机械手简介

机械手简介

能模仿人手和某些动作功能，固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门

历史

它是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的，机械手研究始于20世纪中期，随着计算机和自动化技术的发展，特别是1946年第一台数字电子计算机问世以来，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。同时，大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，又为机器人的开发奠定了基础。另一方面，核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下，美国于1947年开发了遥控机械手，1948年又开发了机械式的主从机械手。

构成

机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度

分类

机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。

机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。

助力机械手

助力机械手，又称机械手、平衡吊、平衡助力器、手动移载机，是一种新颖的、用于物料搬运及安装时省力

操作的助力设备。它巧妙地应用力的平衡原理，使操作者对重物进行相应的推拉。重物在提升或下降时形成浮动状态。无需熟练的点动操作，操作者用手推拉重物，就可以把重物正确地放到空间中的任何位置。

助力机械手应用

由于具有无重力化、精确直观、操作便捷、安全高效等特点，“平衡吊”广泛应用于现代工业中的物料移载、高频率搬运、精确定位、部件装配等场合。

从接受原材料和物料开始，一直到加工、生产、保管及配送等物料流动过程中的每一个环节，平衡吊的作用是令人瞩目的。

正确使用相应的物料移载手段，对于各行业中，重物的移载、搬运现场的操作人员的健康、安全，作业的合理性、劳动力的节省、生产效率的提高、产品品质的保障等多方面都有极大改善。

系统组成

一套完整的助力机械手装备主要由三部分组成：平衡吊主机、抓取夹具（或机械手）及安装结构。

机械手主机是实现物料（或工件）在空中无重力化浮动状态的主体装置。

机械手则是实现工件抓取，并完成用户相应搬运和装配要求的装置。

安装结构则是根据用户服务区域及现场状况要求以支撑整套设备的机构。

产品系列

为实现物料移载的省力操作，上海永乾公司已推出丰富的平衡吊机型，满足不同行业中不同物料不同工艺要求的搬运需要。

助力机械手

按工作原理不一样，有臂杆式和软索式。其中臂杆式平衡吊又因工作曲线差异，有PBF、PBC等；软索式则因主体执行元件不同，分卷筒式（IRB）和直线气缸式（PBB）、钢丝绳式和链条式等。根据动力源不同，有气动式和电动式（EBC）等。

另外，按系统所采用基座不同，有落地固定式、落地移动式、悬挂固定式、悬挂移动式、附墙式等。

系统组成

主要包括四部分：

1）轨道行走系统；

2）机械手主机；

3）夹具部分；

4）气路控制系统。

轨道系统部分：

本方案采用双排C型铝合金轨道与移动平台小车配合。使整个设备在轨道行程内平稳行走。C型轨道采用进口材料，强度、精度高。

非金属滚轮采用高强度耐磨尼龙材料加工而成，使用寿命长。

机械手主机部分：

a）可实现不同重量物料的重力平衡状态，适用于物料的精确移载操作。

b）空载、满载及处理不同工件时，系统可感知其重量变化，并实现载荷在三维空间中的浮动状态，便于精确定位。

c）全程平衡、运动顺滑等特点，使得操作者可以很便捷地实现工件的搬运、定位、装配等操作。

d）刚性手臂可使机械手带工件越过障碍；物料在相关场所进行横向放入、横向取出等动作要求。

e）系统可始终保持机械手头部的水平，发挥高作业性。

f）关节刹车装置，具有多个回转关节，以实现广域范围内的物料取置；配备有刹车装置，操作者可在操作过程中随时中断机械手的运动。

气动夹具部分：

a）主机控制与夹具（机械手）集成为一体，方便操作者双手控制工件。主机操作按钮都集成于夹具控制面板上，控制部分及指示灯、指示器等按人体工学原理布置，便于操作及紧急情况的处理。

气路控制系统部分

a）设置有元件保护盒，以保护主要精密气动元器件，避免操作时意外撞击及灰尘沉积。气路排布完全按丰田AMS标准执行，方便维修。

b）系统配备二联件、单向阀和储气罐，为系统提供持续稳定的压缩空气，当主供气源意外断气时，可提供一定时间的安全保障，并使系统有足够的动力完成本次操作或将工件卸载。

系统安全

a）配备有负载显示器，指示负载状态，告知操作者：此时物料是否可被提起或被卸载。当系统处于负载状态时，显示器呈红色。

b）配备有负载压力表，指示压缩空气工作状况。

c）配备有安全误操作保护装置，防止误动作对人身或设备造成伤害；在操作者未对安装状况进行确认前，即工件未安装到位前，如果工人误操作松开按钮，工件不能被卸载（限于动力夹具）。

d）系统配备了失气保护装置，当主供气源意外断气时，主机动作，机械手停止作业，避免意外的伤害。

e）设备配套安全控制系统，在操作时，系统不会因为误动作，而突然改变负载或空载压力，因此机械手不会因此快速上升或下降而对人身、设备和产品造成伤害。

助力机械手应用

由于具有无重力化、精确直观、操作便捷、安全高效等特点，“平衡吊”广泛应用于现代工业中的物料移载、高频率搬运、精确定位、部件装配等场合。

系统组成

一套完整的助力机械手装备主要由三部分组成：平衡吊主机、抓取夹具（或机械手）及安装结构。

机械手主机是实现物料（或工件）在空中无重力化浮动状态的主体装置。

机械手则是实现工件抓取，并完成用户相应搬运和装配要求的装置。

安装结构则是根据用户服务区域及现场状况要求以支撑整套设备的机构。

产品系列

为实现物料移载的省力操作，上海永乾公司已推出丰富的平衡吊机型，满足不同行业中不同物料不同工艺要求的搬运需要。

助力机械手