锻压机床送料机械手结构设计文献综述

文献综述

1. 本课题研究现状及发展趋势：

随着工业4.0的提出^[1]，技术的迅速发展，装备制造业加工设备的性能逐渐得到提升，各种制造装备开始往自动化，柔性化、智能化方向发展^[2]，同时由于国内用人成本的提升，人力的局限以及加工环境的要求，越来越多机械手被引入到加工设备中。

机械手也被称为自动手。它能模仿人手的某些动作功能，根据固定的程序执行相应的动作，完成抓取、搬运物体和操作工具的自动操作装置^[3]。它可以代替人去完成繁重的工作以实现自动化、机械化，可以再有害的环境下完成需要的操作以保护人身安全，因而被广泛应用于机械生产制造、冶金、电子、轻工、医疗^[4]、原子能的部门。

机械手的组成：机械手主要由执行机构、驱动机构、和控制系统三大部分组成^[5]。 执行机构是用来抓持工件或工具的部件，根据被夹持的物品不同，执行机构可以有多种形式，如夹持型、托持型和吸附型等。驱动机构，使执行机构完成想要的动作。控装置系统是机械手的大脑，控制的要素包括工作顺序、到达位置、动作时间、运动速度、加减速度等^[6]。

机械手一般分为三类:第一类是不需要人工操作的通用机械手。它是一种独立的不附属于某一主机的装置。它可以根据任务的需要编制程序, 以完成各项规定的操作。它的特点是具备普通机械的性能之外, 还具备通用机械、记忆智能的三元机械^[7]。第二类是需要人工操作的, 称为操作机。它起源于原子、军事工业, 先是通过操作机来完成特定的作业, 后来发展到用无线电讯号操作机来进行探测月球等。工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。第三类是用专用机械手, 主要附属于自动机床或自动线上, 用以解决机床上下料和工件运送。这种机械手在国外称为“Mechanical Hand”, 它是为主机服务的, 由主机驱动;除少数以外, 工作程序一般是固定的, 因此是专用的^[8]。

未来机械手的发展发向主要有以下几点：

1.模块化。将机械手各个部分的零件模块化，这样的机械手在使用过程中可以更加灵活地自由组装，在同一机械手上组装不同的模块可以使机械手完成更多的动作，扩大了机械手的使用范围^[9]。

2重复精度高^[10]，机械手对于要达到指定工作点的精确程度，如果动作重复多次会发现，机械手到达同样位置的精确程度就是重复精度。对于机械手其定位不够精确，通常会显示一个固定的误差，但其可以预测，从而可以通过编程予以校正，然后通过一定次数地反复运行来测定与限定随机误差的范围。

3无给油化。要满足各行业无污染要求，已研究出不供油的各种润滑元件。在当今形势下，科学技术的快速发展、材料新技术也是突飞猛进，结构特殊的新型材料，便拥有节省润滑油、安全文明、稳定性高、使用耐久等种种优势^[11]。