助力機(jī)械臂是機(jī)械人技術(shù)領(lǐng)域中得到廣泛實(shí)際應(yīng)用的自動(dòng)化機(jī)械裝置，在工業(yè)制造、醫(yī)學(xué)、娛樂(lè)服務(wù)、軍事、半導(dǎo)體制造以及太空探索等領(lǐng)域都能見(jiàn)到它的身影。盡管它們的形態(tài)各有不同，但它們都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是能夠接受指令，定位到三維（或二維）空間上的某一點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)。那么這么高要求的助力機(jī)械臂的設(shè)計(jì)要求有哪些呢？下面就來(lái)給大家介紹一下：

    1、手臂應(yīng)承載能力大、剛性好、自重輕

    手臂的剛性直接影響到手臂抓取工件時(shí)動(dòng)作的平穩(wěn)性、運(yùn)動(dòng)的速度和定位精度。如剛性差則會(huì)引起手臂在垂直平面內(nèi)的彎曲變形和水平面內(nèi)側(cè)向扭轉(zhuǎn)變形，手臂就要產(chǎn)生振動(dòng)，或動(dòng)作時(shí)工件卡死無(wú)法工作。為此，手臂一般都采用剛性較好的導(dǎo)向桿來(lái)加大手臂的剛度，各支承、連接件的剛性也要有的要求，以保證能承受所需要的驅(qū)動(dòng)力。

    2、手臂的運(yùn)動(dòng)速度要適當(dāng)，慣性要小

    機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)速度一般是根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)拍要求來(lái)決定的，但不宜盲目追求高速度。手臂由靜止?fàn)顟B(tài)達(dá)到正常的運(yùn)動(dòng)速度為啟動(dòng)，由常速減到停止不動(dòng)為制動(dòng)，速度的變化過(guò)程為速度特性曲線。手臂自重輕，其啟動(dòng)和停止的平穩(wěn)性就好。

    3、手臂動(dòng)作要靈活

    手臂的結(jié)構(gòu)要緊湊小巧，才能做手臂運(yùn)動(dòng)輕快、靈活。在運(yùn)動(dòng)臂上加裝滾動(dòng)軸承或采用滾珠導(dǎo)軌也能使手臂運(yùn)動(dòng)輕快、平穩(wěn)。此外，對(duì)了懸臂式的機(jī)械手，還要考慮零件在手臂上布置，就是要計(jì)算手臂移動(dòng)零件時(shí)的重量對(duì)回轉(zhuǎn)、升降、支撐中心的偏重力矩。偏重力矩對(duì)手臂運(yùn)動(dòng)很不利，偏重力矩過(guò)大，會(huì)引起手臂的振動(dòng)，在升降時(shí)還會(huì)發(fā)生一種沉頭現(xiàn)象，還會(huì)影響運(yùn)動(dòng)的靈活性，嚴(yán)重時(shí)手臂與立柱會(huì)卡死。所以在設(shè)計(jì)手臂時(shí)要盡量使手臂重心通過(guò)回轉(zhuǎn)中心，或離回轉(zhuǎn)中心要盡量接近，以減少偏力矩。對(duì)于雙臂同時(shí)操作的機(jī)械手，則應(yīng)使兩臂的布置盡量對(duì)稱于中心，以達(dá)到平衡。

    4、位置精度高

    機(jī)械手要獲得較高的位置精度，除采用先進(jìn)的控制方法外，在結(jié)構(gòu)上還注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

   （1）機(jī)械手的剛度、偏重力矩、慣性力及緩沖效果都直接影響手臂的位置精度。

   （2）加設(shè)定位裝置和行程檢測(cè)機(jī)構(gòu)。

   （3）合理選擇機(jī)械手的坐標(biāo)形式。直角坐標(biāo)式機(jī)械手的位置精度較高，其結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)都比較簡(jiǎn)單、誤差也小。而回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的誤差是放大時(shí)的尺寸誤差，當(dāng)轉(zhuǎn)角位置一定時(shí)，手臂伸出越長(zhǎng)，其誤差越大；關(guān)節(jié)式機(jī)械手因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，手端的定位由各部關(guān)節(jié)相互轉(zhuǎn)角來(lái)確定，其誤差是積累誤差，因而精度較差，其位置精度也更難保證。

灌裝線碼垛機(jī)的工作過(guò)程及原理如下：

　　(1)箱子進(jìn)入到輸入傳送帶上，入口處的光電管感應(yīng)到有箱子進(jìn)人時(shí)，箱子滾筒傳送帶啟動(dòng)，箱子被輸送到轉(zhuǎn)向裝置位置時(shí)，觸發(fā)計(jì)數(shù)光電管，程序根據(jù)箱子碼放的形式，控制入箱的數(shù)目來(lái)啟停箱子輸入傳送帶。根據(jù)程序設(shè)定的要求，每當(dāng)需要將箱子轉(zhuǎn)成90度時(shí)，轉(zhuǎn)向裝置的氣缸帶動(dòng)擋板回退，箱子的一個(gè)邊角與擋軸碰撞后，并在滾筒傳送帶作用下，箱子圍繞擋軸立即轉(zhuǎn)向90度;如果箱子無(wú)需轉(zhuǎn)向時(shí)，滑輪板伸出，使箱子避開(kāi)擋軸，箱子不進(jìn)行轉(zhuǎn)向直接進(jìn)入規(guī)整排列裝置。

　　(2)箱子進(jìn)入規(guī)整排列裝置后，安裝在滾筒間的隔板根據(jù)程序設(shè)定的要求，使箱子與箱子之間形成必要的間隔距離，以保證每排箱子的長(zhǎng)度與托盤的長(zhǎng)度相符合。每當(dāng)箱子達(dá)到設(shè)定的數(shù)目形成一排時(shí)，滾筒傳送帶和箱子輸入傳送帶同時(shí)停止，推箱板將排列好的一排箱子推入單層緩沖裝置中，然后推箱板返回初始位置，準(zhǔn)備推送下一排箱子，直至達(dá)到程序要求的每層的排數(shù)。當(dāng)單層緩沖裝置中的箱子達(dá)到規(guī)定的排數(shù)形成單層垛形，推箱鏈條開(kāi)始啟動(dòng)，帶動(dòng)推向桿將每層箱子送至滑動(dòng)小車上。

　　(3)當(dāng)滑動(dòng)小車裝滿一層箱子后，升降車啟動(dòng)，將滑動(dòng)小車送到相應(yīng)的高度，然后滑動(dòng)小車沿水平方向向碼垛位置滑動(dòng)，加緊裝置將這層箱子前后左右加緊，此時(shí)托盤經(jīng)空盤輸送機(jī)輸送到滑動(dòng)小車下方，滑動(dòng)小車水平反向運(yùn)動(dòng)，加緊裝置放開(kāi)，箱子平穩(wěn)地放到托盤。之后升降電機(jī)再次啟動(dòng)，使滑動(dòng)小車的高度與單層緩沖裝置臺(tái)面齊平，如此往復(fù)，直至達(dá)到程序規(guī)定的層數(shù)。后升降裝置上升到高處，箱垛輸送機(jī)啟動(dòng)，將箱垛輸送到無(wú)動(dòng)力滾筒輸送帶上，以便叉車運(yùn)至倉(cāng)庫(kù)。