上下料助力機械手驅動系統和手臂平衡機構的設計

發布日期：2022-08-25 作者：江蘇昱博自動化設備有限公司點擊：

助力機械手（又稱反力臂、平衡器、平衡吊、氣動助力器、手動移載機等）是一種運用負載檢測及氣壓反饋原理對重物實現自動平衡的設備。它巧妙地應用力的平衡原理，使操作者對重物進行相應的推拉，實現在空間內平衡移動，并通過實施很小的操作力（行業內以小于2.5kg為判斷標準）破壞其氣壓平衡，將重物高效快速地從一個工位移到另一個工位。

助力機械手

隨著我國沖壓行業的發展，板料沖壓設備性能逐漸與世界接軌，沖壓生產自動化程度得到了進一步的提高。在沖壓生產的首道工序中，我國許多企業仍然在采用傳統的手工上料方式，這種上料方式不僅生產效率低下、勞動強度大，而且易發生人身傷害事故。為提升我國沖壓生產的自動化水平、提高生產效率和改善工人生產勞動條件，使用與沖壓設備自動化水平相配套的自動上料助力機械手就顯得尤其重要。

其中，車床上下料助力機械手驅動系統的設計，在分析具體工作要求后，綜合考慮各個因素。機械手腰部的旋轉運動需要一定的定位控制精度，故采用步進電機驅動來實現；大臂采用氣壓驅動，小臂采用電機驅動，手部的端拾器因為要真空吸附，采用氣壓驅動。
平衡機構設計，因為設計的機械手采用圓柱坐標型的結構，而且在手臂的結構設計以及整個機械手的設計和布局中都重點考慮了機械手手臂的平衡問題，通過合理布局，優化設計結構，使得手臂本身盡可能達到平衡。若實際工作中平衡結果不滿足，則設置彈簧平衡機構進行平衡。
車床上下料助力機械手關鍵設計創新之處在于：機器人設計得簡單，操作靈活，實現各種環境條件下的助力效果，而且能實現自動控制；手部采用真空吸附裝置技術，很好地完成對板材的抓取，實現上下料。
車床上下料助力機械手定位策略，考慮以下加工條件，一是在初次裝夾時，定位銷使板材左側邊靠近工作臺左邊緣，即板材左側邊在工作臺之內，取板材左下角位置為加工坐標的原點；二是定位只按x軸正方向進行；三是兩夾鉗由一個驅動裝置控制，不能獨立運動。所以采用的設計是當板材在工作臺正上方時夾鉗上的光傳感器開始定位移動，定位完成后將板材放下完成裝夾。