[发明专利]一种工业用机械手护垫

说明书

技术领域

本发明涉及工业以及机械制造业领域，特别涉及一种工业用机械手护垫。

背景技术

在电子、轻工、食品和医药等行业中，通常需要以很高的速度完成诸如插装、封装、包装、分检等操作，相应的操作对象一般具有体积小、重量轻的特征。为了提高自动化程度和保证产品质量，上述操作通常需要高速机械手来完成。通常，完成上述操作主要依赖手工或串联机械手，后者主要包括关节型、直角坐标型和极坐标型三种形式。这类机械手虽然具有作业空间大等优点，但由于需在各关节上设置驱动装置，故各动臂的运动惯量较大、制造成本较高、因而不宜实现高速或超高速操作。与串联构型相比，并联机械手因采用闭环结构，故具有刚度大、精度高，承载能力强、自重负荷比小等优点，故特别适于对物料的高速操作。随着我国工业自动化水平的不断提高，在机械加工与制造领域，以及各种装配与包装自动化生产线上，机械手的应用已相当普遍。机械手通常担负着上料、下料，搬运或装卸零件的重复动作等，以实现生产自动化。本课题研究的二指张角式机械手是指工业机械手，能模仿人手简单的张开与闭合动作。

机械手的诞生与应用是生产和社会发展的需要，同时又是科学技术发展和现代化生产的基础上发展的新一代机器人。可以减轻劳动强度，保证生产质量、实现生产安全，尤其是在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆及有毒气体和放射性等恶劣的环境中，使用机械手更具有显著的优越性。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应用。因此它对为实现生产过程自动化，提高劳动生产率，减轻工人劳动强度，保证产品质量，实现安全生产，改善劳动条件等起到重要作用。

械手主要由抓手、运动机构和控制系统三大部分组成，抓手是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持的物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求可以有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使抓手完成各种转动（或摆动）、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。一般专用机械手自由度有2-3个。

机械手分类一般有如下方法：

（1）液压式：

其驱动系统是由液动机、伺服阀、油泵、油箱等组成。通常它有很大的抓举能力，其特点是结构紧凑，动作平稳，耐冲击，耐震动防爆好。但液压组件要求较高的制造精度和密封性能。

（2）气动式：

其驱动系统是由气缸、气阀、气罐和空压机组成，其特点是电源方便，动作迅速，结构简单，造价较低，维修方便。但难以进行速度控制，气压不可太高，故抓取力能力较低。

（3）电动式：

电力驱动是目前使用较多的一种驱动方式。其特点是电源方便，响应快，驱动力较大，信号检测、传递、处理方便，并可采用灵活的控制方案。由于电机速度高，通常采用减速机构。

按用途分可分为如下几类：

（1）专用机械手：

它附属于主机、具有固定的程序而无独立控制系统。专用机械手具有动作少、工作对象单一、结构简单、使用可靠和造价低等特点，适用于大批量的自动化生产自动刀机械手，如自动机床、自动线的上、下料机械手。

（2）通用机械手：

它是一种具有独立控制系统的、程序可变的、动作灵活多样的机械手。在允许的性能范围内，其动作程序是可变的，通过调整可在不同场合使用。其显著特点就是驱动系统和控制系统是独立的。通用机械手的工作范围大、定位精度高、通用性强，适用于不断变换生产品种的中小批量自动化的生产。