机械手臂在机械工程技术领域的应用分析

张玲玲 杨帆

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摘要:当前，我国科学技术的发展速度极快，机械手臂在机械人技术范围当中使用频率极高，其是一类应用范围较广的白动化机械装置设施，对其关节进行协调，让其和机械的末端保持良好的配合状态，共同去完成相关的工作任务。

关键词:机械手臂;机械工程技术领域;应用

­引言­

在国内对两条机械臂机器人的科研大概只有5-6年的时­间,尚处与模仿和学习阶段。也可以这样说，我国对于两条机械­臂机器人的研究才刚开始接触。由于受到相关资料和科研要求­的限制,当前国内对两条机械臂机器人的科研大多就相关行动路­线规划、动力学及调控这些内容。­根据相关统计，几年前我国双机械臂机器人行业生产情况­并不乐观,2014年仅仅只有8台,2015年订单变为50台，之后­便是以翻倍的速度上涨,2016年为122 台,2017年更是达到了­220台。­虽然我国有着广大市场,但是综合分析,由于我国在双机械­臂机器人领域或者说在工业机器人行业的基础技术，行业资源，­核心技术都比较欠缺，应用不是很广泛。

1国内机械手臂发展态势分析­

我国对于两条机械臂机器人的研究时间相对来说会比较短,­其仅有5至6年的时间，所以，机械臂、机械人的科研仍旧会处­于一种效仿及学习的状态，并且其科研工作还会受到资料限制以­及科研要求标准等的影响，使得其科研内容会局限在动力学以及­调控等这类内容方面。通过相关的调查资料可以了解到，近些年来，我国双机械臂机器人行业的生产情况不容乐观。虽然，我国­市场较大。但是，在宏观立场上进行探究，双臂机械人领域以及­工业机器人行业的基础技术会比较低，行业资源量较少，缺少较­为核心的技术，所以，其应用范围并不是特别的广泛。­

2机械手臂的机械结构­分析

工业机器人机械手臂的发展历程可以了解到，以往所用­的机械设备使用空间会比较大,这就使得这部分机械设施不能投­入到一些生产面积较为狭窄的工业场所内，或者将其应用到一些­小规模车间当中。但是，随着我国现代科学技术水平的提升，特­殊工业生产场合要尽可能的解放劳动力。所以，需要研发出功能­更加灵活且自由度较高、对于空间使用面积要求比较小的机械手­臂，同时还需要丰富并调整机械手臂的结构及功能。机械结构是­机械手臂设计核心的内容，想让对手臂的使用流程及效率进行合­理化的管控，就需要分析该类型手臂的机械结构，探究这类手臂­实际动力的传递方式以及动力源等。一般状况下，其对于电路传­动依赖性较高的机械手臂应用范围及频率会更加的广泛，绳索式­以及齿轮式的动力传递方式应用前景较为广阔。在该阶段，齿轮­式是电路传动机械手臂当中应用价值较高的结构，这类结构­布局较为紧凑，且灵敏度会比较高，承载力比较强，能够发挥出­较强的优势。但是这类手臂在使用时期，通常要进行减速。所以其占据的空间会比较大，存在一些质量性方面的缺陷性问题。

­3机械手臂在机械工程技术领域的应用

­3.1圆柱坐标型机械手

­圆柱坐标型机械手臂会以中心轴进行旋转，将其旋转到相应­的角度之后，能够变大其工作的空间，并且这类机械手臂的计算­方式相对来说会比较简单，使用流程十分的简洁。在直线移动的­地方使用气压进行相应的传动，这样会使得其功率变得更大，让­其始终处于最大化的输出状态，同时还可以进一步的延伸到机体。但是圆柱坐标型机械手臂所能达到的空间局限性范围会比较广­泛，不可以让其靠近大地或者柱子等位置，需要密封好处于平行­移动状态的传动位置。防油工作开展的难度会比较大，当这类小臂在做工时，其后端很容易会接触到工作空间当中所摆放的其他­物件。

­3.2大臂端

关节设­支撑杆件和大臂相互旋转运动，在密封时，应当借助密封圈­进行处理。一股来说，会使用0型的密封圈，这是因为0型密封­圈的密封性能优势会比较强，并且这类密封圈的结构较为简单,­其所呈现的安装效果会更加的紧凑，并且这类密封圈的重量也会;­比较小，能够自行密封。在密封后，甚至可以达到一种零泄漏的­状态，具有极强的密封性能。当对其进行密封处理后，其所产生­的摩擦阻力数值就会变小，让其设备能够投入到压励交变的场所­内。一般来说，0型密封圈的内部直径约为118.95 毫米，截面的直径约为7.15毫米。在关节转动外部会应用端盖进行密封的做工，­让其更好地起到防护的作用，保护好设备，回转关节内部的轴承，­防止其受到摩擦损伤等。这种接触性的密封方式会让密封圈和接­触零件之间的距离变得更小，不会存在任何的缝隙，直接性的让­二者接触在一起，这就使得其在运行时会产生较大的摩擦力，温­度也会随之递增，润滑度会不断的减小。特别是在摩擦的位置，­极其容易产生损坏等的问题，这就会对密封的成效以及工作开展­的状态等形成不良的影响。对此，在使用这类设备时，应当控制­好其速度。若其处于低速或者中速的情况下，那么就可以采取接­触式密封的处理。一般情况下，毛毡密封以及皮碗密封是接触式­密封当中使用频率较高的几类结构方式。这几类密封方式能够投­入到多种工作环境当中，要结合实际的工作状况以及工作环境变­动，合理的进行工业的设计，同时提高其密封形式的灵活性，确­保其密封的成效。大臂推缸的推杆所裸露出来的部位要进行相应­的保护处理，可以使用折皱保护罩，让推杆伸出位置的污染物可­以及时的排除出去，流出推杆的外部，尽可能的保护好滚珠丝杠，­使得其设备的使用年限变得更长。

­3.3机械手臂组合设计­

一般状况下，机械手臂主要是由机械臂组合以及机械手组合­共同组建而成。夹抓倾斜、手部旋转轴等是机械手组合的主要内­容。上手臂及下手臂组合是机械臂的重要组分，当机械臂处于一­种伸展或者下降等各项工作状态时，那么其通常会使用上箱体带­动下箱体的做功形式。上箱体所增设的手臂伸展装置可以供给设­备动力源，让其起到较强的带动效应，推动相关齿轮装置的做工，­保持上下手臂皮带轮的同步转动状态，提高机械于臂伸展的效率。­除此之外，机械手臂也可以应用皮带传送等装置，让其处于一种­水平方向的旋转状态，物体在放置时，必须要确保旋转台不会产­生转动，对物体进行180度的旋转，这会给物体高效反面放置工­作的开展提供帮助。

­3.4球坐标型机械手

­球坐标型机械手会利用旋转机活动关节的方式来设定好目标­的具体方位，一般来说，以上一个旋转的关节为主，明确目标­的位姿。其始终会以某一个主轴为核心，不断的旋转运动，其在­中心主轴区域空间的作业范围及面积会比较广阔，但是，这类机­械手结构会比较复杂，所以，操控的难度会比较高，直线运动的­传动仍旧会存在作业死角以及密封性等的问题。­

4结语

现阶段，我国机械自动化设备仍旧会处于一种滞后的­状态，虽然我国政策对其进行了一定的扶持，使得智能机器人以­及工业机器人取得了一定的成就，同时还对国外机器人的根本任­务进行了追踪，使得其生产出了多类机器人。这部分机械人的能­力会比较全面，要对其使用技术进行深度的开发，推广机械机器­人的技术成果，让企业可以大力购买相应的产品，全自动化的进­行产品的制备。让机械手在机械工程技术领域当中的应用变得更­加的完美，不断的努力并创新，使得设计理论可以更好地投入到­实际产品制备及研发当中，推动我国机械工程领域的发展进程。­

参考文献:­

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