論真空吸附式機械手的應用

摘要：通過技術層面的升級，在設計具有真空吸附技術的機械手進行操作，尤其是對于薄而且表面光滑的金屬制品及玻璃、紙張等物品的抓取，能起到穩(wěn)定、高效的效果。本文將圍繞真空吸附式機械手的真空吸附回路以及真空發(fā)生器的原理與技術運用特點進行分析，并對真空吸附回路的相關部件進行計算機信息化的綜合處理，形成精準的設計計算方式，深入分析真空供給閥等元器件的運用方式，突出機械手控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成，強化真空吸附式機械手的綜合運用效果。

關鍵詞：真空吸附式；機械手；應用

在當前的物品抓取技術中，對于一些表面光滑、材質(zhì)相對易碎、質(zhì)量相對較重的物件，在打破傳統(tǒng)機械手運用的過程中，可以采用真空吸附式機械手的綜合運用，通過技術設計手段，新型真空吸附式機械手的整體運行，能更好完成整個物件抓取的過程，形成更加精細化的高效率運作模式。

1.簡述真空吸附式機械手的結(jié)構(gòu)與工作原理

1.1.結(jié)構(gòu)構(gòu)成

在整個物件抓取的技術運行中，真空吸附式機械手是一種理想的機械運作方式。從當前的技術構(gòu)造來看，真空吸附式機械手主要包括有架體、真空吸附盤、真空發(fā)生器組件等重要構(gòu)建，每一個結(jié)構(gòu)運用能形成技術跟進的整體運用，通過對這些構(gòu)建的細分與全盤分析，可以更加詳實的了解到整個機械手的結(jié)構(gòu)模式。其中，架體都采用剛性連接，通過機械口與機械手的尾端形成連接；真空吸附盤作為重要的原件，有4個吸盤，都是呈現(xiàn)矩形布局的方式，可以形成相對均衡的吸附力，并此阿勇自由機械手的方式，由腕部、小臂、大臂、腰部四個自由度構(gòu)成，形成真空泵吸附式機械手，可以有效實現(xiàn)無污染、定位精準、經(jīng)濟實用的裝配工具，構(gòu)建包裝、裝配、裝箱等一條龍工序的整體程序，更好的推動整個真空吸附式機械手的作用發(fā)揮。

1.2.整體設計

真空吸附式回路設計是一個重要的技術參數(shù)，在整個結(jié)構(gòu)構(gòu)成中，要突出技術運用、特點發(fā)揮等多方面的綜合技能，從整個構(gòu)建來看，主要包括有真空破壞閥、節(jié)流閥、真空開關、過濾器、發(fā)生器等多個配件，當需要產(chǎn)生真空時，電磁閥通電，當需要破壞真空時，電磁閥斷電，上述真空控制元件可組成合為一體，組成為一個真空發(fā)生器組件。在真空吸附盤的執(zhí)行元件中，產(chǎn)生舉升、輸送以及夾持等功能，可以將十幾克中的物料與周圍壓力形成真空吸附的效果，并通過公式F=P×A可求得真空吸盤的規(guī)格尺寸，其中，F(xiàn)表示吸附力， P表示壓力，A為吸盤面積，并從中計算出吸盤的直徑。

2.分析真空吸附式機械手的系統(tǒng)設計

2.1.芯片傳輸?shù)臋C械運作模式

一種芯片傳輸機械臂，通過真空吸附對芯片進行拾取和釋放，然后通過集成在機械臂后端的壓電陶瓷對施加的壓力進行測量，從而使芯片操作過程中保證操作精度和施加適當?shù)逆I合壓力；采用兩個感應銅柱端面互相接觸，防止真空吸頭在重力作用下自然向下傾斜，保證測量精度，并且通過兩感應銅柱感知真空吸頭的位置，感知真空吸頭的位置，從而告知控制系統(tǒng)開始檢測壓電陶瓷輸出的電流。

2.2.主控制系統(tǒng)的綜合技術

在真空吸附式機械手主控制系統(tǒng)的技術運用中，要思考操作機與機械手之間的信息鏈接通道，將各項指標形成暢通的技術模式，傳遞作業(yè)指令與參數(shù)，綜合各種計算狀態(tài)，完成與伺服控制系統(tǒng)的接口管理。在具體的運行中，將作業(yè)任務、運動指令構(gòu)成系統(tǒng)化的運算方式，完成機械設備之間的協(xié)調(diào)化運行，并采用主控計算機的運算融入，加強存貯容量與中端處理能力的融合，將顯示器、控制鍵盤、打印機等各方面形成綜合管理，根據(jù)運動軌跡劃出沿軌跡的運動參數(shù)，插值計算功能，按直線，圓弧或多項式插值，求得適當密度的中間點，坐標變換功能。

3.探討真空吸附式機械手的應用效果

3.1.在注塑工業(yè)的應用

真空吸附式機械手能夠模仿人體上肢的部分功能，可以對其進行自動控制使其按照預定要求輸送制品或操持工具進行生產(chǎn)操作的自動化生產(chǎn)設備。為注塑生產(chǎn)自動化專門配備的機械，可以在減輕繁重的體力勞動、改善勞動條件和安全生產(chǎn)；提高注塑成型機的生產(chǎn)效率、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、降低廢品率、降低生產(chǎn)成本、增強企業(yè)的競爭力等方面起到及其重要的作用。采用伺服驅(qū)動，進行最大限度的仿人執(zhí)行比較復雜的操作，還可以通過配備先進的傳感器，讓其具有視覺、觸覺和熱覺功能，使其成為具有很高智能的注塑機器人。

3.2.在機車行業(yè)的應用

可以完成汽車裝配作業(yè)及液體物質(zhì)的填充。在汽車裝配線上，幾乎所有的工位均可應用機械手來提高裝配作業(yè)的自動化程度，如車門的安裝、儀表盤的安裝、前后擋板的安裝、車燈的安裝、汽車電池的安裝、座椅的安裝以及發(fā)動機的裝配等。此外，在汽車裝配線上還可以利用機器人來填充液體物質(zhì)，這些液體物質(zhì)包括剎車油、離合器油、熱交換器油、助力液、車窗清洗液等，機器人可以精確地控制這些液體物質(zhì)的填充量，并能減少污染物的排放。還可以完成點焊作業(yè)、涂膠作業(yè)、噴漆作業(yè)等，發(fā)揮出更大的優(yōu)勢。

3.3.在生活環(huán)節(jié)中的應用

通過真空吸附式機械手的應用，可以解決生活垃圾的分揀效果，其手爪總成包括支架和前、后手爪及手爪開合驅(qū)動機構(gòu)，手爪開合驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動桿、前后擺動桿和前從動板、后從動折板，前從動板的板體、后從動折板的板角分別鉸裝于支架兩側(cè)，驅(qū)動桿直立于支架上方，前、后擺動桿上端均與驅(qū)動桿下端鉸裝，前、后擺動桿下端分別斜向下方與支架上方的前從動板、后從動折板的主動端鉸裝；前、后手爪包括由固定板和活動板夾緊的等距耙形指，前、后手爪耙形指通過固定板分別安裝于支架下方和支架外側(cè)的前從動板、后從動折板的從動端。

4.結(jié)語

真空吸附式機械手作為一種有著很大優(yōu)勢的新技術運用，在采用了全新的真空吸附技術的基礎上，實現(xiàn)對各種物件的搬運、抓取功能，并全面拓寬了機械手的應用能力與范圍，在具體運行過程中，通過分層獨立控制技術的精確控制，形成機械手系統(tǒng)的精準定位操作，具有更大的發(fā)展前景。

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