助力機(jī)械手簡(jiǎn)介

助力機(jī)械手應(yīng)用

由于具有無(wú)重力化、精確直觀、操作便捷、安全高效等特點(diǎn)，“平衡吊”廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)中的物料移載、高頻率搬運(yùn)、精確定位、部件裝配等場(chǎng)合。

從接受原材料和物料開(kāi)始，一直到加工、生產(chǎn)、保管及配送等物料流動(dòng)過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，平衡吊手動(dòng)移載系統(tǒng)所發(fā)揮的作用是令人矚目的。

正確使用相應(yīng)的物料移載方法和手段，對(duì)于各行業(yè)中，重物的移載、搬運(yùn)現(xiàn)場(chǎng)的操作人員的健康、安全，進(jìn)而其作業(yè)的合理性、勞動(dòng)力的節(jié)省、生產(chǎn)效率的提高、產(chǎn)品品質(zhì)的保障等多方面都有極大改善。

助力機(jī)械手系統(tǒng)組成

一套完整的助力機(jī)械手裝備主要由三部分組成：平衡吊主機(jī)、抓取夾具（或機(jī)械手）及安裝結(jié)構(gòu)。

機(jī)械手主機(jī)是實(shí)現(xiàn)物料（或工件）在空中無(wú)重力化浮動(dòng)狀態(tài)的主體裝置。

機(jī)械手則是實(shí)現(xiàn)工件抓取，并完成用戶相應(yīng)搬運(yùn)和裝配要求的裝置。

安裝結(jié)構(gòu)則是根據(jù)用戶服務(wù)區(qū)域及現(xiàn)場(chǎng)狀況要求以支撐整套設(shè)備的機(jī)構(gòu)。

助力機(jī)械手產(chǎn)品系列

為實(shí)現(xiàn)物料移載的省力操作，國(guó)內(nèi)機(jī)械手的專業(yè)廠商已推出豐富的平衡吊機(jī)型，滿足不同行業(yè)中不同物料不同工藝要求的搬運(yùn)需要。

按工作原理不一樣，有臂桿式和軟索式。其中臂桿式平衡吊又因工作曲線差異，有PBF、PBC等；軟索式則因主體執(zhí)行元件不同，分卷筒式（IRB）和直線氣缸式（PBB）、鋼絲繩式和鏈條式等。根據(jù)動(dòng)力源不同，有氣動(dòng)式和電動(dòng)式（EBC）等。

另外，按系統(tǒng)所采用基座不同，有落地固定式、落地移動(dòng)式、懸掛固定式、懸掛移動(dòng)式、附墻式等 。

硬臂式助力機(jī)械手系統(tǒng)組成主要包括四部分：

1）軌道行走系 統(tǒng)；

2）機(jī)械手主機(jī)；

3）夾具部分；

4）執(zhí)行部分；

5）氣路控制系統(tǒng)。

助力機(jī)械手軌道系統(tǒng)

本方案采用雙排C型鋁合金軌道與移動(dòng)平臺(tái)小車配合，平臺(tái)小車下法蘭連接硬臂式機(jī)械手。使整個(gè)設(shè)備在軌道行程內(nèi)平穩(wěn)行走。C型軌道采用進(jìn)口材料，強(qiáng)度、精度高。

非金屬滾輪采用高強(qiáng)度耐磨尼龍材料加工而成，使用壽命長(zhǎng)。

助力機(jī)械手主機(jī)

a） 可實(shí)現(xiàn)不同重量物料的重力平衡狀態(tài)，適用于物料的精確移載操作。

b） 空載、滿載及處理不同工件時(shí)，系統(tǒng)可感知其重量變化，并實(shí)現(xiàn)載荷在三維空間中的浮動(dòng)狀態(tài)，便于精確定位。

c） 全程平衡、運(yùn)動(dòng)順滑等特點(diǎn)，使得操作者可以很便捷地實(shí)現(xiàn)工件的搬運(yùn)、定位、裝配等操作。

d） 剛性手臂可使機(jī)械手帶工件越過(guò)障礙；水平臂可滿足物料在相關(guān)場(chǎng)所進(jìn)行橫向放入、橫向取出等動(dòng)作要求。

e） 系統(tǒng)可始終保持機(jī)械手頭部的水平，發(fā)揮高作業(yè)性。

f） 關(guān)節(jié)剎車裝置，具有多個(gè)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)廣域范圍內(nèi)的物料取置；配備有剎車裝置，操作者可在操作過(guò)程中隨時(shí)中斷機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)。

助力機(jī)械手氣動(dòng)夾具

主機(jī)控制與夾具（機(jī)械手）集成為一體，方便操作者雙手控制工件。主機(jī)操作按鈕都集成于夾具控制面板上，控制部分及指示燈、指示器等按人體工學(xué)原理布置，便于操作及緊急情況的處理。

助力機(jī)械手執(zhí)行

執(zhí)行部分是機(jī)械手上承擔(dān)抓（或吸）取物件的機(jī)構(gòu)，由手指、傳力（或增力）機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置等組成。

手指是手部中直接承擔(dān)抓（或吸）取物件的元件。

1、手指的抓取機(jī)能

助力機(jī)械手的手指的抓取機(jī)能是由被抓取物件和手指決定的。被抓取物件的大小、形狀、重量、材質(zhì)和受外力的約束程度及運(yùn)動(dòng)（抓取運(yùn)動(dòng)的物件）情況，決定了手指是的大小、形狀、個(gè)數(shù)、種類配置和動(dòng)作，而這些又決定了手指的抓取機(jī)能（即該手指能抓取的極限尺寸；手指對(duì)物件的約束和握緊程度；抓取精度-定位精度等）。

2、手指的種類

機(jī)械手的手指有機(jī)械式和吸盤式兩種形式。人手抓取物件時(shí)，手指常與手掌相對(duì)握緊。機(jī)械式手指沒(méi)有手掌，全靠手指握緊物件；而吸盤式手指則剛好相當(dāng)于只有手掌吸附物件。機(jī)械式手指的應(yīng)用比較廣泛。

機(jī)械式手指常按指根的動(dòng)作及手指的數(shù)目或手指的形狀進(jìn)行分類。

（1）按指根的動(dòng)作不同分類

回轉(zhuǎn)型手指：手指的張開(kāi)與閉合是靠指根的回轉(zhuǎn)動(dòng)作完成的。無(wú)關(guān)節(jié)手指的本體是一個(gè)直構(gòu)件；固定關(guān)節(jié)指的本體是一個(gè)彎構(gòu)件，即在指的中間處形成一個(gè)“V”形關(guān)節(jié)角；而自由關(guān)節(jié)指的本體在中間分開(kāi)，指根與指尖是由鉸鏈連接的。

直進(jìn)型手指：手指的張開(kāi)與閉合是靠手指的直接動(dòng)作完成的。這種手指也可分為無(wú)關(guān)節(jié)指和自由關(guān)節(jié)指。有時(shí)還把無(wú)關(guān)節(jié)指、固定關(guān)節(jié)指、自由關(guān)節(jié)指相互組合而成為混合手指。

（2）按手指抓取部分的形狀分類

有圓弧形的、鋸齒形的、鉤形的和平板形的等等。

3、典型表面與手指的接觸狀態(tài)

雖然被抓取物件的形狀和尺寸是多種多樣的，但是從抓取的角度來(lái)看，可將被抓取部位的形狀分成圓柱形、正方柱形、板形、球形和圓錐形等5種典型表面。各種手指在抓取這5種典型表面時(shí)的接觸狀態(tài)是各不相同的，根據(jù)這時(shí)的接觸狀態(tài)，即可對(duì)不同形狀和數(shù)量的手指及其抓取機(jī)能進(jìn)行分析和比較，以便從中選出合理的指形和手指?jìng)€(gè)數(shù) 。

助力機(jī)械手控制系統(tǒng)

a） 設(shè)置有元件保護(hù)盒，以保護(hù)主要精密氣動(dòng)元器件，避免操作時(shí)意外撞擊及灰塵沉積。氣路排布完全按豐田AMS標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，方便維修。

b） 系統(tǒng)配備二聯(lián)件、單向閥和儲(chǔ)氣罐，為系統(tǒng)提供持續(xù)穩(wěn)定的壓縮空氣，當(dāng)主供氣源意外斷氣時(shí)，可提供一定時(shí)間的安全保障，并使系統(tǒng)有足夠的動(dòng)力完成本次操作或?qū)⒐ぜ遁d。

a） 配備有負(fù)載顯示器，指示負(fù)載狀態(tài)，告知操作者：此時(shí)物料是否可被提起或被卸載。當(dāng)系統(tǒng)處于負(fù)載狀態(tài)時(shí)，顯示器呈紅色。

b） 配備有負(fù)載壓力表，指示壓縮空氣工作狀況。

c） 配備有安全誤操作保護(hù)裝置，防止誤動(dòng)作對(duì)人身或設(shè)備造成傷害；在操作者未對(duì)安裝狀況進(jìn)行確認(rèn)前，即工件未安裝到位前，如果工人誤操作松開(kāi)按鈕，工件不能被卸載（限于動(dòng)力夾具）。

d） 系統(tǒng)配備了失氣保護(hù)裝置，當(dāng)主供氣源意外斷氣時(shí)，主機(jī)臂桿不能動(dòng)作，機(jī)械手停止作業(yè)，避免意外的傷害。

e） 設(shè)備配套安全控制系統(tǒng)，在操作時(shí)，系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)檎`動(dòng)作，而突然改變負(fù)載或空載壓力，因此機(jī)械手不會(huì)因此快速上升或下降而對(duì)人身、設(shè)備和產(chǎn)品造成傷害。

世界高端工業(yè)機(jī)械手均有高精化，高速化，多軸化，輕量化的發(fā)展趨勢(shì)。定位精度可以滿足微米及亞微米級(jí)要求，將機(jī)械手、柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元相結(jié)合，從而根本改變機(jī)械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。隨著機(jī)械手的小型化和微型化，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)突破傳統(tǒng)的機(jī)槭領(lǐng)域，而向著電子信息、生物技術(shù)、生命科學(xué)及航空航天等高端行業(yè)發(fā)展 。

助力機(jī)械手分為：硬臂式助力機(jī)械手、軟索式助力機(jī)械手、折臂吊、電動(dòng)平衡吊、氣動(dòng)平衡吊、懸臂吊、墻壁吊。

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2.搬運(yùn)機(jī)械手

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