工业机械手知识大全工业机械手知识大全 工业机械手*概述 工业机械手简称机械手，一种模拟人手操作的自动机械。机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。现代工业生产过程中机械化、自动化已越来越普遍。 工业机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，它可按 固定程序 抓取、搬运物件或操持工具完成某些特定操作。应用工业机械手 可以代替人从事单调、重复或繁重的体力劳动，实现生产的机械化和自动化，代替人在有害环境下的手工操作，改善劳动条件，保证人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。...

　　工业机械手知识大全 工业机械手*概述 工业机械手简称机械手，一种模拟人手操作的自动机械。机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。现代工业生产过程中机械化、自动化已越来越普遍。 工业机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，它可按 固定程序 抓取、搬运物件或操持工具完成某些特定操作。应用工业机械手 可以代替人从事单调、重复或繁重的体力劳动，实现生产的机械化和自动化，代替人在有害环境下的手工操作，改善劳动条件，保证人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 工业机械手 首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台工业机械手 。20世纪40年代后期，美国在原子能实验中，首先采用工业机械手 搬运放射性材料，人在安全室操纵工业机械手 进行各种操作和实验。50年代以后，工业机械手 逐步推广到工业生产部门，用于在高温、污染严重的地方取放工件和装卸材料。 工业机械手 通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手 。工业机械手 在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力，改善热、累等劳动条件。 工业机械手*构成 工业机械手 主要由手部机构、运动机构和控制系统三大部分组成。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。运动机构一般由液压、气动、电气装置驱动。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为工业机械手 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。自由度是工业机械手 设计的关键参数。自由度越多，工业机械手 的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用工业机械手 有2～3个自由度。 工业机械手*系统组成 工业机械手主要由执行机构、驱动机构、和控制系统三大部分组成。 (1)执行机构 机械手的执行机构可以分为手部、手臂和躯干等三部分。手部一般安装在手臂的前端其构造是模仿人的手指。手臂可以分为无关节臂和有关节臂，其主要作用是引导手指准确地抓住工件，并运送到所需要的位置上。躯干是安装手臂、动力源和执行机构的支架。 (2)驱动机构 机械手的驱动机构主要有四种:液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。其中以液压、气动用的最多，电动和机械用的较少。 (3)控制系统 机械手控制的要素包括工作顺序、到达位置、动作时间、运动时间、运动速度和加减速度等。机械手的控制可以分为点位控制、连续轨迹控制、力控制和智能控制方式等。 工业机械手*特性 1、工业机械手的自由度 机械手的自由度是指机械手各运动部件在三维空间坐标轴上所具有的独立运动数。 2、精度 工业机械手 的最终精度主要依存于机械误差、控制算法与系统分辨率。机械误差主要产生于传动误差、关节间隙与联杆机构的挠性。传动误差是由轮齿误差、螺距误差等所引起的;关节间隙是由关节处轴承间隙、谐波齿隙等引起的;而联杆的挠性随工业机械手 的位型、负载的变化而变化。 3、位置重复精度 位置重复精度是关于精度的统计数据。任何一台工业机械手 ，即使在同一环境、同一条件、同一动作、同一命令之下，每一次的动作位置也不可能完全一致，会有一定的误差。但可控制工业机械手 的误差在一定范围之内。 测试工业机械手 的位置重复精度时，不同速度、不同方位下，反复试验的次数越多，位置重复精度的评价就越准确。由于位置重复精度不受负载变化的影响。因此通常用位置重复精度这一指标作为示教/再现方式工业机械手 水平的重要指标。 4、分辨率 在机器人学中，精度常常容易和分辨率、位置重复精度相混淆。工业机械手 的分辨率是由系统设计参数所决定的，并受到位置反馈检测单元性能的影响。同时，分辨率又分为编程分辨率与控制分辨率。 编程分辨率是指程序中可以设定的最小距离单位，又称基准分辨率。例如：当电机旋转0.1°，工业机械手 腕点(手臂尖端点)移动的直线mm时，其基准分辨率为0.01°mm。 控制分辨率是位置反馈回路能够检测到的最小位移量。例如：若每周(转)1000个脉冲的增量方式的光码盘与电机同轴安装的线rpm，光码盘就发出一个脉冲，因此，0.36°以下的角度变化无法检测，该系统的控制分辨率为0.36°。 当编程分辨率与控制分辨率相等时，系统性达到最高，两者统称系统分辨率。 5、工业机械手的机能 机械手的机能就是指它具有完**们预定作业所需要的能力。运动机能是指机械手完成预定工艺操作应具有的运动自由度，以及所能到达的活动范围。同时还要求机械手具有对机械手的抓放、定向、工艺操作和行走的能力等。通用机械手应根据作业的要求，设计成具有完善的运动机能，即它的动作要接近于人手操作时的某些运动机能，以适应广大作业范围的需要。专用机械手则仅赋予部分的运动机能，可按照工艺操作的需要来确定。机械手又应具有一定的物理机能如载荷能力、运动速度、持续工作能力以及工作的准确性和稳定性等性能。此还应具有耐热、耐腐蚀的能力，以适应工艺操作的需要和具体的工作环境。机械手的另一个要机能就是控制机能。对专用机械手而言，是指能自动完成作业程序的能力。但对于一般的通用机械手其控制性能是指它具有自动地、或被动地变换程序的能力，即按照指令能自动地、再现地完成规定的动作程序的机能。 工业机械手*技术指标 1.自由度数 2.工作面空间 3.灵活度 4.负荷限定指标 5.工作点重复精度±0.1mm 工业机械手*产品特点 ⑴高精度：重复定位精度 ±0.02mm; ⑵高速度：最大速度1000mm/s; ⑶高负载：最大负载40kg; ⑷长行程：最大行程可达2米以上; ⑸扭力平稳; ⑹高刚性：全铝合金机体; ⑺产品标采用标准化生产，互换性高。 ⑻两轴、三轴和多轴直角坐标机械手组立方便简单。 工业机械手*操作机基本形式 机械手型式较多，按手臂的坐标型式而言，主要有四种基本型式分别是:直角坐标式，圆柱坐标式，球坐标式和关节式等。 (1)直角坐标式机械手 直角坐标式机械手又称为直移型机械手，是适合于工作位置成行排列或与传送带配合使用的一种机械手。它的手臂可作伸缩，左右和上下移动，按直角坐标型式X、Y、Z三个方向的直线进行运动。其工作范围可以是一个直线运动、二个直线运动或三个直线运动。这种型式的机械手结构简单、运动直观、便于实现高精度。缺点是占据空间位置大，相应的工作范围较小。 (2)圆柱坐标式机械手 圆柱坐标式机械手又称为回转型机械手，是应用最多的一种型式，它适用于搬运和测量工件。具有直观性好，结构简单，本体占用的空间较小，而动作范围较大等优点。圆柱坐标式机械手由X、Z、小三个运动组成。它的工作范围可分为:一个旋转运动，一个直线运动，加一个不在直线运动所在平面内的旋转运动;二个直线运动加一个旋转运动。圆柱坐标式机械手的特征是在垂直导柱上装有滑动套筒，手臂装在滑动套筒上，手臂可在竖直方向上做直线运动和在水平面内做圆弧状的左右摆动。 (3)球坐标式机械手 球坐标式机械手又称为俯仰型机械手，是一种自由度较多，用途较广的机械手。它是由X、0、小三个方面的机械手组成，球坐标式机械手的工作范围包括:一个旋转运动、两个旋转运动以及两个旋转运动加一个直线运动，与回转型机械手相比，在占有同样空间位置的情况下，其工作范围扩大了。还能将臂伸向地面，完成从地面提取工件的任务。不足之处是运动直观性差。结构较复杂，弊端是位置误差会随臂的伸长而放大。 (4)关节式机械手 关节式机械手又称屈伸型机械手，是一种适用于靠近机体操作的机械手。它象人手一样有肘，可实现多个自由度，动作比较灵活，适于在夹窄空间工作。关节式机械手的特点有:大臂和小臂的摆动，以及肘关节和肩关节的运动;它具有上肢结构，可实现近似于人手操作的技能。 工业机械手*历史 它是在早期出现的 古代机器人 基础上发展起来的，工业机械手 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年开发了遥控工业机械手 ，1948年又开发了机械式的主从工业机械手 。工业机械手 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工业机械手 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以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 简史： (1)1954年USA

　　师德尔沃最早提出机械人的概念; (2)1959年USA德尔沃与英格伯制造了世界上的第一台机械人; (3)1962年USA正式将机械人的使用性提出来，且制造出类似人的手臂; (4)1967年JAN成立了人工手研究会，并召开了首届机械手学术会; (5)1970年在USA召开了第一届工业机械人学术会，并的到迅速普及; (6)1973年辛辛那提公司制造出第一台小型计算机控制的的工业机械人，当时是液压驱动，能载重大成就45KG; (7)到1980年在JAN得到普及，并定为“机械人元年”此后在日本机械人得到了前所未有的发展与提升，在就是后来到台湾再到大陆。 90 年代机械手在特殊用途上有较大的发展， 除了在工业上广泛应用外， 农、 林、矿业、航天、海洋、文娱、体育、医疗、服务业、军事领域上有较大的应 用。 90 年代以后，随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展，机 械手技术也得到飞速的多元化发展。 总之，目前机械手的主要经历分为三代： 第一代机械手主要是靠人工进行控制，控制方式为开环式，没有识别能力; 改进的方向主要是将低成本和提高精度; 第二代机械手正在加紧研制。它设有微型电子计算机控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，使机械手具有感觉机能。目前国外已经出现了触觉和视觉机械手。 第三代机械手(机械人)则能独立地完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系。并逐步发展成为柔性制造系统FMS(Flexible Manufacturing system)和柔性制造单元(Flexible Manufacturing Cell)中重要一环。 随着工业机器手(机械人)研究制造和应用的扩大，国际性学术交流活动十分活跃，欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多。 工业机械手*分类 1、工业机械手 的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式工业机械手 ; (1)硬臂式 助力工业机械手 硬臂式助力工业机械手 与气动平衡吊和软索式助力工业机械手 一样都具有全行程“漂浮”功能，区别是在有扭矩产生的情况下无法使用气动平衡吊或是软索式助力工业机械手 ，而必须选用硬臂式助力工业机械手 。比如在工件重心远离臂悬挂点，或是工件需要翻转或倾斜情况下，必须选用硬臂式助力工业机械手 ，还有在厂房高度有限情况下，可以选用硬臂式助力工业机械手 。 硬臂式助力工业机械手 可以实现提升最大500Kg的工件，半径最大可以达到3000mm，提升高度最大1800mm。根据起吊工件重量不同，应选择符合最大工件重量的最小型号的机器，如果我们用最大负载200Kg的工业机械手 来搬运30Kg的工件，那么操作性能肯定不好，感觉很笨重。 (2)软索式工业机械手 软索式工业机械手 的功能与气动平衡吊类似，具有全行程的“漂浮”功能，但是提升 位移比 气动平衡吊要小，最大只有1800mm，而且最大负载只有100Kg。 由于软索式助力工业机械手 有双关节的机械臂来实现水平位移，工作半径可以达到2500mm，所以它比气动平衡吊具有操作更灵活、速度更快的 功能。适合于工件重量轻，但搬运节拍非常快的场合。但是和气动平衡吊一样，由于软索式助力工业机械手 用钢丝绳来起吊，所以工件重心必须位于钢丝 绳正 下方。 (3)T型助力工业机械手 区别于硬臂式助力工业机械手 的是T型助力工业机械手 没有双关节机械臂，它的前后左右位移靠导轨来实现。由于T型助力工业机械手 没有机械臂，因而它比硬臂式显得小巧，更适合于操作空间狭小的场合。 T型助力工业机械手 的最大负载要比硬臂式小，只有200Kg，但提升高度可以根据客户要求设计，而且搬运范围要比硬臂式大的多。 2、按适用范围可分为专用工业机械手 和通用工业机械手两种; 3、按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制工业机械手等。 4、按用途分类，搬运机械手操作机、装配机械手操作机、机械手生产线、特殊环境下的机械手操作机(热、冷、磁、核辐射等环境条件下及重体力)、智能机械手操作机：1)感觉型机械手操作机，2)视觉型机械手操作机3)，语言型机械手操作机。 5、按专业领域分类，冲压机械手操作机、锻造机械手操作机、铸造机械手操作机、机械加工机械手操作机、焊接机械手操作机、喷漆机械手操作机、装车工业机械手操作机、建筑工业机械手操作机。 机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手;按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种;按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。 工业机械手*作用 机械工业中，应用机械手的意义： ⑴可提高生产过程中的自动化程度 应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。 ⑵可改善劳动条件，避免人身事故 在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改善。 在一些简单、重复，特别是较笨重的操作中，以机械手代替人进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。 ⑶可以减轻人力，并便于有节奏的生产 应用机械手代替人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。 工业机械手*应用案例 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大等特点，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，例如： (1) 机床加工工件的装卸，特别是在自动化车床、组合机床上使用较为普遍。 (2) 在装配作业中应用广泛，在电子行业中它可以用来装配印制电路板，在机械行业中它可以用来组装零部件。 (3) 可在劳动条件差，单调重复易子疲劳的工作环境工作，以代替人的劳动。 (4)可在危险场合下工作，如军工品的装卸、危险品及有害物的搬运等。 (5)宇宙及海洋的开发。 (6) 军事工程及生物医学方面的研究和试验。 国内外机械工业中机械手主要应用于以下几方面： 1 热加工方面的应用 热加工是高温、危险的笨重体力劳动，很久以来就要求实现自动化。为了 提高工作效率，和确保工人的人身安全，尤其对于大件、少量、低速和人力所 不能胜任的作业就更需要采用机械手操作。 2 冷加工方面的应用 冷加工方面机械手主要用于柴油机配件以及轴类、盘类和箱体类等零件单 机加工时的上下料和刀具安装等。进而在程序控制、数字控制等机床上应用， 成为设备的一个组成部分。最近更在加工生产线、自动线上应用，成为机床、 设备上下工序联接的重要于段。 3 拆修装方面 拆修装是铁路工业系统繁重体力劳动较多的部门之一，促进了机械手的发 展。目前国内铁路工厂、机务段等部门，已采用机械手拆装三通阀、钩舌、分 解制动缸、装卸轴箱、组装轮对、清除石棉等，减轻了劳动强度，提高了拆修 装的效率。近年还研制了一种客车车内喷漆通用机械手，可用以对客车内部进 行连续喷漆，以改善劳动条件，提高喷漆的质量和效率。 据了解，目前机械手主要分为两大类：用于制造环境下的工业机械手，像焊接、装配、喷涂、搬运等机械手和用于非制造环境下的特种机械手，像水下机械手、农业机械手、微文明人作机械手、医疗机械手、军用机械手、娱乐机械手等。而中国目前对工业机械手的需求决定了机械手市场的火热。 工业机械手*发展趋势 目前工业机械手主要用于机床加工、铸造、热处理等方面，无论数量、品种和性能方面还是不能满足工业发展的需要。 在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用专用机械手的同时，相应的发展通用机械手，有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。将机械手各运动构件，如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构以及根据不同类型的加紧机构，设计成典型的通用机构，所以便根据不同的作业要求选择不同类型的基加紧机构，即可组成不同用途的机械手。既便于设计制造，有便于更换工件，扩大应用范围。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机械手的作用。 此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机连用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。 在国外机械制造业中工业机械手应用较多，发展较快。目前主要用于机床、横锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业，它可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作。 此外，国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。使它具有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。如位置发生稍许偏差时，即能更正并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能。目前已经取得一定成绩。 视觉功能即在机械手上安装有电视照相机和光学测距仪(即距离传感器)以及微型计算机。工作是电视照相机将物体形象变成视频信号，然后送给计算机，以便分析物体的种类、大小、颜色和位置，并发出指令控制机械手进行工作。 触觉功能即是在机械手上安装有触觉反馈控制装置。工作时机械手首先伸出手指寻找工作，通过安装在手指内的压力敏感元件产生触觉作用，然后伸向前方，抓住工件。手的抓力大小通过装在手指内的敏感元件来控制，达到自动调整握力的大小。总之，随着传感技术的发展机械手装配作业的能力也将进一步提高。 更重要的是将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。

　　本文档为【工业机械手知识大全】，请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑， 图片更改请在作品中右键图片并更换，文字修改请直接点击文字进行修改，也可以新增和删除文档中的内容。

　　[版权声明] 本站所有资料为用户分享产生，若发现您的权利被侵害，请联系客服邮件，我们尽快处理。

　　本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权，请谨慎使用。

　　网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传，仅限个人学习分享使用，禁止用于任何广告和商用目的。

　　广西省梧州一中2005-2006学年度高二语文期中考试试卷 人教版-精品

　　文体学课程论文：Stylistic Analysis of Daily Conversation