气动平衡助力机械手的原理及应用

气动平衡助力机械手的原理及应用
作者：谢楚军
来源：《知音励志·教育版》2017年第04期
摘要：气动平衡助力机械手是一种新型的物料搬运助力设备。

它的设计原理是利用力的平衡，达到对物品进行相应的推拉从而使得物料位置改变的目的。

本文阐述了气动平衡助力机械手操作的原理和应用，希望能为广大高中学子提供学习上的帮助。

【关键词】气动平衡；原理；应用
气动平衡助力机械手是指由人力操控，气动辅助人力进行物料运输的设备。

重物在向上提升或者下降时由气路保证没有人工操作力。

操控力与物体的重量有关，操控气动平衡助力机械手的工作人员用手即可把物品准确的移到空间中的位置。

气动平衡助力机械手操作过程简单易学，在现代汽车业和专业的装配工业应用广泛，人力的劳动力度小，可搬运的物体质量大，是现代搬运业的福音。

1 气动平衡助力机械手的原理和结构
正确操作气动平衡助力机械手设备对操作人员和整个生产过程发挥着重要的作用，我们需要对设备的组成和每个组成部分的工作原理进行充分的了解。

气动平衡助力机械手具有操作简单，省时省力安全度高等特点，对于提高生产中的效率和提高产品质量有着重要的作用。

1.1 气动平衡助力机械手的结构
助力机械手设备主要由平衡吊主机、抓取夹具及安装结构等部分组成。

平衡吊主机是进行重物在空中保持没有重力作用的设备。

抓取夹具是进行工价抓取以及运输的设备。

安装结构是指根据要求用来支撑整套装置的部分。

不同行业对助力机械手设备的要求不一样，为了满足各个行业实现重物转移的操作，市场上推出了不同类型的平衡吊机。

根据助力机械手工作原理的不同，分为臂杆式和软索式两种，按照装置系统所采用基座不同，分为落地固定式、落地移动式、悬挂固定式、悬挂移动式、附墙式等几种方式。

气动平衡助力机械手设备分为立柱式和悬挂式两种结构，平衡助力机械手主体结构有三个转动节点，一个节点可以沿着自身的轴线转动360°，一个节点可以转动300°，另外一个节点可以自由的转动。

一般一个气动平衡助力机械手的气动平衡吊的平衡点，是由重载平衡和空载平衡组成的，前者负责平衡吊上重物的平衡，后者负责平衡吊上没有物体时的平衡。

无论是有载物的情况下，还是没有载物体的情况下，两者都处于平衡状态。

利用外力便可实现重物的下降或提升。

1.2 气动平衡的原理
流量大，排放量大，密度高度精确的气动控制阀是气动平衡吊的核心部位。

物体的定位准确与否，物体移动的时候需要外力的大小以及移动的速度都由气动减压阀来进行控制。

气动减压阀有两个减压阀，压力来自于自主管路，一个作为重载平衡的向导阀门，一个作为空载平衡的阀门。

在两个路线中导入气体，然后气体通入三通换向阀门，以此用于重载平衡阀和空载平衡之间的相互切换。

气体通过换向阀门后，先导气体进入气控减压阀使得气控减压阀的出口压力和先导压力相等。

主管路内的气体进入气缸而使得活塞上升，以此拉起重物。

重物被拉起后在空中处于静止的时候，只需要一个很小力的作用便可以把平衡打破，使得重物实现位移上升或者下降的目的。

如果是向下用力拉动重物时，气缸里面的活塞则向下移动，压力随之变高而超过了平衡时候的压力，气控减压阀便会自动把多余的气体排放出去。

2 气动平衡助力机械手的应用
气动平衡机械手通过对空气的压缩产生压力而进行工作。

气动平衡机械手输出的力较小，气动的幅度较快速，资金成本低。

空气可以被压缩的这一原因导致了稳定性不好的特性。

抓重一般保持在30KG以下。

气动平衡助力机械手使用安全高效又可靠，可在多种环境下工作，比如易燃易爆，高温高辐射的劣质环境中工作，且设备重量轻结构简单易操作，对环境没有污染。

所以化工行业、汽车行业、食品行业、制药行业以及家电行业都在生产中应用气动平衡助力机械手设备操作。

在汽车制造行业中，采用气动机械手设备的时候比较多。

在车子成型后一般体积比较大，质量比较重。

车子在每个工艺环节之间的移动，在每个环节之间需要被固定的时候，都需要气动平衡机械手进行操作。

车子在进行各个部位焊接的时候，由于整个流程自动化程度比较高，需要准确无误的找准焊接点，所以需要准确的移动和固定位置，气动平衡机械手发挥了积极重要的作用。

工厂在进行家电，半导体以及其它电子产品装配的时候，在生产流水线上可以看到各式各样的气缸和气抓，以及可以观察到很多显像管等物品被抽了空气的真空吸附盘抓起吸住，运输到需要装配的固定位置。

同时气动平衡机械手在食品行业中用于对细小粉状的食品进行自动包装，以及其它物品的自动包装等。

可见气动平衡助力机械手的应用非常广泛。

气动平衡助力机械手具有操作简单，省时省力安全度高的特点。

人力的劳动力度小，可搬运的物体质量大，而且可以在高温，高灰尘高辐射的恶劣环境下进行工作。

在化工行业、汽车行业、家电行业等得到了广泛的应用，气动平衡助力机械手可谓是是现代搬运的福音。

参考文献
[1]肖立军，米学宁，石雷，等.气动平衡助力机械手的原理及应用[J].制造业自动化，2012，33（06）：230-232.
[2]张璐.气动助力机械手的平衡原理分析与故障排除[J].制造业自动化，2017，39（02）：70-72.。