数控机床机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。机械手可以完成许多工作,如搬物、装配、切割、喷染等,其应用非常广泛。而各类数控车床中,有自动夹紧、进刀、切削、退刀和松开的功能,但仍需人工上下料;装上数控机床机械手,可实现全自动化生产,一人看管多台机床的便捷。

  由于中国自古以来的劳动力多,传统的数控机床加工大多数都是为人工生产线,但发展至今,人口红利的逐渐消失,企业招工难等问题逐渐扩大,致使国内在工业自动化领域不得不加强。可由于起步晚,我国的数控机床机械手技术及其工程应用的水平和国外比还是有着一定的距离,应用规模和产业化水平低。因此,国内工业机器人机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高,而从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此,数控机床机械手的研究设计对国内数控加工领域的发展有着十分重要的意义。
机械手在数控机床中的应用方向图

  目前来说,国内数控机床机械手的设计方向如下所示:

  1、促使数控机床机械手的机械结构向模块化、可重构化发展。

  2、数控车床机械手控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提高,结构小巧,且采用模块化结构;便大大提高了系统的可靠性、易操作性,而且维修方便。

  3、除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,数控机床机械手还加强引进了视觉、听觉、接触觉传感器,使数控机床机械手向更智能化、自动化的方向更好的发展。

  4、将内藏式数控机床机械手、上下料机械手、龙门桁架式数控机床机械手等产品设计得更加标准化、通用化、模块化、系列化、柔性化等以及离线示教编程和系统动态仿真,便于人们更好的去学习。
机械手在数控机床中的应用方向图

  在用发展上来说的话,机械手也有着很大的发展趋势,在各个行业中都逐渐运用起来,如:

  1、在军事领域

  主要让机器人执行一些自动的侦察与控制任务,尤其是一些相对较为危险的任务,比如,无人侦察机、拆除炸弹的机器人及扫雷机器人等。机器人还可以代替士兵去完成那些不太复杂的工程及后勤任务,从而使战士从繁重的工作中解脱出来,去从事更加重要的工作。

  2、在工业制造领域

  主要让机器人在机械制造业中代替人完成大批量、高质量要求的工作,如汽车制造、舰船制造及某些家电产品(电视机、电冰箱、洗衣机)的制造等。化工等行业自动化生产线中的点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配及物流系统的搬运、包装等工作,也有部分是由机器人完成的。

  3、在娱乐领域

  机器人在娱乐领域的应用十分广泛,比如,机器人足球大赛、机器人弹钢琴和机器人宠物等。

  4、在医疗领域

  机器人主要用来辅助护士进行一些日常的工作,比如,帮助医生运送用药品及自动监测病房内的空气质量,等等。宜用机器人还可以协助医生完成一些难度较高的手术,例如,眼部手术、脑部手术等。美国还发明了一种可以进入人体血管的微型机器人,帮助医生在病人的血管内灭杀病毒。
机械手在数控机床中的应用方向图

  总的来说,数控机床机械手的设计发展方向应该与生产加工相联系,其性价比高,在满足作业要求的基础上,让数控机床机械手更加的智能化。追求系统的经济、简洁、可靠,大量采用工业控制器、传感器、先进的控制算法及复杂的几点控制系统发展。而且随着机械手臂的发展,人力运用大大减少,使得公司的负担也随之减少,生产质量和速度也会大大提升,数控车床的行业也会与其他国家的距离慢慢缩小,直至超越。