劉小強

摘 要：在現代工業(yè)中連續(xù)性生產中大量的裝卸、搬運、裝配等工序。其工作方式具有固定、單一和重復的特點，工業(yè)機械手是在實現上述工序的自動化而生產的機械設備。機械手模仿人體胳膊及手臂部分功能，經過控制使其按照設定的要求輸送產品，操持各類工具進行生產操作，本文介紹了一種氣動機械手、機械手群的設計。

關鍵詞：機械手；自來水水表檢測裝置；氣動

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

0 引言

機械手在現代工業(yè)自動化的發(fā)展中占有重要的地位，機械手加速了企業(yè)生產方式的變革，機械手是在工業(yè)機械化和自動化生產過程中根據需求產生的一種裝置。在現代生產過程中，機械手被廣泛的運用于自動生產線。當前機械手雖然還不如人手那樣靈活，但其具有不知疲勞，不怕危險重復工作的能力，機械手得以應用越來越廣泛。機械手早期應用于汽車制造工業(yè)中，用于焊接、噴漆、上下料和搬運等工序，可替代人在危險、有害、有毒、低溫和高熱等環(huán)境中完成繁重、單調的重復勞動，提高了勞動生產率，保證了產品質量。

為了滿足新型工業(yè)生產的要求，機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，還要具有相當高的穩(wěn)定性、耐熱、耐腐蝕性。從而代替人們在高溫、低溫、高壓、海底、放射環(huán)境等惡劣條件下工作。對于需要重復操作，自動化程度高的地方，機械手動作迅速，重復精度高，可以明顯縮短生產周期，提升產品質量，避免一些由于操作者疏忽造成的事故

自來水表檢測裝置自動裝卸機械手，不僅可以減少生產線上勞動力需求，提高自動化生產效率，極大縮短生產時間，還可以很大程度上節(jié)省勞動力成本，為企業(yè)帶來更大收益。

1 機械手總體方案設計

常用的機械手種類繁多，根據資料顯示，手臂的基本形式主要分為4種：關節(jié)型；直角坐標型；球坐標（極坐標）型；圓柱坐標型。直角坐標式機械手產量大，在x，y，z坐標上總共具有6個自由度，節(jié)拍短，可以很好的和傳送帶以及加工機械配對，適用于復雜的工作環(huán)境且精度高，可以采用數控。機械手的傳動分液壓、氣壓、電氣和機械四種傳動，有的還采用綜合傳動方式，即手臂移動采用液壓油缸，而手爪則采用電動風缸松夾。

該自來水水表自動裝卸機構，裝載和卸下的主要運動是手臂升降、水平面前后移動、水平面左右移動。根據資料以及實際生產上的需求，參考以往機械手生產中采用的案例，最終該自來水表自動裝卸機構采用直角坐標式?；具\動：由氣缸來控制手臂升降和水平面內前后移動，由絲杠來控制水平面內左右移動。

2 械手的結構設計

2.1 機械手抓取結構設計

對該機械手抓取結構的設計要求：（1）能可靠抓取該型號自來水表；（2）保證一定的定位精度；（3）應具有足夠的夾緊力；（4）保證工件被夾持時受力均勻、穩(wěn)定； （5）具有一定的開閉角度。根據自來水水表的結構特點，機械手手部的結構選用連桿式兩指抓取機構。結構如圖1所示。

該連桿式兩指著去機構機構簡單、動作靈活、手抓開閉角度大。根據資料我們可知活塞桿上的驅動力P和手抓中部夾緊力N之間的關系為：

2.2 手臂的結構設計

該自動裝卸機械手對手臂的設計要求：（1）手臂的升降范圍是320mm；（2）手臂的作用移動范圍是600mm；（3）手臂前后移動范圍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，它帶動手爪去抓取物體，并按預定要求將其搬運到設定位置。手臂的基本作用是將手爪移動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，在進行升降運動時，為防止繞其軸線的轉動，需要有導向裝置。

3 結束語

機械手是一門結合了力學、機械學、液壓氣壓技術、計算機與自動控制以及傳感器等科學領域的跨學科綜合技術，工業(yè)機械手大大提高了人們日常勞動生產效率。

參考文獻：

[1]王建軍.氣動搬運機械手的設計與研究[J].機械管理開發(fā)， 2010（05）.

[2]賀東坤，田明.氣動通用上下料機械手結構設計[J].長春大學學報，2012.