隨著汽車制造行業(yè)投資力度的加大，自動(dòng)化程度不斷提高，在工人密集的裝配工位，逐步由半自動(dòng)化設(shè)備輔助或代替人工的工作，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度減輕，勞動(dòng)環(huán)境得到改善。

用于汽車總裝線上的助力機(jī)械手（以下簡(jiǎn)稱機(jī)械手），基于人機(jī)工程學(xué)而設(shè)計(jì)，其構(gòu)造形式具有顯著的人機(jī)互助特點(diǎn)。結(jié)合工件通過改變夾具形式來(lái)適用于車身總裝零部件，如儀表板、風(fēng)窗玻璃、座椅、車門、蓄電池、輪胎、天窗、油桶等裝配過程中的搬運(yùn)工作。其結(jié)構(gòu)輕巧，運(yùn)行安全靈活可靠。

機(jī)械手種類及其特點(diǎn)

為實(shí)現(xiàn)物料移載的省力操作，各公司推出豐富的機(jī)械手產(chǎn)品，滿足不同行業(yè)中不同物料、不同工藝要求的搬運(yùn)需求。

按工作原理區(qū)分，有硬臂系列和軟索系列。其中臂桿式平衡吊又因工作曲線差異，分為PBF、PBC等；軟索式則因主體執(zhí)行元件不同，有卷筒式（IRB）、直線氣缸式（PBB）、鋼絲繩式以及鏈條式等。根據(jù)動(dòng)力源不同，有氣動(dòng)式和電動(dòng)式（EBC）等。

按系統(tǒng)所采用基座不同劃分，有落地固定式、落地移動(dòng)式、懸掛固定式、懸掛移動(dòng)式及附墻式等。軟索系列助力機(jī)械手，主要以IRB型為主，采用美國(guó)英格索蘭公司的氣動(dòng)平衡吊為系統(tǒng)主機(jī)，配合抓取夾具、平面軌道滑動(dòng)系統(tǒng)或相應(yīng)基礎(chǔ)，組成系統(tǒng)。由于主機(jī)和夾具間通過一根鋼絲繩連接，因此稱之為軟索系列。

硬臂系列助力機(jī)械手，主要由PBF型、PBC型、PBD型以及PBS型主機(jī)組成。根據(jù)工況的差異，選擇相應(yīng)的主機(jī)，配合抓取夾具、平面軌道滑動(dòng)系統(tǒng)或相應(yīng)基礎(chǔ)，組成系統(tǒng)。由于系統(tǒng)基本是剛性臂桿結(jié)構(gòu)組成，因此稱之為硬臂系列。此類機(jī)械手，具有剛性手臂和全程重力平衡等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于需要越過障礙、要求精確定位、取置狀態(tài)受限、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜或系統(tǒng)承受扭力等場(chǎng)合。

助力機(jī)械手的特點(diǎn)：操作省力、抓取簡(jiǎn)捷、輔助定位、避免錯(cuò)誤操作、可靠性高、易于操作、保養(yǎng)和維護(hù)。

機(jī)械手系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

一套完整的助力機(jī)械手裝備結(jié)構(gòu)采用旋轉(zhuǎn)機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)形式，主要由平衡吊主機(jī)、軌道裝置、機(jī)械手本體和抓取夾具（氣動(dòng)控制系統(tǒng)、安全檢測(cè)保護(hù)裝置）及安裝結(jié)構(gòu)等組成。從安裝方式上分為吊掛安裝、地面立柱式及特殊掛墻式。

機(jī)械手主機(jī)是實(shí)現(xiàn)物料（或工件）在空中無(wú)重力化浮動(dòng)狀態(tài)的主體裝置；機(jī)械手則是實(shí)現(xiàn)工件抓取，并完成用戶相應(yīng)搬運(yùn)和裝配要求的裝置；安裝結(jié)構(gòu)則是根據(jù)用戶服務(wù)區(qū)域及現(xiàn)場(chǎng)狀況要求以支撐整套設(shè)備的機(jī)構(gòu)。

機(jī)械手本體機(jī)械結(jié)構(gòu)

機(jī)械手本體機(jī)械由三個(gè)關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)軸組成，助力機(jī)械手主關(guān)節(jié)可330°回轉(zhuǎn)，次關(guān)節(jié)及夾具關(guān)節(jié)可300°回轉(zhuǎn)。機(jī)械手在主次關(guān)節(jié)處配備有制動(dòng)裝置，通過操作集成在按鈕面板上的剎車按鈕，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的鎖定，可使助力裝置在隨行和閑置狀態(tài)不產(chǎn)生漂移。

平行四連桿結(jié)構(gòu)通過平衡氣缸的作用實(shí)現(xiàn)機(jī)械手上下升降功能。

角度調(diào)整臂通過回轉(zhuǎn)連通與平行四連桿臂末端相連接，補(bǔ)償平行四連桿臂的角度調(diào)整范圍。

次臂通過回轉(zhuǎn)連通與角度調(diào)整臂末端連接，下端通過法蘭與夾具連接。

軌道系統(tǒng)

采用雙排C形鋁合金軌道與移動(dòng)平臺(tái)小車配合，平臺(tái)小車下法蘭連接硬臂式機(jī)械手，使整個(gè)設(shè)備在軌道行程內(nèi)平穩(wěn)行走。

C形軌道采用進(jìn)口材料，強(qiáng)度高、精度高。非金屬滾輪采用高強(qiáng)度耐磨尼龍材料加工而成，使用壽命長(zhǎng)。

氣動(dòng)控制系統(tǒng)

（1）增壓系統(tǒng) 增壓系統(tǒng)消除了工廠氣壓不穩(wěn)定因素的影響，保證系統(tǒng)中所需要的壓力，確保機(jī)械手安全性。

（2）穩(wěn)壓系統(tǒng) 在氣源突然故障狀態(tài)下，通過儲(chǔ)氣罐保證操作的順利完成，保證氣源壓力波動(dòng)時(shí)，機(jī)械手平衡狀態(tài)不會(huì)發(fā)生漂移。

（3）剎車系統(tǒng) 具有多個(gè)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)廣域范圍內(nèi)的物料取置；配備有剎車裝置，操作者可在操作過程中隨時(shí)中斷機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)。機(jī)械手空閑時(shí)，通過關(guān)節(jié)鎖定，放置于安全位置，把設(shè)備對(duì)操作工或線邊物料架的障礙降到最低。

（4）平衡系統(tǒng) 保證機(jī)械手在空間任意位置平衡靜止。

（5）按鈕面板 主機(jī)操作按鈕都集成于夾具控制面板上控制按鈕及指示燈、顯示器等按人體工學(xué)原理布置，便于操作及緊急情況出現(xiàn)時(shí)的及時(shí)處理。

專用夾具

夾具需要針對(duì)不同的工件進(jìn)行非標(biāo)設(shè)計(jì)，但設(shè)計(jì)中要考慮如下幾點(diǎn)：

1）夾具工藝位置的布局合理性和適應(yīng)性。

2）夾具要設(shè)計(jì)輕巧，便于操作。

3）釋放工件要安全迅速。

4）對(duì)與工件及車身接觸處要做好安全防護(hù)工作，避免劃傷車身。

5）裝夾具工件要求方便拆卸及安裝。