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工业机械手在机械行业中的应用趋势
周晨昕
摘要：为了解决重复机械零件加工上下料的定位基准不同导致的加工精度不正确，简单重复工作造成的劳动力浪费等问题，现将车铣复合加工中心与上下料机械手结合起来，以此提高加工效率，提高加工精度，减少工人的工作强度，降低劳力成本。本文综述了工业机械手的国内外发展现状及前景趋势。
关键词：机械手；工业机器人；上下料；车铣中心
- 引言
进入20世纪80年代以来，机械生产技术开始应用于工业领域，随着科技的不断发展，工业领域已经实现了机器取代人类的自动化生产，提高了生产效率，解放了生产力[1]。在互联网等现代化信息技术高度发展的21世纪，工业领域迎来了第四次工业革命，在工业4.0时代到来的背景下，我国提出了2025年制造业发展战略目标，其中便包括了应用工业机器人来制造高端产品，至此，工业机器人更加广阔的走进大众视野，对其创新发展也成为了热门的研究课题。
改革开放几十年，越来越昂贵的人工成本成为了企业发展的最大瓶颈和支出。持续出现的大面积用工荒，迫使企业必须走机器自动化生产之路。对于企业来说，机械手起到了重大的作用，高效替代人工，提高生产效率，提高设备利用率，真正为企业节约了生产成本。在有限的生产设备和生产力的条件下，利用自动化、智能化等方式完成更多的生产量，是在飞速发展的中国对制造业的基本要求，同时也是满足市场增量过快这一需求[2]。
- 历史发展
随着对机械零件加工精度和加工效率的更高要求，单独的车床加工和铣床加工已无法满足工业需求，至此，车铣复合加工中心的出现很好的解决了这一问题。车铣复合加工工艺能够在短时间内实现一次装夹完成或者在短时间内完成大部分工艺要求，减少了由于反复装夹而产生的生产辅助时间，减少了产品制造的环节；其次在不同的装夹过程中，会改变定位基准，进而产生在生产过程中的误差，从而影响产品的精度，使用车铣中心复合加工中心能有效地控制精准度，提高产品的加工质量[3]。上下料机械手与车铣中心的结合能良好地解决重复劳动上下料造成人力浪费、加工环境恶劣造成的人员健康受损等问题。
机械手是一种能模仿人手的某些工作机能，按照程序要求实现抓取、搬运物件或操持工具完成某些特定动作的机械自动化装置，有时也称为操作机(Manipulator)[4]。机械手的应用是自动化研究与生产过程中的一个里程碑，它可以代替人类进行需不断重复及高危险的工作。机床及其他生产机器的上下料一直是工厂生产作业中不可缺少的周期性工作之一，虽然工作量小且难度不高，但在复杂恶劣的生产环境下，还是会对工人在造成伤害，更遑论在高温、噪声、粉尘等不适合人类生存的环境下，因此使用工业机械手代替人工作业十分必要。机械手上下料主有以下优点：
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