工件十字轴取料机械手设计+文献综述(3)
的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度，从而可以提高劳动生产率，降
低生产成本，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
2.可以改善劳动条件、避免人身事故。在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪
声、臭、有放射性或有其它毒性污染以及工作空间狭窄等场合中，应用机械手即可
部分或全部代替人安全地完成作业，不仅大大地改善了工人的劳动条件，又可以避免
由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。
3.可以减少人力，便于有节奏地生产。应用机械手代替人手进行工作，这是直接
减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手可以连续地工作，这是减少人力的另一个
侧面。因此，在自动化机床和综合加工自动生产线上，目前几乎都设有机械手，以减
少人力和更准确地控制生产的节拍，便于有节奏地进行生产[8]
。
工业机器人大都用于简单、重复、繁重的工作，如上、下料，搬运等，以及工作
环境相对恶劣的场所，如喷漆、焊接、清沙和清理核废料等[9]
。产业部门中应用最多的当推汽车工业和电子工业，在金属加工、塑料成型、机械制造等行业也有普遍的应
用，并逐步向纤文加工、食品工业、家用产品等制造业发展[10]
。据市场分析预测，今
后对精密装配和检验机器人的需求量将逐渐增加，其中包括机器人装配和电器装配。
综上所述，有效地应用机械手是发展机械工业的必然趋势。
1.3 搬运机械手发展状况
1.3.1 搬运机械手应用现状
目前，行业中对搬运、取料机械手的研究非常多，技术上也相对完善，其中很多
都已经应用于工业生产中。搬运机械手是为制造行业设计制造的专用设备， 它具有
操作简便， 可靠的特点[11]
。人性化的设计为操作者创造了一个舒适的操作环境，使
繁重的工作变得轻松简单，也为制造行业的发展提供了物美价廉的配套设备。国内外
机械工业、铁路部门中机械手主要应用于以下几方面：
1.热加工方面的应用。热加工是高温、危险的笨重体力劳动，很久以来就要求实
现自动化。为了提高工作效率，和确保工人的人身安全，尤其对于大件、少量、低速
和人力所不能胜任的作业就更需要采用机械手操作。
2.冷加工方面的应用。冷加工方面机械手主要用于柴油机配件以及轴类、盘类和
箱体类等零件单机加工时的上下料和刀具安装等。进而在程序控制、数字控制等机床
上应用，成为设备的一个组成部分。最近更在加工生产线、自动线上应用，成为机床、
设备上下工序联接的重要工段。
3.拆修装方面。拆修装是铁路工业系统繁重体力劳动较多的部门之一，促进了机
械手的发展。目前国内铁路工厂、机务段等部门，已采用机械手拆装三通阀、钩舌、
分解制动缸、装卸轴箱、组装轮对、清除石棉等，减轻了劳动强度，提高了拆修装的
效率。近年还研制了一种客车车内喷漆通用机械手，可用以对客车内部进行连续喷漆，
以改善劳动条件，提高喷漆的质量和效率[12]
。
1.3.2 搬运机械手发展趋势
现在工业机械手在国内主要用于机床加工、铸造、热处理等方面，无论数量、品
种和性能方面还是不能满足工业发展的需要。国内工业机械手主要用于机床加工、铸
锻、热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。因此，
国内主要是逐步扩大机械手应用范围，重点发展铸锻、热处理方面的机械手，以减轻
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