自动化上下料机械手臂介绍
自动上下料机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
自由度是上下料机械手设计的关键参数。自由度越多，自动上下料机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用自动上下料机械手有2～3个自由度。控制系统是通过对自动上下料机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。
一、自动上下料机械手的执行机构分为手部、手臂、躯干
1、手部安装在手臂的前端
手臂的内孔中装有传动轴，可把运用传给手腕，以转动、伸曲手腕、开闭手指。自动上下料机械手手部的构造系模仿人的手指，分为无关节、固定关节和自由关节3种。手指的数量又可分为二指、三指、四指等，其中以二指用的最多。可根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和大小的夹头以适应操作的需要。所谓没有手指的手部，一般都是指真空吸盘或磁性吸盘。
2、手臂的作用是引导手指准确地抓住工件，并运送到所需的位置上。为了使自动上下料机械手能够正确地工作，手臂的3个自由度都要精确地定位。
3、躯干躯干是安装手臂、动力源和各种执行机构的支架。
二、自动上下料机械手所用的驱动机构主要有4种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动
1、液压驱动式自动上下料机械手通常由液动机（各种油缸、油马达）、伺服阀、油泵、油箱等组成驱动系统，由驱动上下料机械手执行机构进行工作。
通常它的具有很大的抓举能力（高达几百千克以上），其特点是结构紧凑、动作平稳、耐冲击、耐震动、防爆性好，但液压元件要求有较高的制造精度和密封性能，否则漏油将污染环境。
2、气压驱动系统通常由气缸、气阀、气罐和空压机组成，其特点是气源方便、动作迅速、结构简单、造价较低、维修方便。
但难以进行速度控制，气压不可太高，故抓举能力较低。
3、电力驱动是自动上下料机械手使用得最多的一种驱动方式。
其特点是电源方便，响应快，驱动力较大（关节型的持重已达400kg），信号检测、传动、处理方便，并可采用多种灵活的控制方案。
驱动电机一般采用步进电机，直流伺服电机（AC）为主要的驱动方式。由于电机速度高，通常须采用减速机构（如谐波传动、RV摆线针轮传动、齿轮传动、螺旋传动和多杆机构等）。
有些自动上下料机械手已开始采用无减速机构的大转矩、低转速电机进行直接驱动（DD）这既可使机构简化，又可提高控制精度。
4、机械驱动只用于动作固定的场合。
一般用凸轮连杆机构来实现规定的动作。其特点是动作确实可靠，工作速度高，成本低，但不易于调整。其他还有采用混合驱动，即液-气或电-液混合驱动。
三、自动上下料机械手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
自动上下料机械手的控制分为点位控制和连续轨迹控制两种。控制系统可根据动作的要求，设计采用数字顺序控制。它首先要编制程序加以存储，然后再根据规定的程序，控制自动上下料机械手进行工作程序的存储方式有分离存储和集中存储两种。分离存储是将各种控制因素的信息分别存储于两种以上的存储装置中，如顺序信息存储于插销板、凸轮转鼓、穿孔带内；位置信息存储于时间继电器、定速回转鼓等；集中存储是将各种控制因素的信息全部存储于一种存储装置内，如磁带、磁鼓等。这种方式适用于顺序、位置、时间、速度等必须同时控制的场合，即连续控制的情况下使用。
其中插销板使用于需要迅速改变程序的场合。换一种程序只需抽换一种插销板即可可，而同一插件又可以反复使用；穿孔带容纳的程序长度可不受限制，但如果发生错误时就要全部更换；穿孔卡的信息容量有限，但便于更换、保存，可重复使用；磁蕊和磁鼓仅适用于存储容量较大的场合。至于选择哪一种控制元件，则根据动作的复杂程序和精确程序来确定。对动作复杂的自动上下料机械手，采用示教再现型控制系统。更复杂的自动上下料机械手采用数字控制系统、小型计算机或微处理机控制的系统。控制系统以插销板用的最多，其次是凸轮转鼓。它装有许多凸轮，每一个凸轮分配给一个运动轴，转鼓运动一周便完成一个循环。
四、自动上下料机械手可以减省工人、提高效率、提高产品品质、安全性好、提升工厂形象
多关节自动上下料机械手的优点是：动作灵活、运动惯性小、通用性强、能抓取靠近机座的工件，并能绕过机体和工作机械之间的障碍物进行工作.随着生产的需要，对多关节手臂的灵活性，定位精度及作业空间等提出越来越高的要求。多关节手臂也突破了传统的概念，其关节数量可以从三个到十几个甚至更多，其外形也不局限于像人的手臂，而根据不同的场合有所变化，多关节手臂的优良性能是单关节机械手所不能比拟的。
自动上下料机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
自由度是上下料机械手设计的关键参数。自由度越多，自动上下料机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用自动上下料机械手有2～3个自由度。控制系统是通过对自动上下料机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。
一、自动上下料机械手的执行机构分为手部、手臂、躯干
1、手部安装在手臂的前端
手臂的内孔中装有传动轴，可把运用传给手腕，以转动、伸曲手腕、开闭手指。自动上下料机械手手部的构造系模仿人的手指，分为无关节、固定关节和自由关节3种。手指的数量又可分为二指、三指、四指等，其中以二指用的最多。可根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和大小的夹头以适应操作的需要。所谓没有手指的手部，一般都是指真空吸盘或磁性吸盘。
2、手臂的作用是引导手指准确地抓住工件，并运送到所需的位置上。为了使自动上下料机械手能够正确地工作，手臂的3个自由度都要精确地定位。
3、躯干躯干是安装手臂、动力源和各种执行机构的支架。
二、自动上下料机械手所用的驱动机构主要有4种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动
1、液压驱动式自动上下料机械手通常由液动机（各种油缸、油马达）、伺服阀、油泵、油箱等组成驱动系统，由驱动上下料机械手执行机构进行工作。
通常它的具有很大的抓举能力（高达几百千克以上），其特点是结构紧凑、动作平稳、耐冲击、耐震动、防爆性好，但液压元件要求有较高的制造精度和密封性能，否则漏油将污染环境。
2、气压驱动系统通常由气缸、气阀、气罐和空压机组成，其特点是气源方便、动作迅速、结构简单、造价较低、维修方便。
但难以进行速度控制，气压不可太高，故抓举能力较低。
3、电力驱动是自动上下料机械手使用得最多的一种驱动方式。
其特点是电源方便，响应快，驱动力较大（关节型的持重已达400kg），信号检测、传动、处理方便，并可采用多种灵活的控制方案。
驱动电机一般采用步进电机，直流伺服电机（AC）为主要的驱动方式。由于电机速度高，通常须采用减速机构（如谐波传动、RV摆线针轮传动、齿轮传动、螺旋传动和多杆机构等）。
有些自动上下料机械手已开始采用无减速机构的大转矩、低转速电机进行直接驱动（DD）这既可使机构简化，又可提高控制精度。
4、机械驱动只用于动作固定的场合。
一般用凸轮连杆机构来实现规定的动作。其特点是动作确实可靠，工作速度高，成本低，但不易于调整。其他还有采用混合驱动，即液-气或电-液混合驱动。
三、自动上下料机械手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
自动上下料机械手的控制分为点位控制和连续轨迹控制两种。控制系统可根据动作的要求，设计采用数字顺序控制。它首先要编制程序加以存储，然后再根据规定的程序，控制自动上下料机械手进行工作程序的存储方式有分离存储和集中存储两种。分离存储是将各种控制因素的信息分别存储于两种以上的存储装置中，如顺序信息存储于插销板、凸轮转鼓、穿孔带内；位置信息存储于时间继电器、定速回转鼓等；集中存储是将各种控制因素的信息全部存储于一种存储装置内，如磁带、磁鼓等。这种方式适用于顺序、位置、时间、速度等必须同时控制的场合，即连续控制的情况下使用。
其中插销板使用于需要迅速改变程序的场合。换一种程序只需抽换一种插销板即可可，而同一插件又可以反复使用；穿孔带容纳的程序长度可不受限制，但如果发生错误时就要全部更换；穿孔卡的信息容量有限，但便于更换、保存，可重复使用；磁蕊和磁鼓仅适用于存储容量较大的场合。至于选择哪一种控制元件，则根据动作的复杂程序和精确程序来确定。对动作复杂的自动上下料机械手，采用示教再现型控制系统。更复杂的自动上下料机械手采用数字控制系统、小型计算机或微处理机控制的系统。控制系统以插销板用的最多，其次是凸轮转鼓。它装有许多凸轮，每一个凸轮分配给一个运动轴，转鼓运动一周便完成一个循环。
四、自动上下料机械手可以减省工人、提高效率、提高产品品质、安全性好、提升工厂形象
多关节自动上下料机械手的优点是：动作灵活、运动惯性小、通用性强、能抓取靠近机座的工件，并能绕过机体和工作机械之间的障碍物进行工作.随着生产的需要，对多关节手臂的灵活性，定位精度及作业空间等提出越来越高的要求。多关节手臂也突破了传统的概念，其关节数量可以从三个到十几个甚至更多，其外形也不局限于像人的手臂，而根据不同的场合有所变化，多关节手臂的优良性能是单关节机械手所不能比拟的。
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#静海新闻# 【央媒市媒聚焦丨以实干实绩开启新年新局——静海区稳中有序推进各项目建设积极优化方案助力产业升级】
乡村振兴，产业振兴是关键。春节期间，静海区各重点项目在“春节不打烊”的氛围下，干劲不减、节奏不变、加速冲刺，全力推进建设生产各项工作,以实干实绩开启新年新局。“红火”的创业一线，处处是“追梦人”奔跑的身影。
──北京协和医学院天津医院项目现场，机械声此起彼伏，主体结构封顶后，150多位工人施工正酣。
──市域（郊）铁路项目现场，跨河钢栈桥正在搭建，百余位工作人员坚守岗位，每日更新建设进度。
──天津格力钛新能源有限公司电池生产车间，机械手臂高速运转，一万只锂电池已经组装完成，新能源“心脏”怦然跳动。
不论何时何地，静海人前行的脚步从未停顿。
这是天津的大事一刻不能耽误
除夕之夜，北京协和医学院天津医院项目现场，建设者们和往常一样来到食堂。今天的开饭时间比平时早了10分钟，辣子鸡、四喜丸子、腊肉……五湖四海“拼”出来的几道“硬菜”，齐齐整整地摆在餐桌上。
项目总工程师韩华掏出手机拍了下来，他想用视频记录下自己在工地过的每个春节，上传到“快手”和网友分享。除了给视频配上一个喜庆的音乐，他还在题目里关联上了“我爱静海”话题，满意地发到了网上。
和韩华一样，春节期间，150多人依然守在项目上，为这座“理想之城”添砖加瓦。
大年初一天未亮，韩华和同事们裹上棉大衣，戴好安全帽、手套、口罩，就往工地上赶。灯光下，一个个“黄帽子”步速很快，彼此交流不多。
为什么这么急？
“工期紧，春节期间大伙儿也加班加点，前不久主体封顶，后面的工作必须抓紧跟上。”韩华说着，脚步没停，又紧了紧安全帽，“我和兄弟们都是老工程人了，要是耽误了工期，丢人！”
36岁的韩华来自湖北省红安县，干工程11年，历经了各种项目考验，但担任北京协和医学院天津医院项目的总工程师，依旧让他激动万分、倍感自豪。
作为天津“十四五”期间为群众办的最大社会事业工程之一，项目建成后将成为国内领先、世界一流的医疗中心、科研中心、教育中心和健康产业中心。1月12日，北京协和医学院天津医院项目一期工程实现主体结构封顶，比预期早了3天。目前，正在安装条板和二次结构砌筑。各项工作都在按计划紧张有序进行。
“这是天津的大事，我们要抓紧一切时间，确保到2022年11月底，一期工程能够如期投入试运行。”伴随着机器轰鸣声，韩华的语气异常坚定。
塔吊旋转往复，车辆来回穿梭，每个忙碌的人都有一个共同目标──保质保量按期完工，做强做响“大健康产业”，不断释放静海区高质量发展的潜能。
为了新年“开门红”大家都拼了
新春佳节，大河之上，110多位工作人员不顾两岸正浓的年味儿，撸起袖子、加紧建设。高举的焊钳，犹如高举着劳动的旗帜。
搭建跨独流减河钢栈桥，是市域（郊）铁路静海段建设的基础性工作。目前，桥梁建设已完成80%，剩下的200米不仅考验着团队效率，更磨炼着所有人的意志。
“钢护筒要保证入岩深度，倾斜度最大不能超过1/100。”初一晌午，项目副总经理李国峰在施工现场，发现有一处护筒管节对口并未在同一轴线上，这可能给后续焊接工作造成困难，进而影响施工质量和进度。他马上协调人员重新调整，及时排除了可能存在的问题。
津静线市域（郊）铁路首开段全长13.4公里，途经静海区和西青区，设国际医学城站、团泊西站、精武镇站，在京华路站与地铁5号线实现贯通运行，预计2024年11月竣工。为了保证工程按质按时完成，李国峰和同事们争分夺秒，经常都在为了1厘米甚至1毫米较着劲儿。
下午两点多，大伙儿才忙完，在食堂排队打饭的功夫，李国峰念叨着，“工地食堂的黏豆包儿，和老家的一样好吃。”李国峰的饭盒里，一边是猪肉炖粉条，一边是冒着热气的豆包儿，唠起家常，他的语速放慢了很多。
“一年多没见爸妈了，别管多大岁数总是想他们，这份惦念始终少不了。”李国峰有些腼腆，笑着翻了翻饭盒里的菜，“和老婆说好了，明年过年说啥得回趟家，到家第一顿饭就吃我妈做的黏豆包儿，对了，还有饸饹面。”
听完李国峰的话，一位同事举起了盛粥的碗接过话茬说，“来，咱们敬家乡，敬自己，虎年大家加油干！”
十分钟后，李国峰和同事们又回到了各自岗位。在人们忙碌的身影下，和煦的阳光照耀着河面，泛起粼粼波光。
新能源项目让新年充满新气象
大年初五，天津格力钛新能源有限公司电池生产车间的工作人员正在紧张忙碌着。
在这里，一颗颗新能源“心脏”正在赋能。机械手对单块电池进行组装，确保每块电池都能发挥最大效能。钛酸锂电池、磷酸铁锂电池……工艺的高频次改进，是格力钛始终紧跟时代发展的底气。这份底气来源于一个“幕后团队”──格力钛电池工艺工程中心。
崔振男是团队中最年轻的工作人员，负责电池工艺改进和日常检测。春节后的第一件事，就是和生产、工艺、质量、设备等部门负责人坐在一块儿，对生产过程中遇到的问题进行讨论分析，明确责任人及改善方案。
过去，每当进入冬季，电池产能可能会受严寒天气影响。面对这个问题，崔振男和同事们进行了认真研判，从人、机、料、法、环五个方面进行了系统性的分析，最终确定了问题发生的根本原因。
“天津进入冬天后，气候非常干燥，可能会影响部分零件的效能。我们对各项工艺参数进行调整，有效解决了这一问题。”在改善方案实施的过程中，崔振男根据具体情况，实时优化改善方案，在保证电池性能的同时，也将产能提升了40%。
作为一名“90后”，崔振男毕业后就一直从事新能源电池行业，虽然看上去年轻，但已经是有6年行业经验的“行家里手”。来静海区一年多，他对这片热土的未来充满了希望，更对自己今后的人生路满怀憧憬。
“公司所在的子牙经济技术开发区是一片新能源产业发展的高地，我相信在新的一年里，自己能和‘格力钛’一块儿在这里大显身手。”崔振男满怀希望地说。
唯改革者进，唯创新者强。
子牙经济技术开发区始终秉持循环、低碳、绿色发展理念，构筑了再生资源、精深加工再制造和节能环保新能源三大支柱产业，持续深化与南开大学等高校的产学研合作，拥有循环经济、新能源领域授权发明、实用新型专利近500项，形成了循环、生态、智慧、宜居、便捷、开放的循环经济“子牙模式”。
“新年新气象，撸起袖子加油干，全力以赴，助力乡村振兴，2022年一定‘开门红’！”公司门前的空地上，崔振男和同事们面对镜头喊出了这句口号。视频中，所有人都洋溢着青春的朝气，也恰好记录下了静海区不断前行的“足迹”。
乡村振兴，产业振兴是关键。春节期间，静海区各重点项目在“春节不打烊”的氛围下，干劲不减、节奏不变、加速冲刺，全力推进建设生产各项工作,以实干实绩开启新年新局。“红火”的创业一线，处处是“追梦人”奔跑的身影。
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──市域（郊）铁路项目现场，跨河钢栈桥正在搭建，百余位工作人员坚守岗位，每日更新建设进度。
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不论何时何地，静海人前行的脚步从未停顿。
这是天津的大事一刻不能耽误
除夕之夜，北京协和医学院天津医院项目现场，建设者们和往常一样来到食堂。今天的开饭时间比平时早了10分钟，辣子鸡、四喜丸子、腊肉……五湖四海“拼”出来的几道“硬菜”，齐齐整整地摆在餐桌上。
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36岁的韩华来自湖北省红安县，干工程11年，历经了各种项目考验，但担任北京协和医学院天津医院项目的总工程师，依旧让他激动万分、倍感自豪。
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塔吊旋转往复，车辆来回穿梭，每个忙碌的人都有一个共同目标──保质保量按期完工，做强做响“大健康产业”，不断释放静海区高质量发展的潜能。
为了新年“开门红”大家都拼了
新春佳节，大河之上，110多位工作人员不顾两岸正浓的年味儿，撸起袖子、加紧建设。高举的焊钳，犹如高举着劳动的旗帜。
搭建跨独流减河钢栈桥，是市域（郊）铁路静海段建设的基础性工作。目前，桥梁建设已完成80%，剩下的200米不仅考验着团队效率，更磨炼着所有人的意志。
“钢护筒要保证入岩深度，倾斜度最大不能超过1/100。”初一晌午，项目副总经理李国峰在施工现场，发现有一处护筒管节对口并未在同一轴线上，这可能给后续焊接工作造成困难，进而影响施工质量和进度。他马上协调人员重新调整，及时排除了可能存在的问题。
津静线市域（郊）铁路首开段全长13.4公里，途经静海区和西青区，设国际医学城站、团泊西站、精武镇站，在京华路站与地铁5号线实现贯通运行，预计2024年11月竣工。为了保证工程按质按时完成，李国峰和同事们争分夺秒，经常都在为了1厘米甚至1毫米较着劲儿。
下午两点多，大伙儿才忙完，在食堂排队打饭的功夫，李国峰念叨着，“工地食堂的黏豆包儿，和老家的一样好吃。”李国峰的饭盒里，一边是猪肉炖粉条，一边是冒着热气的豆包儿，唠起家常，他的语速放慢了很多。
“一年多没见爸妈了，别管多大岁数总是想他们，这份惦念始终少不了。”李国峰有些腼腆，笑着翻了翻饭盒里的菜，“和老婆说好了，明年过年说啥得回趟家，到家第一顿饭就吃我妈做的黏豆包儿，对了，还有饸饹面。”
听完李国峰的话，一位同事举起了盛粥的碗接过话茬说，“来，咱们敬家乡，敬自己，虎年大家加油干！”
十分钟后，李国峰和同事们又回到了各自岗位。在人们忙碌的身影下，和煦的阳光照耀着河面，泛起粼粼波光。
新能源项目让新年充满新气象
大年初五，天津格力钛新能源有限公司电池生产车间的工作人员正在紧张忙碌着。
在这里，一颗颗新能源“心脏”正在赋能。机械手对单块电池进行组装，确保每块电池都能发挥最大效能。钛酸锂电池、磷酸铁锂电池……工艺的高频次改进，是格力钛始终紧跟时代发展的底气。这份底气来源于一个“幕后团队”──格力钛电池工艺工程中心。
崔振男是团队中最年轻的工作人员，负责电池工艺改进和日常检测。春节后的第一件事，就是和生产、工艺、质量、设备等部门负责人坐在一块儿，对生产过程中遇到的问题进行讨论分析，明确责任人及改善方案。
过去，每当进入冬季，电池产能可能会受严寒天气影响。面对这个问题，崔振男和同事们进行了认真研判，从人、机、料、法、环五个方面进行了系统性的分析，最终确定了问题发生的根本原因。
“天津进入冬天后，气候非常干燥，可能会影响部分零件的效能。我们对各项工艺参数进行调整，有效解决了这一问题。”在改善方案实施的过程中，崔振男根据具体情况，实时优化改善方案，在保证电池性能的同时，也将产能提升了40%。
作为一名“90后”，崔振男毕业后就一直从事新能源电池行业，虽然看上去年轻，但已经是有6年行业经验的“行家里手”。来静海区一年多，他对这片热土的未来充满了希望，更对自己今后的人生路满怀憧憬。
“公司所在的子牙经济技术开发区是一片新能源产业发展的高地，我相信在新的一年里，自己能和‘格力钛’一块儿在这里大显身手。”崔振男满怀希望地说。
唯改革者进，唯创新者强。
子牙经济技术开发区始终秉持循环、低碳、绿色发展理念，构筑了再生资源、精深加工再制造和节能环保新能源三大支柱产业，持续深化与南开大学等高校的产学研合作，拥有循环经济、新能源领域授权发明、实用新型专利近500项，形成了循环、生态、智慧、宜居、便捷、开放的循环经济“子牙模式”。
“新年新气象，撸起袖子加油干，全力以赴，助力乡村振兴，2022年一定‘开门红’！”公司门前的空地上，崔振男和同事们面对镜头喊出了这句口号。视频中，所有人都洋溢着青春的朝气，也恰好记录下了静海区不断前行的“足迹”。
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