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氣動技術及氣動機械手的發展過程
氣動技術是以空氣壓縮機為動力源,以壓縮空氣為工作介質,進行能量傳遞或信號傳遞的工程技術,是實現各種生產控制、自動控制的重要手段之一。 大約開始于1776年,Johnwilkimson發明能產生1個大氣壓左右壓力的空氣壓縮機。1880年,人們第一次利用氣缸做成氣動剎車裝置,將它成功地用到火車的制動上。20世紀30年代初,氣動技術成功地應用于自動門的開閉及各種機械的輔助動作上。至50年代初,大多數氣壓元件從液壓元件改造或演變過來,體積很大。60年代,開始構成工業控制系統,自成體系,不再與風動技術相提并論。在70年代,由于氣動技術與電子技術的結合應用,在自動化控制領域得到廣泛的推廣。80年代進入氣動集成化、微型化的時代。90年代至今,氣動技術突破了傳統的死區,經歷著飛躍性的發展,人們克服了閥的物理尺寸局限,真空技術日趨完美,高精度模塊化氣動機械手問世,智能氣動這一概念產生,氣動伺服定位技術使氣缸高速下實現任意點自動定位,智能閥島十分理想地解決了整個自動生產線的分散與集中控制問題。
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氣動機械手作為機械手的一種,它具有結構簡單、重量輕、動作迅速、平穩、可靠、節能和不污染環境等優點而被廣泛應用。
氣動機械手強調模塊化的形式,現代傳輸技術的氣動機械手在控制方面采用了先進的閥島技術(可重復編程等),氣動伺服系統(町實現任意位置上的精確定位),在執行機構上全部采用模塊化的拼裝結構。
90年代初,由布魯塞爾皇家軍事學院Y•Bando教授領導的綜合技術部開發研制的電子氣動機器人——“阿基里斯”六腳勘探員,是氣動技術、PLC控制技術和傳感技術完美結合產生的“六足動物”。
6個腳中的每一個腳都有3個自由度,一個直線氣缸把腳提起、放下,一個擺動馬達控制腳伸展/退回運動,另一個擺動馬達則負責圍繞腳的軸心做旋轉之用。
由漢諾威大學材料科學研究院設計的氣動攀墻機器人,它集遙感技術和真空技術于一體,成功地解決了垂直攀緣等視為危險工作的操作問題。
Tron-X電子氣動機器人,能與人親切地握手,它的頭部、腰部、手能與人類一樣彎曲運動,并且有良好的柔韌性。在幕后操縱人員的操作下(或通過自身的編程控制)能與人進行對話,或作自我介紹等。Tron-X電子氣動機器人集電子技術、氣動技術和人工智能為一體,它告訴我們,氣動技術能夠實現機器人中最難解決的靈活的自由度,具有在足夠工作空間的適應性、高精度和快速靈敏的反應能力。
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