浅谈助力机械手在汽车总装线上的运用
中图分类号：U468.2 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）17-0043-02
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。
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 助力机械手的系统结构
助力机械手的结构主要采用的是旋转式的机械臂，主要的构成有吊挂纵向的移动装置，滑车系统、机械手的主体结构以及气动装置和安全监测装置。在进行安装时我们一般由上到下、由左到右按顺序进行安装。主要的安装效果，如图1所示。
3 机械手本体的机械结构
助力机械手的本体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 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。
5 气动控制系统
增压系统可以消除工厂当中气源不稳定因素的影响，这样就可以保证系统当中的压力处于正常的平衡状态。当气源突然的下降或者是出现了断气的状态时，就可以通过储气罐来对整个操作过程进行保证，使其生产活动顺利完成。并且它还能够保证气源在发生压力波动时，机械手的平衡状态不被打破，不会发生漂移现象。
在每一个回转的关节上都会设置制动装置，这个装置的作用是通过启动锁紧装置实现的，当它发生作用之后就可以对旋转的关节轴进行锁定。如果助力机械手处于闲置的状态，那么也可以通过这个装置使其处于一个相对安全的状态，将风险降到最低。
在气动控制系统当中，会将所有的按钮都集中到一起，这样在手柄的位置就可以实现统一的操作，使得整个的控制过程更加的简单，方便。
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。其一，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。其二，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。其三，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。其四，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。其五，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。
在汽车总装线上几种常用的夹具，如图2所示。
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。
9 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。
