[发明专利]电解铜机械手

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械手，尤其是涉及一种应用于化工领域的电解铜机械手。

背景技术

机械手是一种能模仿人的动作、能够自动编程，实现多种功能的人造的机械电子装置。而工业机械手，就是应用在工农业生产中，特别是在制造业中应用的机械手，是机械手按用途分的一个重要应用方向。

随着自动化制造技术的不断向前发展，机械手己成为自动化生产的主要装备，能实现机械化和智能化作业，有效的提升企业生产制造的整体水平。机械手是典型的机电一体化装备，其技术运用了多个学科最新的研究成果，包括机械、计算机、智能技术、电子、传感器、控制等学科。

机械手与一般的工业数控设备有着明显的区别，其主要体现在与工作环境的交互方面，能在各种环境下准确作业。随着机械手技术的不断发展，机械手的应用范围也越来越广。近些年来，机械手在一些大规模的制造型企业都得到广泛的应用，在汽车/汽车零部件制造、冶金、装备制造、集成电路、电子元器件等行业中进行喷涂、焊接、码垛等作业。

永久不锈钢阴极法电解厂一般配备的主要生产机组有:阴极剥离机组、阳极处理机组、残极加工机组、自动或半自动行车吊装设备、电解液过滤机组、铜电解分散式控制系统等。

机械手，因兼有自动化和柔性的特点，所以近年来，大规模地应用于铜冶炼生产中，即使，一些利用大极板传统法生产的稍有规模厂家，也基本实现阴阳极板生产加工的机械化。

在电解铜阴极剥离机组中，涉及到阴极板清洗、剥离、码垛等工序。在铜极板捆包过程中，物料的传统搬运是以叉车为工具来进行的，但是叉车在作业区中间存在作业交叉严重的现象，而且操作气动捆扎机需要大量的劳动力。传统的作业方式不仅劳动强度大、同时还存在许多潜在的危险因素。在与叉车配合工作过程中，也不能保证工作持续、稳定，影响了自动包装的产品质量和效率。尤其是在铜板的检测、堆垛方面，对铜板的操作几乎全部靠人来完成，工人的工作量大，生产力低，更为严重的情况是，有时会由于人为因素的影响，导致出现误称、少称等现象。随着铜电解技术的快速发展和规模化生产的不断增强，这些因素己经成为制约电解铜生产效率的重要因素。在铜电解生产过程中，利用高效、安全地机械手来代替人工作业己经是一个发展方向，机械手设备的需求将越来越大，运用也会越来越广泛。

现代工业中，针对这些问题，结合计算机技术，研制出了能够满足电解铜作业要求的机械手，在电解铜机械手编程的控制下，主要完成对铜极板的自动识别，以及铜极板的智能搬运，降低动作的盲目性和随意性。实现阴阳极铜包装作业的自动化、智能化，从而提高电解铜生产过程的效益、提高铜加工装备的整体水平、降低工作人员的劳动量。

在传统的铜电解行业，大多数的生产设备自动化程度不高，很多工序均需要人工或利用简单的辅助设备来完成，过程繁琐、效率低、能耗高，而且重金属污染大，电解厂房环境差，对操作人员的身体有严重的危害性。

发明内容

本发明提供一种电解铜机械手，将机械手技术与铜电解工艺相结合，实现铜电解生产的机械化、智能化。从而在电解铜制造过程，能实现无人看守，减少劳动力的费用、提高生产率，并且定位精度高，快速而且准确，能改进铜极板产品质量，增加制造过程的柔性、减少铜阴阳极板的浪费、控制和加快库存的周转、降低企业生产成本，避免工作人员过多接触重金属物质，减少危险和恶劣的劳动岗位。另外，相对于传统的作业方式，电解铜机械手占地面积小、工作空间大、加工灵活性高，在电解铜工艺中具有很大的应用前景。

本发明所采用的技术方案是：本发明的电解铜机械手的总体结构包括俯仰关节和旋转关节两部分。

所述的电解铜机械手的机械结构部分主要由机座、腰部、大臂、小臂、腕部、平衡块等构件组成。

所述的机械手的机座是固定安装在支架上，整个机械手的运动机构以及驱动装置都固定在支架内。腰部、大臂和小臂是支撑部件。

所述的机械手腕部采用中空结构，不但减轻电解铜机械手自重，还可以避免运动时控制线束缠绕到机械手上。机械手末端的位姿是由机械手各个旋转关节共同决定的。

所述的电解铜机械手工作的基本步骤为：腕部动作→大臂、小臂抬举→腰部回转→大臂、小臂放下→腕部动作。

所述的电解铜机械手工作过程中，臂部的抬举这一动作，需在机械手腰部回转之前进行，这样执行的目的是，避免在腰部回转过程中，小臂因位置靠下而碰到其他东西而损坏。