數控機床機械手是工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的一種控制對象。機械手可以完成許多工作,如搬物、裝配、切割、噴涂等,應用非常廣泛。各類(lèi)數控車(chē)床,有自動(dòng)夾緊、進(jìn)刀、切削、退刀和松開(kāi)的功能,但仍需人工上下料;裝上數控機床機械手,可實(shí)現全自動(dòng)化生產(chǎn),一人看管多臺機床。
由于中國以往的勞動(dòng)力多,傳統的數控機床加工大多數為人工生產(chǎn)線(xiàn),但發(fā)展至今,人口紅利的逐漸消失,企業(yè)招工難等問(wèn)題逐漸擴大,致使國內在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域不得不加強。由于起步晚,我國的
數控機床機械手技術(shù)及其工程應用的水平和國外比還有一定的距離,應用規模和產(chǎn)業(yè)化水平低,因此,國內工業(yè)機器人機械手的研究和開(kāi)發(fā)直接影響到我國機械行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)水平的提高,從經(jīng)濟上、技術(shù)上考慮都是十分必要的。因此,數控機床機械手的研究設計對國內數控加工領(lǐng)域的發(fā)展有著(zhù)十分重要的意義。
目前來(lái)說(shuō),國內數控機床機械手的設計方向如下:
1、促使數控機床機械手的機械結構向模塊化、可重構化發(fā)展。
2、數控車(chē)床機械手控制系統向基于PC機的開(kāi)放型控制器方向發(fā)展,便于標準化、網(wǎng)絡(luò )化;器件集成度提高,結構小巧,且采用模塊化結構;大大提高了系統的可靠性、易操作性,而且維修方便。
3、除采用傳統的位置、速度、加速度等傳感器外,
數控機床機械手還加強引進(jìn)了視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、接觸覺(jué)傳感器,使數控機床機械手向更智能化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。
4、將內藏式數控機床機械手、上下料機械手、龍門(mén)桁架式數控機床機械手等產(chǎn)品設計得更加標準化、通用化、模塊化、系列化、柔性化。以及離線(xiàn)示教編程和系統動(dòng)態(tài)仿真。
在軍事領(lǐng)域
主要讓機器人執行一些自動(dòng)的偵察與控制任務(wù),尤其是一些相對較為危險的任務(wù),比如,無(wú)人偵察機、拆除炸彈的機器人及掃雷機器人等。機器人還可以代替士兵去完成那些不太復雜的工程及后勤任務(wù),從而使戰士從繁重的工作中解脫出來(lái),去從事更加重要的工作。
工業(yè)制造領(lǐng)域
主要讓機器人在機械制造業(yè)中代替人完成大批量、高質(zhì)量要求的工作,如汽車(chē)制造、艦船制造及某些家電產(chǎn)品(電視機、電冰箱、洗衣機)的制造等;さ刃袠I(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)中的點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、切割、電子裝配及物流系統的搬運、包裝等工作,也有部分是由機器人完成的。
在娛樂(lè )領(lǐng)域
機器人在娛樂(lè )領(lǐng)域的應用十分廣泛,比如,機器人足球大賽、機器人彈鋼琴和機器人寵物等。
在醫療領(lǐng)域
機器人主要用來(lái)輔助護士進(jìn)行一些日常的工作。比如,幫助醫生運送藥品及自動(dòng)監測病房?jì)鹊目諝赓|(zhì)量等等。醫用機器人還可以協(xié)助醫生完成一些難度較高的手術(shù),例如,眼部手術(shù)、腦部手術(shù)等。美國還發(fā)明了一種可以進(jìn)入人體血管的微型機器人,幫助醫生在病人的血管內滅殺病毒。
總的來(lái)說(shuō),
數控機床機械手的設計發(fā)展方向應該與生產(chǎn)加工相聯(lián)系,性?xún)r(jià)比高,在滿(mǎn)足作業(yè)要求的基礎上,讓數控機床機械手更加智能化。追求系統的經(jīng)濟、簡(jiǎn)潔、可靠,大量采用工業(yè)控制器、傳感器、先進(jìn)的控制算法及復雜的幾點(diǎn)控制系統發(fā)展。