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时间:2014-02-14 16:29来源:未知 作者:admin |
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发展起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用
机械手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。机械手首先是从美国开始研制的。1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手铆接机器人。作为机器人产品最早的实用机型（示教再现）是1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工业机器人主要由类似人的手和臂组成它可代替人的繁重劳动。
机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用.
机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件（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，如夹持型、托持型和吸附型等。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 。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。
对于注塑生产中使用的机械手,一般可按其功能分为以下三种类型：
1、简易型注塑机械手：简易型注塑机械手可分为固定模式程序型和可变程序型两种。固定程序型注塑机机械手不能改变其工作程序，它具有可伸缩、移动的手臂，利用自动控制装置做简单、规格和重复的动作；可变程序型注塑机机械手的工作程序可以改变，一般多为气动或液动，其结构简单，比较容易改变程序，多用于点位控制，近年来普遍采用可编程序控制器或者微型电脑来组成控制系统，扩展了其应用范围。主要代表机型有斜臂式机械手，气动横走式机械手，在国外上世纪90年代就已开发和应用，在国内到2000年后开始广泛应用，现已非常成熟。
2、记忆再现型注塑机械手：这种机械手具有记忆及可变程序的能力，多为电液伺服驱动，有较多的自由度，能够造行比较复杂的造作。主要代表机型有伺服横走式机械手，大型CNC伺服机械手，在国外此类机型于90年代末期就开始研发，2000年后开始应用于注塑行业。在国内则最近4年才开始研发，现已开始应用。
3、智能型注塑机械手：这种机械手由电脑通过各种传感器进行控制，具有视觉、触觉和热觉功能，可执行各种操作，是能力最强的一种机械手，目前国内使用较少。
注塑机机械手国内外品牌分别有：
欧美：奥地利的WITTMANN 威猛，德国的 KUKA 库卡。
日本： Yushi 有信，HARMO哈模 ，STAR星塔，台湾： alfa-robot 天行。
现在华南、华东沿海地区的中国塑料加工厂对机械手表现出越来越浓厚的兴趣，但是注塑机机械手在国内塑机行业的普及率低于10%，仍然不如人意。大多数塑料制品企业宁愿继续生产低附加值的产品，也不愿投资添置设备。一些企业购买机械手只不过是为了吸引客户获得订单。做秀的因素要远远大于提高效率的目的。成本高是阻碍加工企业使用机械手的主要因素之一。通常一个机械手的售价大约等于使一台设备一天24小时连续运转所需工人的两至三年的工资总和。使用机械手可以应对工人流失率高、交货周期缩短、安全问题等多方面的挑战。工厂员工跳槽较为频繁，而部分工人也在农历新年会返乡不再回工厂去，雇主必须不断培训新员工，会因此影响品质和生产效率。而采用机械手，没有这方面的顾虑。另外，机械手可以确保运转周期的一贯性，提高品质，并且更加安全。随着塑料加工行业在我国的敏捷发展，注塑成型设备的自动化程度也越来越高。现代化的注塑机经常配置有机械手，以提高生产效力。
目前，随着工业的不断发展，产品的要求越来越高，模具也浮现“一模多腔”的趋势，因此对于机械手来说就必需要解决这些困难。随着网络技巧的发展，机械手的联网操作问题也是以后发展的方向。 |
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