機械手簡介

機械手是什么

機械手是一種能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。機械手是最早出現(xiàn)的工業(yè)機器人，也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機器人，它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全。

機械手的工作原理

機械手是一種能自動化定位控制并可重新匯編程序以變動的多功能機器。它有多個自由度，可用來搬運物體以完成在各個不同環(huán)境中的工作。工業(yè)機械手是近似自動控制領域中出現(xiàn)的一項新技術，并已成為現(xiàn)代制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個重要組成部分。

機械手的組成

機械手主要由手部、運動機構和控制系統(tǒng)三大部分組成。

1、手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結構形式，如夾持型、托持型和吸附型等。

2、運動機構，使手部完成各種轉(zhuǎn)動（擺動）、移動或復合運動來實現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨立運動方式，稱為機械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。自由度越多，機械手的靈活性越大，通用性越廣，其結構也越復雜。一般專用機械手有2～3個自由度。

3、控制系統(tǒng)是通過對機械手每個自由度的電機的控制，來完成特定動作。同時接收傳感器反饋的信息，形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制。控制系統(tǒng)的核心通常是由單片機或dsp等微控制芯片構成，通過對其編程實現(xiàn)所要功能。

機械手有哪幾種

1、按驅(qū)動方式分為：液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、電氣驅(qū)動和機械驅(qū)動。

（1）液壓驅(qū)動

液壓驅(qū)動機械手通常由液動機、伺服閥、油泵、油箱等組成，由驅(qū)動機械手執(zhí)行。一般來說，它有很大的抓地力（超過數(shù)百公斤），其特點是結構緊湊、動作穩(wěn)定、抗沖擊、抗振動高的制造精度和密封性能，否則漏油會污染環(huán)境。

（2）氣壓驅(qū)動

其驅(qū)動系統(tǒng)通常由氣缸、氣閥、氣罐和空氣壓縮機組成，具有氣源方便、動作快、結構簡單、成本低、維護方便等特點。但速度控制困難，氣壓不宜過高，因此抓舉能力較低。

（3）電氣驅(qū)動

動力驅(qū)動是機械手最常用的驅(qū)動方式。其特點是電源方便、響應快、驅(qū)動力大、信號檢測、傳動、處理方便，可采用多種靈活的控制方案。驅(qū)動電機一般采用步進電機，直流伺服電機（AC）為主要的驅(qū)動方式。

（4）機械驅(qū)動式

機械驅(qū)動只用于動作固定的場合，一般用凸輪連桿機構來實現(xiàn)規(guī)定的動作。其特點是動作確實可靠，工作速度高，成本低，但不易于調(diào)整。

2、根據(jù)坐標形式分為：直角坐標、圓柱坐標、極坐標和多關節(jié)。

（1）直角坐標式機械手

手臂在直角坐標系的三個坐標軸方向作直線移動，即手臂的前后伸縮、上下升降和左右移動。這種坐標形式占據(jù)空間大而工作范圍卻相對較小、慣性大，它適用于工作位置成直線排列的情況。

（2）圓柱形坐標機械手

手臂前后伸縮。上下升降和水平擺動。與直角坐標類型相比，空間小，工作范圍大，但由于機構結構的關系，高度方向的最低位置受到限制，地面上的物體不能被抓住，慣性相對較大。這是一種廣泛應用于機械手中的坐標形式。

（3）極坐標機械手

手臂前后伸展。上下俯仰，左右擺動。它最大的特點是以簡單的機構獲得更大的工作范圍，并能抓住地面上的物體。其運動慣性較小，但手臂擺角的誤差會通過手臂放大。

（4）多關節(jié)機械手

手臂分為大臂和小臂兩部分，由肘關節(jié)連接，大臂與柱連接成肩關節(jié)，加上手腕與手臂之間的腕關節(jié)，多關節(jié)機械手幾乎可以完成手的動作。多關節(jié)機械手動作靈活，運動慣性小。它能抓住靠近座椅的工件，繞過障礙物工作。

機械手的優(yōu)勢

1、節(jié)省人工、產(chǎn)量穩(wěn)定

使用機械手取制品，可以無人看守操作。人會疲勞，而機械手出產(chǎn)品的時間是固定的，不用休息，尤其是天熱或夜班效果更加明顯。

2、安全性高

工人的工作安全性有了保障，不會出現(xiàn)由于工作疏忽或者疲勞造成的工傷事故。使人手進入模內(nèi)取產(chǎn)品，如果注塑機故障或按鍵造成合模，會有傷手危險，尤其是兩班倒三班倒的工作，晚上更容易出現(xiàn)生理性疲勞，更容易出安全事故，使用機械手則可確保安全生產(chǎn)，在大型注塑機中尤甚重要。

3、品質(zhì)和生產(chǎn)效率

剛成型產(chǎn)品還未完全冷卻，存在余溫，人手取出會造成手痕且人工取出用力不均取出產(chǎn)品存在不均的變型。如自動脫模，產(chǎn)品掉落會造成碰傷。沾到油污而產(chǎn)生不良品。機械手采用無紋吸具用力均勻，鎖模時間固定，模溫正常，可減低產(chǎn)品不良率，使之產(chǎn)品質(zhì)量大有提升。機械手可以使每一模的產(chǎn)品生產(chǎn)時間固定化，相同的塑化時間、射出時間、保壓時間、冷卻時間、開關模時間，容易使產(chǎn)品的成品率提高，以注塑周期30S計算，人工取出時間為69機械手取出為1.5S。

機械手選擇

機械手多少錢一臺

機械手的價格大概在每臺幾萬元，便宜的也有一兩萬元的。不同類別、不同品牌的機械手，價格也不盡相同。

機械手的電機選型

1、首先我們需要判斷電機的運轉(zhuǎn)速度，轉(zhuǎn)速比較高的時候我們可以選擇電流較大、電感較小的電機，這樣可以增加功率輸入。

2、靜扭矩是選擇電機的主要參數(shù)之一，負載大的時候，我們需要采用大力矩電機。

3、機械手選擇電機的安裝規(guī)格的時候，主要是跟力矩要求有關。

4、確定機械手定位精度和振動方面的要求情況。

5、機械手可以根據(jù)電機的電流、細分和供電電壓選擇驅(qū)動器。

機械手怎么選型

1、荷重

機械手的較大荷重是指包括夾具、抱具、吸盤架等特殊冶具和產(chǎn)品重量在一起的總重量。在旋臂式機械手的選型時，要特別注意產(chǎn)品冶具的重量不以超過機器參數(shù)規(guī)定的80%，否則，機械手的爪旋組比較容易損壞，影響機器的使用壽命。所以不是所有的注塑機都可以用注塑機機械手取產(chǎn)品的，有時需要用到側取式機械手臂。

2、橫行行程

機械手的橫行行程指的是橫走機械手橫行方向的較大行程。在選型時主要考慮機臺之間的間距是否夠大，或者有無特殊要求，特別是兩臺機械手相鄰一正一反安裝時兩臺注塑機之間有沒有足夠的空間。

3、手臂行程

機械手的手臂行程是指手臂上下運動的較大位移。在選型時，要注意手臂有足夠的行程取到產(chǎn)品。以下是手臂行程的經(jīng)驗計算公式：手臂行程＝注塑機模板中心距離＋加高底座＋手臂底端到基座底的距離＋50mm。

4、取出時間

產(chǎn)品的取出時間是指機械手臂在模內(nèi)取產(chǎn)品的循環(huán)時間。此時間因產(chǎn)品的取出方式不同而異。在選型時主要考慮產(chǎn)品是否對取出時間有特殊要求，如果要求取出時間非常短，可能就需要用到手臂伺服的機械手。

機械手使用

機械手怎么操作

全自動方式適用于連續(xù)在兩個位置搬運的情況，可以在相同情況下節(jié)約大量的時間，具體的操作規(guī)程如下：

（1）插上電源插座，按下“開關”按鈕接通電源，接觸器接通；

（2）按下“啟動”按鈕系統(tǒng)通電后開始自檢；

（3）電機上電啟動，電機啟動保持，各個軸運動準備發(fā)出使能信號；

（4）按下“手動模式”按鈕，切換到手動模式；

（5）按下“參數(shù)設置”按鈕，對各個軸的速度進行參數(shù)設置；

（6）按下“手動”按鈕進行手動操作；

（7）按下“垂直正”、“水平正”、“擺動正”、“旋轉(zhuǎn)正”按鈕使機械手運動，同時每個軸對應的狀態(tài)指示燈會在觸摸屏上閃爍；

（8）按下“垂直負”、“水平負”、“擺動負”、“旋轉(zhuǎn)負”按鈕是機械手運動到某一位置，同時每個軸對應的狀態(tài)指示燈會在觸摸屏上閃爍。此時按下“設置當前位置為機械原點”按鈕；

（9）設置好零點后，再次操作運動按鈕讓機械手到達工件所在位置，夾持工件；

（10）記下當前的機械坐標值，按下“參數(shù)設置”按鈕，輸入到對應的存儲器；

（11）夾持好工件后，手動操作機械手把工件放置到指定位置，并記錄當前的機械坐標值，按下“參數(shù)設置”按鈕，輸入到對應的存儲器中；

（12）最后操作機械手返回到原點，歸零復位；

（13）再點擊“自動模式”按鈕，切換到自動模式頁面；

（14）點擊“自動”按鈕，系統(tǒng)接收到位移信號后驅(qū)動各個運動軸按照設定的速度、工件的夾持位置坐標和放置位置坐標自動運行；

（15）當搬運過程中遇到緊急情況，按下“急?！卑粹o結束運動；

（16）當搬運次數(shù)達到要求后，按下“自動結束回零”按鈕機械手自動回零，結束運動；

（17）點擊“回到主頁”按鈕，按下“急?！卑粹o，關閉電源。

機械手怎么回原點

1、手動操作：首先需要確定機械手的原點位置，然后通過手動操作將機械手移動到原點位置。在移動到原點位置后，需要按下復位按鈕或者執(zhí)行相應的操作，使機械手回到初始狀態(tài)。

2、控制軟件操作：根據(jù)機械手的控制系統(tǒng)不同，可以通過相應的控制軟件進行原點復位操作。一般情況下，需要進入控制軟件的設置界面，找到原點復位選項，然后執(zhí)行相應的操作即可。

3、注意：機械手原點復位是機械手操作中的一個重要環(huán)節(jié)，它可以保證機械手的準確性和穩(wěn)定性。機械手的原點位置一般是在機械手的起始位置，通過復位操作可以將機械手回到初始狀態(tài)，保證機械手的精度和穩(wěn)定性。手動操作和控制軟件操作都是機械手原點復位的常見方法，具體的方法需要根據(jù)機械手的型號和控制系統(tǒng)來確定。在進行原點復位操作時，需要注意安全事項，避免操作不當導致機械手損壞或者人員受傷。

機械手如何保養(yǎng)

1、整體運行情況

機械手運行過程中因為軸承的旋轉(zhuǎn)或者零部件的接觸總會發(fā)出一些聲音，通過簡單地傾聽和觀察，我們會察覺到機械手的整體運行狀況。若是聽到一些咔嗒聲或者尖銳的摩擦聲，這時就要檢查是否是零部件卡住等等。

2、驅(qū)動系統(tǒng)

一般機械手都采用裝配架傳動齒輪驅(qū)動，因此要注意系統(tǒng)是否晃動等。具體來說，檢查齒輪間的間隙，間隙太大或太小都會造成晃動或卡緊，這時可以根據(jù)說明書調(diào)整齒輪間隙。

3、配線磨損

檢查機械手表面時我們有時會發(fā)現(xiàn)許多粉末或者顆粒，那么就要檢查一下配線了。通常配線磨損時會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。如果沒有發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象，我們也可以檢查電源或者變壓器等的旁邊，配線的內(nèi)外側，因為在循環(huán)運轉(zhuǎn)過程中都會出現(xiàn)磨損。

4、導軌和軸承

導軌和軸承處需要良好的潤滑和干凈的環(huán)境，因此在充滿灰塵的環(huán)境中，我們需要經(jīng)常清洗導軌，避免過多的磨損。若是發(fā)現(xiàn)碎屑或粉末，就可能是潤滑不好，及時添加潤滑劑，確保零部件的潤滑性能。

5、氣動系統(tǒng)

密切注意氣動系統(tǒng)內(nèi)部的氣動膠管和調(diào)壓閥的吸盤就會易于察覺哪個部分出問題了。若是吸盤表面變色或者是污染，說明水汽太多就要及時除濕；若是氣動膠管有任何的損壞，那么系統(tǒng)就有可能泄露，此時若聽到明顯的咝咝聲，可以幫我們辨別泄露出在哪個部位。

6、檢查潤滑

一般情況下潤滑系統(tǒng)可以隨著機械手的運動而實現(xiàn)不同部分的潤滑。但是有些部位則需要手動潤滑。若是發(fā)現(xiàn)某些地方有碎屑或者太干，那么這些地方就需要潤滑了。可以根據(jù)說明書或者機械手手冊進行潤滑。

7、檢查設備

機械手一般運行在成型設備上，當設備在運轉(zhuǎn)過程中可能會產(chǎn)生振動進而影響機械手的正常工作。觀察設備的運行狀態(tài)，盡量減少其震動、晃動，可以延長機械手的壽命。

機械手臂廠家排名

• FANUC發(fā)那科

  發(fā)那科創(chuàng)建于1955年日本，全球極具規(guī)模的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)和機器人生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品線涵蓋了數(shù)控系統(tǒng)、工業(yè)機器人、智能制造解決方案等多個領域，以其強大的研發(fā)、設計及制造能力，提供高可靠性的機器人、機器人自動化工程、全電動注塑設備等設備。公司在全世界建立了超200個服務網(wǎng)點，為100多個國家和地區(qū)提供技術支持。

• KUKA庫卡

  庫卡始于1898年德國，2017年被美的集團收購，是一家國際知名的自動化集團公司，全球領先的智能自動化解決方案供應商。KUKA公司致力于提供機器人、加工機、全自動系統(tǒng)等一站式解決方案。其產(chǎn)品廣泛應用于汽車、電子產(chǎn)品、一般工業(yè)、消費品、電子商務和醫(yī)療保健領域。KUKA中國成立于2000年，主營業(yè)務涵蓋庫卡工業(yè)機器人研發(fā)、制造、銷售、售后服務等工業(yè)機器人業(yè)務及庫卡柔性系統(tǒng)、工業(yè)自動化、瑞仕格物流、瑞仕格醫(yī)療等自動化集成業(yè)務。

• ABB

  全球技術領導企業(yè)，集電機、發(fā)電機、電力變流器、逆變器、變送器等產(chǎn)品的研發(fā)、制造、銷售和工程服務等于一體，提供電氣、機器人、自動化、運動控制產(chǎn)品及解決方案。ABB擁有超百年的歷史，業(yè)務遍布全球100多個國家和地區(qū)；在中國，ABB擁有二十多家本地企業(yè)，線上和線下渠道覆蓋全國約數(shù)百個城市。

• 新松機器人SIASUN

  中國科學院旗下品牌，創(chuàng)始于2000年，是國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)先導者，以機器人技術和智能制造解決方案為核心的上市公司（股票代碼：300024），自主研發(fā)了的工業(yè)機器人、協(xié)作機器人、移動機器人、特種機器人、服務機器人等系列產(chǎn)品，以及焊接自動化、裝配自動化、物流自動化三大應用技術方向，業(yè)務覆蓋智能工廠、智能裝備、智能物流等工業(yè)領域。

• UNIVERSAL ROBOTS

  優(yōu)傲成立于2005年丹麥，致力于研發(fā)和推廣靈活且兼具成本效益，可在多個工業(yè)生產(chǎn)領域?qū)崿F(xiàn)自動化和合理化的工業(yè)機器人，擁有UR+生態(tài)系統(tǒng)，主要生產(chǎn)工業(yè)機械臂。于2015年被泰瑞達收購，目前，在全球設有20多個辦事處，為多個國家和地區(qū)客戶提供服務。

• Yaskawa安川

  安川創(chuàng)立于1915年日本，“機電一體化”概念倡導者，主營運動控制、工業(yè)機器人、系統(tǒng)工程等業(yè)務，專業(yè)從事變頻器、伺服電機、控制器、機器人、各類系統(tǒng)工程設備、附件等機電一體化產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及服務的大型跨國企業(yè)。于1999年進入中國市場，先后在廣州、北京、成都等地開設了多家分公司和生產(chǎn)基地。

• DOBOT

  越疆科技是世界領先的智能機械臂解決方案商，桌面機械臂開創(chuàng)者，以人工智能技術為驅(qū)動，以“超小型、輕量化”智能機械臂為載體，通過一體化解決方案，為企業(yè)自動化提供強有力的裝備力量。目前，公司擁有協(xié)作機械臂、工業(yè)機械臂、教育實訓平臺等產(chǎn)品，銷往全球100多個國家和地區(qū)。

• 遨博智能

  專注于協(xié)作機器人研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的國家高新技術企業(yè)。遨博開發(fā)了具有核心知識產(chǎn)權的協(xié)作機器人產(chǎn)品，實現(xiàn)核心部件國產(chǎn)化，先后通過了歐盟CE、北美NRTL、韓國KCs、中國CR 、SEMIS2、潔凈度class5級等認證。目前公司銷售和技術支持網(wǎng)絡覆蓋中國、歐洲、北美、東南亞等國家和地區(qū)。

• 節(jié)卡JAKA

  節(jié)卡是一家聚焦于新一代協(xié)作機器人本體與智慧工廠創(chuàng)新研發(fā)品牌。依托于研發(fā)設計、客戶洞察、供應鏈體系及智造生產(chǎn)能力，節(jié)卡機器人已在驅(qū)控一體化、一體化關節(jié)、拖拽編程、無線互聯(lián)等應用上取得了多項突破，并為全球工業(yè)、零售、物流等多重領域企業(yè)提供集研發(fā)、生產(chǎn)、售后于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈式“柔性智能+”服務。

• 大族機器人

  大族機器人是上市公司大族激光旗下品牌，專注于智能機器人技術的研究和應用，提供協(xié)作機器人、工業(yè)機器人、機械臂等產(chǎn)品，廣泛應用于工業(yè)、醫(yī)療、物流、教育、服務等領域。目前，公司產(chǎn)品銷往韓國、日本、澳大利亞、美國、加拿大等100多個國家和地區(qū)。