助力机械手结构、工作原理与气源要求

   气动助力机械手又称平衡器、平衡环、气动助力器等，由于其具有省事，省力的特点，被广泛应用于现代工业中的各个领域，如：大型物料的移载，搬运，大型设备的精确定位、装配等场合，总之，在现代生产中，无论原料的接受还是半成品的加工、生产、配送等环节，气动机械手都发挥着不可替代的作用。气动机械手的基本原理是运用负载检测及气压反馈对吊运的工件实现自动平衡，以便使工件“悬浮”于空中。这样在一定的空间内，操作者只需对工件使用较小的推力或拉力，就可以破坏气压平衡，使工件轻松、高效的实现自由搬运。

   气动助力机械手主体结构分三个主回转关节，可分别绕自身轴线作360度自由回转，其中每个关节上均装有制动装置，可根据实际需要在任意位置制动。大臂部分为四连杆结构由气缸驱动实现机械手上下运动，结合三个主关节的回转实现工件的灵活搬运或装配。夹具结构可根据工件的不同采用不同的非标设计，图示为发动机缸体加工行业对缸体上加工中心用搬运助力机械手，由于需要工件上加工中心前后对姿态在机械手上进行调整，需要对工件进行平面回转，360度翻转及夹紧等动作，在夹具非标设计上较为复杂，并在设计细节及精度上提出很高要求。工作时，操作人员将机械手拉到工作地点，将手柄下压，以夹具上的定位装置作为定位基准，对工件进行夹紧，这时将负载压力切换成高压，提起工件后，根据需要将工件进行翻转等动作。当工件装配完毕后，再将负载压力切换成低压。机械手在高低压状态时可在任意位置保持平衡。在正常情况下，机械手不会自行滑动或转动，当机械手带载或脱载运行时均可按下制动开关，将机械手停在空间任意位置。

   整个系统由高性能单片机、功率放大模块、通信模块、滤波电路模块等组成。其中，高性能单片机主要负责控制算法的计算，功率放大模块实现PWM信号的放大及电机的过流保护，滤波放大电路模块实现对末端操作器和压力传感器信号的处理，通信模块负责与上位机进行通信。
       为使系统的输出达到额定值，气源压力至少为5bar。最大固态颗粒尺寸小于5um，最大颗粒密度为5mg/m3，最大压力露点为-20（C），最大含油浓度为1mg/m3。特别提醒气源应该清洁、去除水分和湿气。警惕压缩空气的清洁问题导致设备故障，尤其是新建立的工厂或新建立的压缩空气供应站点，由于系统或管道处于未启用或刚启用的状态，会使压缩空气中存在较多的杂质，所以应为助力机械手压缩空气供应站点提供多级清洁过滤，并保持一定时间的空放状态以便杂质清除。