助力机械手在汽车制造中的应用

蔡 颖

(江西工业职业技术学院，江西 南昌 330000)

1 各类助力机械手的特点及其分类

1.1 硬臂类助力机械手

硬臂类助力机械手在使用过程中又可以根据他们的工作弧度再细分为4种助力机械手，分别是PBC型、PBD型、PBF型和PBS型、PBE型。在实际工作中，我们可以根据工作的具体要求来选择不同曲线弧度的助力机械手来达到生产操作的需求，根据生产需求可以通过选择不同的主机同时配备不同的滑动系统和夹具来达到更换要求，这类硬臂类助力机械手由于机构是由硬臂杆结构组成，整体而言刚性很强，所以平衡感也相对不错。所以，此类硬臂机械手主要应用在对定位要求比较严格、环境较多障碍、周围情况比较复杂的场景当中。

1.2 软索式助力机械手

软索类机械臂有IRB型、IRF型和IRS型，这种区分是根据主体部分的应用元件决定的，软索式助力机械手的主机使用的是请动平衡吊再搭配适应的夹具和滑动操作系统，这就相当于是一个比较完整的助力机械臂的全部系统，这类助力机械手之间由钢丝绳来连接。

2 助力机械手的内部机械构造

2.1 助力机械臂的系统构造

助力机械手系统结构大部分都是使用旋转类的机械臂，主要是由移动装置和滑动系统组成以及由安全监测装置、安全气动装置所构成的。在安装方式和安装顺序上又分为正立安装方式和吊挂安装方式2种安装方式。

2.2 助力机械手本身的机械构造

助力机械臂本身有3个关节部分组成，通过这3个关节部分就可以实现旋转操作，十分灵活。机械手在每个关节部分都有制动装置，这样操作人员就可以及时控制刹车按钮来达到对各个关节部分的锁定效果，通过这个锁定功能可以使关节锁定不会四处移动。平衡气缸可以让机械臂达到升降的效果，还能调节不同角度的升降效果，在一定程度上弥补了机械臂在转动方面的缺陷，次臂还能通过调整角度的方式来达到对杆臂的连接作用，极大地提升了机械臂的稳定性。

3 助力机械手的控制操作系统

3.1 轨道系统和夹具

助力机械手的轨道系统和夹具是助力臂的重要组成部分，其中轨道系统主要采取双排铝合金轨道，轨道与平台车进行配合工作，达到对硬臂机械手的连接，让操作设备能够在轨道上稳定运行，可以减少意外情况的发生。轨道的材料采用先进的进口产品，这样就可以达到更大强度、更大刚性且平稳运行的效果，也能降低意外事件的发生，可以极大地提高机械臂的操作效果和机械臂的使用年限。

夹具在实际工作中要进行灵活地切换使用，不同工作也需要进行配套的夹具设计以达到使用要求，在配套夹具设计过程中要考虑以下几点。一是夹具的位置要配合机械臂的整体操作系统来考虑。二是不能单考虑夹具的灵活性，同时也要考虑夹具的使用材料要有一定的耐用性，可以达到一定的使用寿命。三是夹具在工作中的应用要达到安全稳定的工作要求。四是在使用过程中要注意对夹具进行一定的保护工作，以防在工作中对配套夹具产生过大的损耗，延长配套夹具的使用寿命和使用功效。五是在设计配套夹具的过程中应当考虑到安装拆卸的便利性，只有这样才能提高工作效率，不会造成不必要的时间消耗。

3.2 气动控制系统和安全检测装置

在车间里增压系统是必不可少的。增压系统可以减少工作环境中气压对工作的影响，将系统里的压力保持在一个平衡状态，使工作效果不会受空气压力的影响。在气源出现问题的时候通过储气罐对工作过程有一个稳定的保证，机械臂不会出现移位，使工作效果有所保证。在关节部位也设置了制动装置，当锁紧装置产生作用后可以对关节部位进行锁定，在平常的空置状态时也可以起到安全保护的作用，让机械臂不会随处移动，以达到降低安全隐患的效果。此外，气动控制系统可以实现对功能的一键控制功能，所有的按钮功能都能通过气动控制系统得到统一控制，这让控制功能变得更加高效便捷。

安全在汽车生产制造过程中是相当重要的一点，无论是对操作系统的工作人员还是对汽车产品的车身保护都需要注意，所以在设计的时候就应当考虑到这一点，在生产流线的总装线中就有一些防护系统操作，比如装置过载报警装置和档位切换报警系统装置，还有刹车操作装置。不仅如此，在车身方面也需要一定的防护，例如安装软垫在可以接触到车身的地方，减少一些意外情况对车身部分产生的损伤，避免在这一环节产生不必要的损失。

3.3 助力机械臂的优势

首先助力机械臂使用的材料元件都是采用先进的进口产品，所以产品整体质量都较稳定可靠，助力机械臂的操作控制范围也相对较广，在实际工作运用中也比较稳定。还有在设计过程中也会充分考虑到助力臂在实际工作应用中的要求，并且根据实际情况进行改进和配套设计，可以贴合实际工作的具体要求。助力机械臂的功能设置考虑得也十分周到，在不同的工作场景需求中可以发挥产品的最大价值，完成不同要求、不同规格的装配工作任务。

4 结语

在当今社会不断发展的过程中，提高工作效率变得格外重要，因此对助力机械臂的应用也越来越普遍，不仅仅是因为其操作系统使用的便捷性，还体现在机械臂的设计过程中对安全性的考虑越来越周到，使助力臂的安全性能也越来越有保障，这对当下的汽车生产是一个很大的提高，这也意味着汽车生产过程中效率得到了极大地提升，对劳动力的依赖也有了极大提升，汽车生产效率也有了很大的进步。其中，有一些特殊的设备与工作单靠人工操作十分麻烦，例如一些大的蓄电池、制动液，现在都可以通过助力机械臂来进行操作，这不仅仅对工作人员是一种保护，也是对工作效率的一种保证，对生产环境也起到了一定的保护作用。虽然目前助力机械手还有很大的改进和完善空间，但现阶段助力机械臂在汽车制造行业的运用已经取得了很大的进步，使汽车制造流程变得高效且便利，也为汽车制造企业方面创造了很大的效益，为汽车制造行业的发展、社会经济的进步带来一定的提升作用。