气动机械手在罐内拍照中的应用

摘 要：随着社会经济的不断发展和科学技术的快速进步，气动机械手在自动化生产的各个领域实现了深入而广泛的应用，尤其是在罐内拍照方面，气动机械手发挥着不可替代的重要作用。本文基于此简单介绍了气动机械手的发展历程，然后在此基础上着重分析了气动机械手在罐内拍照中的实际应用，并在文章的最后指出了气动机械手的应用前景。

关键词：气动机械手；罐内拍照；应用

近年来，随着科学技术的不断发展和进步，气动技术逐渐走向成熟和完善，并在各种自动化的生产领域中实现了深入而广泛的应用。而气动机械手在自动化生产的各个领域发挥着不可替代的重要作用。为了促进气动机械手的实际应用取得更好的效果，我们应该在充分掌握气动技术的基础上，深入了解和学习气动机械手的应用技能，只有这样才能提高和优化气动机械手在罐内拍照中的实际应用效果。

一、气动机械手的发展历程简介

气动技术在本质上是一种进行能量传递和信号传递的工程技术，这种能量和信号的传递是靠压缩空气来实现的，而空气的有效压缩则依赖于空气压缩机。通过气动技术可以对各种生产设备以及生产设施进行有效的控制[1]。

18世纪70年代，世界上第一个空气压缩机诞生，该空气压缩机可以通过大气压对压力进行良好的控制。19世纪80年代，世界上最早的气动刹车装置诞生，该刹车装置是利用气缸做成的，而且该装置被成功地应用到了火车的制动方面。20世纪30年代，气动技术在各种机械的运转方面实现了越来越广泛的应用。20世纪60年代，以气动技术为基础的控制系统逐渐成熟和完善。进入20世纪80年代以来，气动技术逐渐走向了微型化的发展道路，实现了跨越式的发展。

机械手作为一种最常用的机械手，它具有重量轻、动作、结构简单等方面的优点，而且气动机械手能够节约能源，不对环境产生污染，在自动化控制领域实现了广泛而深入的应用。

二、气动机械手在罐内拍照中的实际应用

气动机械手在罐内拍照方面发挥着十分重要的作用，本文主要从设计、组成以及具体动作三个方面来对气动机械手在罐内拍照中的实际应用进行深入的分析和探讨。

1、气动机械手的设计

在设计的过程中，气动机械手一般要垂直吊装在厂房顶部下的工字导轨下，通过小车移至流水线箱罐口的上方[2]。另外，机械手为气动控制，整机总高在1.9米以内，上下升降运动采用二组气缸，总行程为2.2m，并由电磁换向阀控制，升降速度由节流阀调整。底端相机的摆动由二个旋转气缸组成，平面旋转要求180度，垂直旋转要求90度。气动机械手底端结构如图1所示。

2、气动机械手的组成

气动机械手在罐内拍照是一个复杂的过程，因此气动机械手的组成是相对比较复杂的。通常情况下而言，罐内拍照气动机械手主要构成部分主要有以下几个方面的内容：一级升降气缸、二级升降气缸、平面旋转气缸、垂直旋转气缸、安全防护气缸、小车刹车气缸。

3、气动机械手的具体动作

首先，将需要检测的罐体移置工位处，移动小车使机械手对正罐口，小车刹车气缸锁紧，安全防护气缸松开，安全锁销离开机械手，一级升降气缸与二级升降气缸向下伸出。然后，机械手帶着相机进入罐内，相机对一端拍照，平面旋转气缸转动180度，相机对另一端拍照，垂直旋转气缸转动90度，相机对罐口底面拍照。接下来，垂直旋转气缸回转90度，平面旋转气缸回转180度，二级升降气缸与一级升降气缸向上回缩；机械手带着相机离开罐体，安全防护气缸锁紧，安全销钉锁住机械手，以防机械手自行滑落，最后拍照作业完成。具体动作流程如图2所示。

三、气动机械手的应用前景

科学技术的进步是没有止境的，为了使气动机械手在在罐内拍照的过程中发挥更大的作用，我们必须要对气动机械手的应用前景进行掌握。本文认为气动机械手的应用前景体现在以下几个方面。

1、高精度

随着科学技术的不断发展和进步，气动机械手的动作精度会越来越高，这是自动化操作对气动机械手的必然要求，也是气动机械手的发展前景[3]。通常而言，如果机械的定位不够准确，那么会存在着一个固定的误差值。因此我们可以通过对这个误差值的预测和控制来不断提高机械的动作精度。对于气动机械手来说，随着微电子技术和现代控制技术的不断发展和成熟，气动机械手的应用领域将会更加广阔。

2、模块化

通常情况下而言，模块化拼装的气动机械手实现了电接口以及带电缆和气管的导向系统装置的集成，这样会使机械手运转起来更加灵活机动。而且模块化的气动机械手的驱动部件有了很大的改革和创新，充分利用了滚珠轴承，这是一种经过特殊设计的轴承，可以使气动机械手在刚性和强度方面获得较大的提升，同时使其导向精度也得到充分的保证。

3、机电一体化

近年来，自动化技术和控制系统逐渐发展成熟，机械手应该与电子技术进行深度的融合发展，实现了更加自动化的控制，并提高控制精度，建立一种自动反馈系统，对误差进行不断的调节。近年来，随着科学技术的不断进步，电磁阀的线圈功率正在逐渐减小，而PLC的输出功率却在不断增加，在这种情况下，气动机械手对PLC的依赖程度越来越高，机电一体化成为气动机械手不可阻挡的发展潮流。

结语：

随着社会经济的不断发展和科学技术的快速进步，气动机械手在自动化生产的各个领域实现了深入而广泛的应用。科学技术的进步是没有止境的，高精度、模块化和机电一体化是气动机械手的发展前景，为了使气动机械手在在罐内拍照的过程中发挥更大的作用，我们必须要对气动机械手的应用前景进行掌握，促进气动机械手的不断发展和完善。

参考文献：

[1]王俊洲，张晓娟. 浅谈气动机械手在教学过程中的应用[J]. 企业技术开发，2012，31：114-115.

[2]程院莲，曹甜学，时宗亮. 简易气动机械手在51单片机课程教学中的应用[J]. 机电一体化，2014，01：71-73+88.

[3]张长弓. PLC在气动机械手中的应用探讨[J]. 电子技术与软件工程，2014，09：244.

作者简介：陈秋华（1957—），男，广东惠阳人，大学专科，工程师，研究领域：机械电气工程技术。