一种自来水表检测装置自动装卸机械手

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摘 要：在现代工业中连续性生产中大量的装卸、搬运、装配等工序。其工作方式具有固定、单一和重复的特点，工业机械手是在实现上述工序的自动化而生产的机械设备。机械手模仿人体胳膊及手臂部分功能，经过控制使其按照设定的要求输送产品，操持各类工具进行生产操作，本文介绍了一种气动机械手、机械手群的设计。
关键词：机械手；自来水水表检测装置；气动
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.025
0 引言
机械手在现代工业自动化的发展中占有重要的地位，机械手加速了企业生产方式的变革，机械手是在工业机械化和自动化生产过程中根据需求产生的一种装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线。当前机械手虽然还不如人手那样灵活，但其具有不知疲劳，不怕危险重复工作的能力，机械手得以应用越来越广泛。机械手早期应用于汽车制造工业中，用于焊接、喷漆、上下料和搬运等工序，可替代人在危险、有害、有毒、低温和高热等环境中完成繁重、单调的重复劳动，提高了劳动生产率，保证了产品质量。
为了满足新型工业生产的要求，机械手必须具有一定的持续工作能力以及工作的淮确性外，还要具有相当高的稳定性、耐热、耐腐蚀性。从而代替人们在高温、低温、高压、海底、放射环境等恶劣条件下工作。对于需要重复操作，自动化程度高的地方，机械手动作迅速，重复精度高，可以明显缩短生产周期，提升产品质量，避免一些由于操作者疏忽造成的事故
自来水表检测装置自动装卸机械手，不仅可以减少生产线上劳动力需求，提高自动化生产效率，极大缩短生产时间，还可以很大程度上节省劳动力成本，为企业带来更大收益。
1 机械手总体方案设计
常用的机械手种类繁多，根据资料显示，手臂的基本形式主要分为4种：关节型；直角坐标型；球坐标（极坐标）型；圆柱坐标型。直角坐标式机械手产量大，在x，y，z坐标上总共具有6个自由度，节拍短，可以很好的和传送带以及加工机械配对，适用于复杂的工作环境且精度高，可以采用数控。机械手的传动分液压、气压、电气和机械四种传动，有的还采用综合传动方式，即手臂移动采用液压油缸，而手爪则采用电动风缸松夹。
该自来水水表自动装卸机构，装载和卸下的主要运动是手臂升降、水平面前后移动、水平面左右移动。根据资料以及实际生产上的需求，参考以往机械手生产中采用的案例，最终该自来水表自动装卸机构采用直角坐标式。基本运动：由气缸来控制手臂升降和水平面内前后移动，由丝杠来控制水平面内左右移动。
2 械手的结构设计
2.1 机械手抓取结构设计
对该机械手抓取结构的设计要求：（1）能可靠抓取该型号自来水表；（2）保证一定的定位精度；（3）应具有足够的夹紧力；（4）保证工件被夹持时受力均匀、稳定； （5）具有一定的开闭角度。根据自来水水表的结构特点，机械手手部的结构选用连杆式两指抓取机构。结构如图1所示。
该连杆式两指著去机构机构简单、动作灵活、手抓开闭角度大。根据资料我们可知活塞杆上的驱动力P和手抓中部夹紧力N之间的关系为：
2.2 手臂的结构设计
该自动装卸机械手对手臂的设计要求：（1）手臂的升降范围是320mm；（2）手臂的作用移动范围是600mm；（3）手臂前后移动范围210mm；（4）手臂油缸要有缓冲装置。手臂是支承被抓物体和手部的重要部件，它带动手爪去抓取物体，并按预定要求将其搬运到设定位置。手臂的基本作用是将手爪移动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，在进行升降运动时，为防止绕其轴线的转动，需要有导向装置。
3 结束语
机械手是一门结合了力学、机械学、液压气压技术、计算机与自动控制以及传感器等科学领域的跨学科综合技术，工业机械手大大提高了人们日常劳动生产效率。
参考文献：
[1]王建军.气动搬运机械手的设计与研究[J].机械管理开发， 2010（05）.
[2]贺东坤，田明.气动通用上下料机械手结构设计[J].长春大学学报，2012.