一種自來(lái)水表檢測(cè)裝置自動(dòng)裝卸機(jī)械手

劉小強(qiáng)

摘 要：在現(xiàn)代工業(yè)中連續(xù)性生產(chǎn)中大量的裝卸、搬運(yùn)、裝配等工序。其工作方式具有固定、單一和重復(fù)的特點(diǎn)，工業(yè)機(jī)械手是在實(shí)現(xiàn)上述工序的自動(dòng)化而生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備。機(jī)械手模仿人體胳膊及手臂部分功能，經(jīng)過(guò)控制使其按照設(shè)定的要求輸送產(chǎn)品，操持各類(lèi)工具進(jìn)行生產(chǎn)操作，本文介紹了一種氣動(dòng)機(jī)械手、機(jī)械手群的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械手；自來(lái)水水表檢測(cè)裝置；氣動(dòng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.025

0 引言

機(jī)械手在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展中占有重要的地位，機(jī)械手加速了企業(yè)生產(chǎn)方式的變革，機(jī)械手是在工業(yè)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中根據(jù)需求產(chǎn)生的一種裝置。在現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)械手被廣泛的運(yùn)用于自動(dòng)生產(chǎn)線。當(dāng)前機(jī)械手雖然還不如人手那樣靈活，但其具有不知疲勞，不怕危險(xiǎn)重復(fù)工作的能力，機(jī)械手得以應(yīng)用越來(lái)越廣泛。機(jī)械手早期應(yīng)用于汽車(chē)制造工業(yè)中，用于焊接、噴漆、上下料和搬運(yùn)等工序，可替代人在危險(xiǎn)、有害、有毒、低溫和高熱等環(huán)境中完成繁重、單調(diào)的重復(fù)勞動(dòng)，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

為了滿足新型工業(yè)生產(chǎn)的要求，機(jī)械手必須具有一定的持續(xù)工作能力以及工作的淮確性外，還要具有相當(dāng)高的穩(wěn)定性、耐熱、耐腐蝕性。從而代替人們?cè)诟邷?、低溫、高壓、海底、放射環(huán)境等惡劣條件下工作。對(duì)于需要重復(fù)操作，自動(dòng)化程度高的地方，機(jī)械手動(dòng)作迅速，重復(fù)精度高，可以明顯縮短生產(chǎn)周期，提升產(chǎn)品質(zhì)量，避免一些由于操作者疏忽造成的事故

自來(lái)水表檢測(cè)裝置自動(dòng)裝卸機(jī)械手，不僅可以減少生產(chǎn)線上勞動(dòng)力需求，提高自動(dòng)化生產(chǎn)效率，極大縮短生產(chǎn)時(shí)間，還可以很大程度上節(jié)省勞動(dòng)力成本，為企業(yè)帶來(lái)更大收益。

1 機(jī)械手總體方案設(shè)計(jì)

常用的機(jī)械手種類(lèi)繁多，根據(jù)資料顯示，手臂的基本形式主要分為4種：關(guān)節(jié)型；直角坐標(biāo)型；球坐標(biāo)（極坐標(biāo)）型；圓柱坐標(biāo)型。直角坐標(biāo)式機(jī)械手產(chǎn)量大，在x，y，z坐標(biāo)上總共具有6個(gè)自由度，節(jié)拍短，可以很好的和傳送帶以及加工機(jī)械配對(duì)，適用于復(fù)雜的工作環(huán)境且精度高，可以采用數(shù)控。機(jī)械手的傳動(dòng)分液壓、氣壓、電氣和機(jī)械四種傳動(dòng)，有的還采用綜合傳動(dòng)方式，即手臂移動(dòng)采用液壓油缸，而手爪則采用電動(dòng)風(fēng)缸松夾。

該自來(lái)水水表自動(dòng)裝卸機(jī)構(gòu)，裝載和卸下的主要運(yùn)動(dòng)是手臂升降、水平面前后移動(dòng)、水平面左右移動(dòng)。根據(jù)資料以及實(shí)際生產(chǎn)上的需求，參考以往機(jī)械手生產(chǎn)中采用的案例，最終該自來(lái)水表自動(dòng)裝卸機(jī)構(gòu)采用直角坐標(biāo)式?；具\(yùn)動(dòng)：由氣缸來(lái)控制手臂升降和水平面內(nèi)前后移動(dòng)，由絲杠來(lái)控制水平面內(nèi)左右移動(dòng)。

2 械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 機(jī)械手抓取結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)該機(jī)械手抓取結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：（1）能可靠抓取該型號(hào)自來(lái)水表；（2）保證一定的定位精度；（3）應(yīng)具有足夠的夾緊力；（4）保證工件被夾持時(shí)受力均勻、穩(wěn)定； （5）具有一定的開(kāi)閉角度。根據(jù)自來(lái)水水表的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，機(jī)械手手部的結(jié)構(gòu)選用連桿式兩指抓取機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)如圖1所示。

該連桿式兩指著去機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作靈活、手抓開(kāi)閉角度大。根據(jù)資料我們可知活塞桿上的驅(qū)動(dòng)力P和手抓中部夾緊力N之間的關(guān)系為：

2.2 手臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該自動(dòng)裝卸機(jī)械手對(duì)手臂的設(shè)計(jì)要求：（1）手臂的升降范圍是320mm；（2）手臂的作用移動(dòng)范圍是600mm；（3）手臂前后移動(dòng)范圍210mm；（4）手臂油缸要有緩沖裝置。手臂是支承被抓物體和手部的重要部件，它帶動(dòng)手爪去抓取物體，并按預(yù)定要求將其搬運(yùn)到設(shè)定位置。手臂的基本作用是將手爪移動(dòng)到所需位置和承受手爪抓取工件的最大重量，以及手臂本身的重量等，在進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)時(shí)，為防止繞其軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，需要有導(dǎo)向裝置。

3 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械手是一門(mén)結(jié)合了力學(xué)、機(jī)械學(xué)、液壓氣壓技術(shù)、計(jì)算機(jī)與自動(dòng)控制以及傳感器等科學(xué)領(lǐng)域的跨學(xué)科綜合技術(shù)，工業(yè)機(jī)械手大大提高了人們?nèi)粘趧?dòng)生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)：

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