在國際,智能制造是世界先進制造水平的風向標;在國內,智能制造是中國落實中國制造2025戰略的關鍵。據了解,在第十七屆中國工博會召開期間,智能制造倍受關注,其中工業自動化和機器人等專業展更是吸引了眾多專業觀眾的眼球,這都體現了智能制造的魅力,今天要給大家介紹的就是工業自動化中的焦點——工業機械手。
什么是工業機械手?
工業機械手在現代化制造工廠中扮演者極其重要的角色,它是可以搬運貨物,分揀物品、代替人做危險繁重勞動的自動化設備。可以實現生產的機械化和自動化,能在危險的環境中代替人工作,降低勞動強度,保護人身安全。隨著機械手制造技術的不斷改善,生產工作效率大為提高,逐漸被各大生產企業應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等領域。
工業機械手是怎么組成的?
工業機械手主要由執行機構、驅動機構和控制系統等幾個部分組成。
執行機構可分為手部、手臂、手腕和立柱等部分有的還增設了行走機構。手部一般安裝在手臂的前端其構造是模仿人的手指。手腕連接著手部和手臂,手臂可以分為無關節臂和有關節臂,其主要作用是引導手指準確地抓住工件,并運送到所需要的位置上。立柱則是安裝手臂、動力源和執行機構的支架。
驅動機構是驅動執行機構運動動力裝置,常用液壓、氣動、電力和機械式四種形式,其中以液壓、氣動用的最多,電動和機械用的較少。
控制系統是機械手動作的指揮系統,用來控制動作的順序、位置、時間、速度和加速度等。機械手的控制可以分為點位控制、連續軌跡控制、力控制和智能控制方式等。
位置檢測裝置是控制執行機構的運動位置,隨時將執行機構的實際位置反饋給控制系統,并與設定的位置進行比較,然后通過控制系統進行調整,使執行機構以一定的精度達到設定的位置。
機械手以及其手部所夾持的工件或工具在空間的位置,由臂部、腕部等組成部件以及整機的各自獨立運動的合成來確定。它通常可以實現伸縮、回轉、擺動、升降夾緊和松開等基本動作。
工業機械手的機能
機械手的機能就是指它具有完成人們預定作業所需要的能力。運動機能是指機械手完成預定工藝操作應具有的運動自由度,以及所能到達的活動范圍。同時還要求機械手具有對機械手的抓放、定向、工藝操作和行走的能力等。通用機械手應根據作業的要求,設計成具有完善的運動機能,即它的動作要接近于人手操作時的某些運動機能,以適應廣大作業范圍的需要。
專用機械手則僅賦予部分的運動機能,可按照工藝操作的需要來確定。機械手又應具有一定的物理機能如載荷能力、運動速度、持續工作能力以及工作的準確性和穩定性等性能。此還應具有耐熱、耐腐蝕的能力,以適應工藝操作的需要和具體的工作環境。機械手的另一個要機能就是控制機能。對專用機械手而言,是指能自動完成作業程序的能力。但對于一般的通用機械手其控制性能是指它具有自動地、或被動地變換程序的能力,即按照指令能自動地、再現地完成規定的動作程序的機能。
影響工業機械手性能的參數有哪些?
1.抓取力量(臂力):是指機械手所能抓取或搬運物件的最大重量;
2.運動速度:是反映機械手生產水平,影響機械手的運動周期和工作效率的參數;
3.行程范圍:對使用性能有較大的影響;
4.定位精度:是衡量機械手工作質量的重要指標。
5.手部:工業機械手的手部的應當滿足下面幾點要求:首先手指的握力應當大小適宜,既不能損壞工件也不能抓不住工件;其次是要保證工件能順利的進入或脫開手指;再則它應具有足夠的強度和剛度,且自身重量較輕;最后一部動作迅速、靈活、準確的以及能方便更換手部的機械手的性能較好。