助力機(jī)械手在汽車(chē)制造中的應(yīng)用

蔡 穎

(江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 南昌 330000)

1 各類(lèi)助力機(jī)械手的特點(diǎn)及其分類(lèi)

1.1 硬臂類(lèi)助力機(jī)械手

硬臂類(lèi)助力機(jī)械手在使用過(guò)程中又可以根據(jù)他們的工作弧度再細(xì)分為4種助力機(jī)械手，分別是PBC型、PBD型、PBF型和PBS型、PBE型。在實(shí)際工作中，我們可以根據(jù)工作的具體要求來(lái)選擇不同曲線弧度的助力機(jī)械手來(lái)達(dá)到生產(chǎn)操作的需求，根據(jù)生產(chǎn)需求可以通過(guò)選擇不同的主機(jī)同時(shí)配備不同的滑動(dòng)系統(tǒng)和夾具來(lái)達(dá)到更換要求，這類(lèi)硬臂類(lèi)助力機(jī)械手由于機(jī)構(gòu)是由硬臂桿結(jié)構(gòu)組成，整體而言剛性很強(qiáng)，所以平衡感也相對(duì)不錯(cuò)。所以，此類(lèi)硬臂機(jī)械手主要應(yīng)用在對(duì)定位要求比較嚴(yán)格、環(huán)境較多障礙、周?chē)闆r比較復(fù)雜的場(chǎng)景當(dāng)中。

1.2 軟索式助力機(jī)械手

軟索類(lèi)機(jī)械臂有IRB型、IRF型和IRS型，這種區(qū)分是根據(jù)主體部分的應(yīng)用元件決定的，軟索式助力機(jī)械手的主機(jī)使用的是請(qǐng)動(dòng)平衡吊再搭配適應(yīng)的夾具和滑動(dòng)操作系統(tǒng)，這就相當(dāng)于是一個(gè)比較完整的助力機(jī)械臂的全部系統(tǒng)，這類(lèi)助力機(jī)械手之間由鋼絲繩來(lái)連接。

2 助力機(jī)械手的內(nèi)部機(jī)械構(gòu)造

2.1 助力機(jī)械臂的系統(tǒng)構(gòu)造

助力機(jī)械手系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大部分都是使用旋轉(zhuǎn)類(lèi)的機(jī)械臂，主要是由移動(dòng)裝置和滑動(dòng)系統(tǒng)組成以及由安全監(jiān)測(cè)裝置、安全氣動(dòng)裝置所構(gòu)成的。在安裝方式和安裝順序上又分為正立安裝方式和吊掛安裝方式2種安裝方式。

2.2 助力機(jī)械手本身的機(jī)械構(gòu)造

助力機(jī)械臂本身有3個(gè)關(guān)節(jié)部分組成，通過(guò)這3個(gè)關(guān)節(jié)部分就可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)操作，十分靈活。機(jī)械手在每個(gè)關(guān)節(jié)部分都有制動(dòng)裝置，這樣操作人員就可以及時(shí)控制剎車(chē)按鈕來(lái)達(dá)到對(duì)各個(gè)關(guān)節(jié)部分的鎖定效果，通過(guò)這個(gè)鎖定功能可以使關(guān)節(jié)鎖定不會(huì)四處移動(dòng)。平衡氣缸可以讓機(jī)械臂達(dá)到升降的效果，還能調(diào)節(jié)不同角度的升降效果，在一定程度上彌補(bǔ)了機(jī)械臂在轉(zhuǎn)動(dòng)方面的缺陷，次臂還能通過(guò)調(diào)整角度的方式來(lái)達(dá)到對(duì)桿臂的連接作用，極大地提升了機(jī)械臂的穩(wěn)定性。

3 助力機(jī)械手的控制操作系統(tǒng)

3.1 軌道系統(tǒng)和夾具

助力機(jī)械手的軌道系統(tǒng)和夾具是助力臂的重要組成部分，其中軌道系統(tǒng)主要采取雙排鋁合金軌道，軌道與平臺(tái)車(chē)進(jìn)行配合工作，達(dá)到對(duì)硬臂機(jī)械手的連接，讓操作設(shè)備能夠在軌道上穩(wěn)定運(yùn)行，可以減少意外情況的發(fā)生。軌道的材料采用先進(jìn)的進(jìn)口產(chǎn)品，這樣就可以達(dá)到更大強(qiáng)度、更大剛性且平穩(wěn)運(yùn)行的效果，也能降低意外事件的發(fā)生，可以極大地提高機(jī)械臂的操作效果和機(jī)械臂的使用年限。

夾具在實(shí)際工作中要進(jìn)行靈活地切換使用，不同工作也需要進(jìn)行配套的夾具設(shè)計(jì)以達(dá)到使用要求，在配套夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮以下幾點(diǎn)。一是夾具的位置要配合機(jī)械臂的整體操作系統(tǒng)來(lái)考慮。二是不能單考慮夾具的靈活性，同時(shí)也要考慮夾具的使用材料要有一定的耐用性，可以達(dá)到一定的使用壽命。三是夾具在工作中的應(yīng)用要達(dá)到安全穩(wěn)定的工作要求。四是在使用過(guò)程中要注意對(duì)夾具進(jìn)行一定的保護(hù)工作，以防在工作中對(duì)配套夾具產(chǎn)生過(guò)大的損耗，延長(zhǎng)配套夾具的使用壽命和使用功效。五是在設(shè)計(jì)配套夾具的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)考慮到安裝拆卸的便利性，只有這樣才能提高工作效率，不會(huì)造成不必要的時(shí)間消耗。

3.2 氣動(dòng)控制系統(tǒng)和安全檢測(cè)裝置

在車(chē)間里增壓系統(tǒng)是必不可少的。增壓系統(tǒng)可以減少工作環(huán)境中氣壓對(duì)工作的影響，將系統(tǒng)里的壓力保持在一個(gè)平衡狀態(tài)，使工作效果不會(huì)受空氣壓力的影響。在氣源出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候通過(guò)儲(chǔ)氣罐對(duì)工作過(guò)程有一個(gè)穩(wěn)定的保證，機(jī)械臂不會(huì)出現(xiàn)移位，使工作效果有所保證。在關(guān)節(jié)部位也設(shè)置了制動(dòng)裝置，當(dāng)鎖緊裝置產(chǎn)生作用后可以對(duì)關(guān)節(jié)部位進(jìn)行鎖定，在平常的空置狀態(tài)時(shí)也可以起到安全保護(hù)的作用，讓機(jī)械臂不會(huì)隨處移動(dòng)，以達(dá)到降低安全隱患的效果。此外，氣動(dòng)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)功能的一鍵控制功能，所有的按鈕功能都能通過(guò)氣動(dòng)控制系統(tǒng)得到統(tǒng)一控制，這讓控制功能變得更加高效便捷。

安全在汽車(chē)生產(chǎn)制造過(guò)程中是相當(dāng)重要的一點(diǎn)，無(wú)論是對(duì)操作系統(tǒng)的工作人員還是對(duì)汽車(chē)產(chǎn)品的車(chē)身保護(hù)都需要注意，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候就應(yīng)當(dāng)考慮到這一點(diǎn)，在生產(chǎn)流線的總裝線中就有一些防護(hù)系統(tǒng)操作，比如裝置過(guò)載報(bào)警裝置和檔位切換報(bào)警系統(tǒng)裝置，還有剎車(chē)操作裝置。不僅如此，在車(chē)身方面也需要一定的防護(hù)，例如安裝軟墊在可以接觸到車(chē)身的地方，減少一些意外情況對(duì)車(chē)身部分產(chǎn)生的損傷，避免在這一環(huán)節(jié)產(chǎn)生不必要的損失。

3.3 助力機(jī)械臂的優(yōu)勢(shì)

首先助力機(jī)械臂使用的材料元件都是采用先進(jìn)的進(jìn)口產(chǎn)品，所以產(chǎn)品整體質(zhì)量都較穩(wěn)定可靠，助力機(jī)械臂的操作控制范圍也相對(duì)較廣，在實(shí)際工作運(yùn)用中也比較穩(wěn)定。還有在設(shè)計(jì)過(guò)程中也會(huì)充分考慮到助力臂在實(shí)際工作應(yīng)用中的要求，并且根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行改進(jìn)和配套設(shè)計(jì)，可以貼合實(shí)際工作的具體要求。助力機(jī)械臂的功能設(shè)置考慮得也十分周到，在不同的工作場(chǎng)景需求中可以發(fā)揮產(chǎn)品的最大價(jià)值，完成不同要求、不同規(guī)格的裝配工作任務(wù)。

4 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)今社會(huì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，提高工作效率變得格外重要，因此對(duì)助力機(jī)械臂的應(yīng)用也越來(lái)越普遍，不僅僅是因?yàn)槠洳僮飨到y(tǒng)使用的便捷性，還體現(xiàn)在機(jī)械臂的設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)安全性的考慮越來(lái)越周到，使助力臂的安全性能也越來(lái)越有保障，這對(duì)當(dāng)下的汽車(chē)生產(chǎn)是一個(gè)很大的提高，這也意味著汽車(chē)生產(chǎn)過(guò)程中效率得到了極大地提升，對(duì)勞動(dòng)力的依賴也有了極大提升，汽車(chē)生產(chǎn)效率也有了很大的進(jìn)步。其中，有一些特殊的設(shè)備與工作單靠人工操作十分麻煩，例如一些大的蓄電池、制動(dòng)液，現(xiàn)在都可以通過(guò)助力機(jī)械臂來(lái)進(jìn)行操作，這不僅僅對(duì)工作人員是一種保護(hù)，也是對(duì)工作效率的一種保證，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境也起到了一定的保護(hù)作用。雖然目前助力機(jī)械手還有很大的改進(jìn)和完善空間，但現(xiàn)階段助力機(jī)械臂在汽車(chē)制造行業(yè)的運(yùn)用已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，使汽車(chē)制造流程變得高效且便利，也為汽車(chē)制造企業(yè)方面創(chuàng)造了很大的效益，為汽車(chē)制造行業(yè)的發(fā)展、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步帶來(lái)一定的提升作用。