原创：制药行业机械手的分类与应用

蒲公英

作者：王伟燕   北京原子高科药业   来自蒲公英小一班微信群周末分享

大家好，我是原子高科的王伟燕，今天和大家分享的题目是“机械手的分类与应用”，这些内容和普药生产关系不大，也就是让大家了解一下我们在这方面做的工作，因为没有惊动单位领导，也不敢涉及太多的部门（有些是涉密的），所以就把我了解的内容和大家做个分享，由于本人水平有限，凑合看吧！不妥之处，请大家多多包涵。

机械手的概念：

机械手是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。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化。我国古代机关人的制造者是最早研究有关机械手、关节活动等方面问题的专家。

现代机械手的研究始于20世纪中期，随着计算机和自动化技术的发展，特别是1946年第一台数字电子计算机问世，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。同时，大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，又为机器人的开发奠定了基础。另一方面，核能技术研究要求:放射性物质操作必须由机械代替人来处理，在这一需求背景下，美国于1947年开发了遥控机械手，1948年又开发了机械式的主从机械手。

机械手配件的发展历史

   机械手配件最先从美国开始研制。1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手铆接机器人。作为机器人产品最早的实用机型是1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工业机器人主要由类似人的手和臂组成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。

机械手的分类：

机械手的应用

l  目前主要应用在两方面：医用、工业。

  机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力，改善热、累等劳动条件。

原子能领域机械手应用

l  涉核产业因放射性物质存在而具有危险性。机械手作为主要设备在生产工作中起着至关重要的作用。

取代人手操作，减少人体受照剂量，提高了可操作的极限

目前我们单位主要使用的机械手为：剑式机械手和主从伸缩式机械手、主从关节机械手。

机械手的安装：

   放射性生产线分为监督区、控制区。监督区是人操作区，控制区是指箱室内和箱室后面用于检修的空间。箱室作为放射性生产的主要空间，与外界是有一定屏蔽要求的，这个与要操作的量有关。机械手作为生产必需设备，实现了放射性剂量场所工作的需要。

   剑式手的安装，是依托球承和箱室连接，所做动作是依靠手杆在球承内的滑动和球承转动来实现。手杆有防护套（俗称：皮老虎）保护。机械手需要抽出箱室检修或更换时，不会给监督区造成污染。剑式手的操作会因为球承旋转角度有限而受到限制，因此适用于小空间、小剂量、医用放射性的生产。   

主从机械手安装则是通过伸入屏蔽体上的衬管，安装于箱室之上。其中伸缩式满足了四自由度，关节式满足了六自由度。因为体积大，占用空间大，适用于工业放射源的生产，同时给维修带来了一定的困难。

机械手发展趋势

1.重复高精度

  精度是指机械手达到指定点的精确程度。它与驱动器的分辨率以及反馈装置有关。重复精度是指如果动作重复次数多机械手到达同样位置的精确程度。重复精度比精度更重要。如果一个机械手定位不够精确通常会显示一个固定的误差，这个误差是可以预测的因此可以通过编程予以校正。重复精度限定的是一个随机误差的范围它通过一定次数地重复运行机械手来测定。随着微电子技术和现代控制技术的发展机械手的重复精度将越来越高它的应用领域也将更广阔如核工业和军事工业等。

2.模块化

  有的公司把带有系列导向驱动装置的机械手称为简单的传输技术而把模块化拼装的机械手称为现代传输技术。模块化拼装的机械手比组合导向驱动装置更具灵活的安装体系。它集成电接口和带电缆及油管的导向系统装置使机械手动作自如。模块化机械手使同一机械手可能应用不同的模块而具有不同的功能扩大了机械手的应用范围是机械手的一个重要的发展方向。

3.节能化

  为了适应食品、医药、生物工程、电子、纺织、精密仪器等行业的无污染要求不加润滑脂的不供油润滑元件已经问世。随着材料技术的进步新型材料的出现构造特殊、用自润滑材料制造的无润滑元件不仅节省润滑油、不污染环境而且系统简单、摩擦性能稳定、成本低、寿命长。

4.机电一体化

  由“可编程控制器—传感器—液压元件”组成的典型的控制系统仍然是自动化技术的重要方面。发展与电子技术相结合的自适应控制液压元件使液压技术从“开关控制”进入到高精度的“反馈控制”， 节省配线的复合集成系统不仅减少配线、配管和元件而且拆装简单大大提高了系统的可靠性。而今电磁阀的线圈功率越来越小而PLC的输出功率在增大由PLC直接控制线圈变得越来越可能。

野性之吻

好厉害的样子

ruilin

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蒲公英

ruilin 发表于 2016-3-28 20:54
有没有国内供应商的推荐？

关于国内供应商我还真的不清楚，我问问原作者尽快给您回复

syhorchid

机械手，用途大。