摘要：近几年来汽车行业得到了快速的发展，汽车已经成为了人们出行重要的代步工具，所以汽车制造业的投资力度也在不断的加大。汽车制造的自动化程度也在不断提高，人工的手动操作逐渐被半自动化或者自动化的机械设备所取代，既减轻了工人的劳动量，又加快了汽车制造生产的速度。在汽车的总装线上助力机械手是近几年来发展比较快的一种自动化设备，他的整个构造模仿人体工学，相较于传统的机械而言更加的简单，运行起来也相对的安全、流畅。文章将对助力机械手的结构特点进行分析，对其工作原理以及在汽车总装线上的应用进行研究，以供大家参考。
关键词：汽车总装线；助力机械手；技术的运用
1、助力机械手的种类及其特点
随着科学技术的不断发展和进步，助力机械手的种类也逐渐增多，满足了不同行业不同物料以及不同工艺对于搬运的需求，按照不同的分类原则主要有以下几大类。首先就是按照不同的工作原理进行分类，主要有两种，其中一种是硬臂的助力机械手，而硬臂类的又可以根据不同的工作曲线细分为PBF、PBC、PBD和PBS四种。在进行利用的过程中，我们可以根据不同的工作需求，选择合适的主机，然后再为其配备合理的抓取夹具和滑动系统，组成一个完整的可操作的机械手系统。这种硬臂式的助力机械手，全部都是由硬臂的杆状结构构成，所以整体的刚性较强，平衡力也非常的出色。因此这种硬臂式的助力机械手被广泛的应用于要求定位准确、障碍众多、环境受限、情况相对复杂和承载力较强的区域。另外一类就是软索助力机械手。软索类的又可以根据主体运行元件的区别分为IRB、PBB以及钢丝绳和链条的几种形式。而主要以IRB作为主要的软索系列机械手。这种助力机械手主要采用的是情动平衡吊的主机，在为之辅助相应合适的夹具和滑动系统，就能够组成一个相对完整的助力机械手系统。这种助力机械手的主机与夹具之间的连接，主要是靠钢丝绳来实现的。其次，我们也可以按照不同的基座来对助力机械手来进行划分，主要有落地固定式、悬挂固定式、附墙式几种。助力机械手操作起来相对容易，而且如果配备的夹具得当，就能够实现快速的夹取。助力机械手还具有定位的功能，虽然只是辅助的作用，但是也能避免较多错误操作的发生，使得夹取的过程中可靠性更高，而且这种助力机械手在进行保养和维护的过程中，也相对容易，不需要投入大量的资金来进行保养。
2、机械手系统结构
一套完整的助力机械手装备结构采用旋转机械臂的结构形式，主要由平衡吊主机、轨道装置、机械手本体和抓取夹具（气动控制系统、安全检测保护装置）及安装结构等组成。从安装方式上分为吊挂安装、地面立柱式及特殊挂墙式。机械手主机是实现物料（或工件）在空中无重力化浮动状态的主体装置；机械手则是实现工件抓取，并完成用户相应搬运和装配要求的装置；安装结构则是根据用户服务区域及现场状况要求以支撑整套设备的机构。
3、机械手本体的机械结构
主要由三个关节构成，这三个关节可实现全方位的旋转动作，任意的角度都可以实现调整。助力机械手在主次关节部位都设有制动装置，工作人员可以利用按钮面板上的刹车按键，实现对关节的锁定。这样即使在闲置的状态助力装置也不会发生漂移的现象。平行的四连杆臂可以通过平衡气缸的作用使得助力机械手的手臂实现上下的升降。由于角度的可调节性和手臂的可升降性，使得平行四连杆臂的末端能够实现相互连接，也使得杆臂的转动缺陷得到了弥补。次臂通过回转连通与角度调整来实现整条杆臂的连接，并且在次臂的下端还与法兰和夹具进行连接，使整个结构的稳定性大大提高。
4、气动控制系统
4.1 增压系统
增压系统消除了工厂气压不稳定因素的影响，保证系统中所需要的压力，确保机械手安全性。
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4.2 稳压系统
在气源突然故障状态下，通过储气罐保证操作的顺利完成，保证气源压力波动时，机械手平衡状态不会发生漂移。
4.3 刹车系统
具有多个回转关节，以实现广域范围内的物料取置；配备有刹车装置，操作者可在操作过程中随时中断机械手的运动。机械手空闲时，通过关节锁定，放置于安全位置，把设备对操作工或线边物料架的障碍降到最低。
4.4 平衡系统
保证机械手在空间任意位置平衡静止。
4.5 按钮面板
主机操作按钮都集成于夹具控制面板上控制按钮及指示灯、显示器等按人体工学原理布置，便于操作及紧急情况出现时的及时处理。
5、轨道系统
助力机械手的轨道系统，采用的双排的铝合金轨道，它会与平台上移动的小车进行相互的配合，这样可以与平台之下的小车的法兰连接硬臂的机械手，使整个设备都在轨道上进行平稳的运行，减少危险情况的发生。该轨道是C型轨道，轨道的材料都是进口的材料，其强度更高，稳的运行，减少危险情况的发生。该轨道是C型轨道，轨道的材料都是进口的材料，其强度更高，刚性更强，密度更大，精度更高。轨道的非金属滚轮采用的也是具有高强度耐磨形式的尼龙材料，大大增加了实用性和使用的寿命。
6、专用夹具
助力机械手的专用夹具需要针对不同的工件进行非标的设计，在整个的设计过程中需要考虑以下几点内容：①就是要注意夹具设置的位置以及是否符合整个系统的需求；②就是夹具采用的材料既要结实耐用，又要轻巧灵活便于操作；③就是夹具必须能够在进行工件时快速安全的进行动作的执行；④就是在进行夹具的使用过程中，要对工件或者是车身进行安全的防护处理，这样可以有效的避免专用夹具造成的划痕，避免不必要的损失；⑤就是夹具工件必须容易进行安装和拆卸，这样在进行位置转移的过程当中，才不会浪费时间。
7、安全监测装置
在汽车的总装线上，对于操作人员的安全防护以及对于汽车车身的安全防护都需要我们格外的进行注意，尤其是在进行设计的过程中，就应该对这些因素进行全面的考虑。一般在总装线上都具有一些装置过载报警装置、档位切换装置、刹车装置等等。在能够与车身进行接触的部位都需要额外的进行软垫的安装，这样可以减少对车身的划痕损伤，避免企业的经济损失。
8、设备的优点
首先这套设备所采用的元件都是进口的优质产品，所以稳定性相对较高。助力机械手的控制范围较广，运行起来相对平稳。其次就是整个设计的方案能够充分的结合实际的生产情况，更加优质、高效。助力机械手的配置功能较为齐全，所以能够适应不同的技条件，既能够完成要求以内的装配任务，还能够完成不同规格的产品装配任务。
结语：目前助力机械手在汽车总装线的应用已经越来越广泛，整个操作的系统不需要电动进行控制，只需要气动就可以实现操作，这样就使得汽车生产的安全性有了很大的保证。并且助力机械手的使用也大大的减轻了人力的劳动，提高了整个生产线的生产效率。尤其是对于一些人工很难进行操作的工作，比如制动液或者大型蓄电池的搬动，都可以利用助力机械手来进行解决，既减少了对人体皮肤造成伤害的可能，又保证了生产环境的干净整洁。未来助力机械手将会更加的完善，使得汽车生产总装线的效率更加显著的提高，为企业经济的发展带来更大的助力。
参考文献：
[1]李向兵，何勇.助力机械手在汽车总装线上的应用[J].现代零部件，2013，（04）.
[2]赵军.浅谈钢丝绳牵引线在汽车总装线上的应用[J].起重运输机械，2012，（12）
论文作者:孙书东,王宏亮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/29
标签：机械手论文; 助力论文; 夹具论文; 总装论文; 轨道论文; 系统论文; 操作论文; 《基层建设》2019年第1期论文;