòng)直線導(dǎo)軌上的滑塊運(yùn)動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸的最高轉(zhuǎn)速低于600r/min時(shí)通常選用步進(jìn)電機(jī),超出這個(gè)速度要求會(huì)選擇伺服電機(jī)。

三、控制系統(tǒng)

機(jī)械手要在必定時(shí)間內(nèi)完畢特定的使命,比方每10s內(nèi)完畢一次搬運(yùn)作業(yè)。在完畢抓取,加速運(yùn)動(dòng),高速運(yùn)動(dòng),減速運(yùn)動(dòng),開釋工件等一同,還要與相關(guān)的設(shè)備經(jīng)過通訊或I/O口完畢一些時(shí)序上的和諧同步。另外在涂膠運(yùn)用上,各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸要完畢直線和圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。因此其數(shù)控系統(tǒng)要按具體運(yùn)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(jī)加運(yùn)動(dòng)控制卡和帶軸卡功用及I/O口的驅(qū)動(dòng)電機(jī)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(chǔ)的工控機(jī)與運(yùn)動(dòng)控制卡的組合：運(yùn)動(dòng)控制卡借用運(yùn)算機(jī)的資源，使用本身的運(yùn)動(dòng)控制功能完成機(jī)械手控制。

2、脫機(jī)運(yùn)動(dòng)控制卡：借用核算機(jī)編好程序，可將程序自我存儲(chǔ)，脫機(jī)作業(yè)。

3、PLC-借用核算機(jī)編好程序，可將程序自我存儲(chǔ)，脫機(jī)作業(yè)。

4、專用控制器。

四、終端設(shè)備

直角坐標(biāo)機(jī)械手的終端設(shè)備運(yùn)用處不同，能夠設(shè)備林林總總的操作東西：

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

有些作業(yè)負(fù)載的作業(yè)，單一操作不能實(shí)現(xiàn)，需求設(shè)備兩個(gè)或以上操作東西才能夠完成。如關(guān)于非固定軌道運(yùn)動(dòng)物體的抓取除需求機(jī)械抓手外，還需求一個(gè)相機(jī)，視覺設(shè)備，時(shí)間跟蹤核算物體的空間方位。