注塑機機械手是典型的機電一體化設(shè)備,它綜合運用了機械與精密機械、微電子與計算機、自動控制與驅(qū)動、傳感器與信息處理以及人工智能等多學(xué)科的研究成果,隨著經(jīng)濟的開展和各行各業(yè)對自動化程度要求的提高,機器人技能得到了迅速開展,呈現(xiàn)了各式各樣的機械手產(chǎn)品。手爪的使用環(huán)境千差萬別,抓取牢靠、環(huán)境適應(yīng)性好、控制簡單、自適應(yīng)性強、自主才能高是衡量機器人手爪規(guī)劃水平的重要標志。功能優(yōu)質(zhì)的機器人手爪能夠完成牢靠、快速和準確地抓取。

研究和開發(fā)一個功能優(yōu)質(zhì)的機器人手爪是一項艱巨的使命,包含技能完成和理論研究兩個方面。近年來機器人技能得到大力的開展,手爪的研究也步入了一個開展時期,機器人手爪正由簡單開展到雜亂,由蠢笨開展到靈活,其間的仿人靈活手現(xiàn)已開展到能夠與人手媲美。機械手對方針物體抓取的安穩(wěn)性研究是一個值得長期探討的課題。本論文在綜述近年來牛頭機技能研究和開展狀況的基礎(chǔ)上規(guī)劃了一種用于試驗意圖能夠?qū)Ψ结樜矬w進行安穩(wěn)抓取的小型化、輕量化機械手系統(tǒng)。

  本文先從全體上對機械手規(guī)劃的特點和部分結(jié)構(gòu)相關(guān)元件的挑選進行研究,規(guī)劃了一種5自由度機械手,然后對機械手手臂建立運動學(xué)方程,接下來按照安穩(wěn)抓取的要求挑選了適用于本系統(tǒng)的傳感器,并規(guī)劃了信號調(diào)度電路,然后規(guī)劃了以單片機為控制單元,通過電機驅(qū)動模塊來控步進電機轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)速來完成手爪變速開合的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)并在此基礎(chǔ)上規(guī)劃軟件流程包含主程序,數(shù)據(jù)處理程序以及PWM調(diào)速等程序流程圖,并進行程序編寫。

效率對比

Ⅰ、管理

1、使用牛頭機機械手取制品，射出成型機可以無人看守操作，不怕無人或員工請假之顧慮。

2、實行一人一機制（包括剪水口、削披峰和打包），配備輸送帶，一人可看4-5臺機，大量節(jié)省人力，減少工人工資。

3、人會疲勞，而機械手出產(chǎn)品的時間是固定的，不用休息，尤其是天熱或夜班效果更加明顯。

4、招高文化人員操作注塑機比較困難，普通生技人員技術(shù)性不高，責(zé)任心不強，造成生產(chǎn)和管理困難。

5、人與人相處總會產(chǎn)生矛盾，影響生產(chǎn)。使用機械手減壓少了人工，內(nèi)部不會因工作壓力太大而產(chǎn)生矛盾，提高內(nèi)部團結(jié)和公司的凝聚力。

Ⅱ、安全

1、因勞工法不斷健全和嚴格，使用機械手不再會有員工意外傷害的風(fēng)險。

2、人較少接觸產(chǎn)品，避免因產(chǎn)品過熱而造成員工燙傷。

3、不需要用手入模具取產(chǎn)品，避免因此造成的安全隱患。

4、機械手電腦內(nèi)設(shè)有模具保護，模具內(nèi)產(chǎn)品沒有脫落會自動報警提示，不會損壞模具。

Ⅲ、品質(zhì)

1、如成型機為自動脫模，掉落時會產(chǎn)品刮傷，沾到油污而產(chǎn)生不良品。

2、如人取出產(chǎn)品，一有可能手會刮傷產(chǎn)品，二有可能手不干凈而弄臟產(chǎn)品。

3、用機械手使用輸送帶，包裝人員更可以一心一意嚴把品質(zhì)關(guān)，不會因拿產(chǎn)品而分心或是離注塑機太近，太熱而影響工作。

4、人員取產(chǎn)品時間不固定，會造成產(chǎn)品縮水、變型（料管若過火，需重新注塑造成原料浪費，原料價格高漲），機械手取出時間固定，確保產(chǎn)品品質(zhì)。

5、人員取產(chǎn)品需先閉安全門，會造成成型機壽命減短或損壞，影響生產(chǎn)。使用機械手可保證注塑品質(zhì)和延長成型機壽命。

Ⅳ、生產(chǎn)效率

1、可控制產(chǎn)品，確?？蛻舻慕回浧?，保持企業(yè)良好的商譽，提高企業(yè)競爭力。

2、人員取產(chǎn)品不固定，安全門慢開慢關(guān)影響極大。加之人有惰性、情緒化，夜間容易疲勞，精神不振，再加喝水、上洗手間等事項，估計24小時生產(chǎn)效率只有70%。機械手可不間斷作業(yè)。

3、投資成本回收快，針對貴司所做產(chǎn)品，不出半年即可收回投資成本。

4、使用機械手提高公司形象，提高公司的競爭力。

5、如人工取出產(chǎn)品一天約為1000模，使用機械手可再提高約500模，即使用機械手一天約為1500模。若客戶廠內(nèi)成型機為自動脫模，有時產(chǎn)品需頂出2-3次，時間延長會影響生產(chǎn)效率，且產(chǎn)品掉落，會造成刮傷、沾到油污等，產(chǎn)生不良品。

6、若成型機整體使用機械手，每臺成型機可省1/3或1/2人工用于品檢和包裝等。

7、上游廠商也希望選擇有機械手的注塑廠家，可準確算出日產(chǎn)量與交貨期。使用機械手可增強企業(yè)競爭力，更是一種發(fā)展趨勢。