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自动化机械手将在未来十年内替代人工
添加时间:2021.12.24

机械手的应用和价值:

1、可提高生产过程中的自动化程度,利用机械手有利于提高材料的传送,工件的装卸,刀具的更换及机器的装配等自动化程度,从而可以提 劳动生产效率,降低生产成本,加快实现工业机械化和自动化的步伐。
2、可以改善劳动条件,避免人身事故在高温,高压,低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有 放射性或有其它毒性污染以及工作空间狭窄等场合中,用人手直接操作是有危险性的或根本不可能的,而应用机械手即可部分或全部代替人完全地完成作业,同时在 一些动作简单却重复作业操作中,以机械手代替人工操作,可以避免由于操作劳累或疏忽而造成的人身事故。可以减少人力便于有节奏性的生产。
机械手提高效益,主要表现在以下几点:
1、使用工业机械手取制品,射出成型机可以无人看守操作,不怕无人或员工请假之顾虑。
2、招高文化人员操作注塑机比 较困难,普通生技人员技术性不高,责任心不强,造成生产和管理困难。
3、人会疲劳,而机械手出产品的时间是固定的,不用休息,尤其是天热或夜班效果更加明 显。
4、人与人相处总会产生矛盾,影响生产。使用机械手减压少了人工,内部不会因工作压力太大而产生矛盾,提高内部团结和公司的凝聚力。
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5、机械手臂是机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置,在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同,但它们都有一个共同的特点,就是能够接受指令,精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。

6、类型

机械手臂根据结构形式的不同分为多关节机械手臂,直角坐标系机械手臂,球坐标系机械手臂,极坐标机械手臂,柱坐标机械手臂等。图1为常见的六自由度机械手臂。他有X移动,Y移动,Z移动,X转动,Y转动,Z转动六个自由度组成。

结构形式

编辑


水平多关节机械手臂一般有三个主自由度,Z1转动,Z2转动,Z移动。通过在执行终端加装X转动,Y转动可以到达空间内的任何坐标点。

直角坐标系机械手臂有三个主自由度。X移动,Y移动,Z移动组成,通过在执行终端加装X转动,Y转动,Z转动可以到达空间内的任何坐标点。

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图2即为常见的构造形式之一,对于工业应用来说,有时并不需要机械手臂具有完整的六个自由度,而只需其中的一个或几个自由度。直角坐标系机械手臂可以由单轴机械手臂组合而成。单轴机械手臂作为一个组件在工业中应用广泛。单轴机械手臂。单轴机械手臂的组件化大大降低了工业设计的成本,因专业制造商拥有良好的质量保证和批量生产的优势,使用组件比自行设计机械手臂更具优势。常见的直交机械手组合有悬臂式,龙门式,直立式,横立式等样式。


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对于半导体制造应用来说,常用的机械手臂是用来搬送晶片,比如图3双臂型的机械手

手臂一般有3个运动:伸缩旋转和升降。实现旋转、升降运动是由横臂和产柱去完成。手臂的基本作用是将手爪移动到所需位置和承受爪抓取工件的最大重量,以及手臂本身的重量等。

手臂由以下几部分组成:

(1)运动元件。如油缸气缸齿条凸轮等是驱动手臂运动的部件。

(2)导向装置。是保证手臂的正确方向及承受由于工件的重量所产生的弯曲和扭转的力矩。

(3)手臂。起着连接和承受外力的作用。手臂上的零部件,如油缸、导向杆、控制件等都安装在手臂上。

此外,根据机械手运动和工作的要求,如管路、冷却装置、行程定位装置和自动检测装置等,一般也都装在手臂上。所以手臂的结构、工作范围、承载能力和动作精度都直接影响机械手的工作性能。


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