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0 引 言

隨著汽車工業和活塞工業的不斷發展，各活塞企業大力發展相應的智能裝備，減輕工人的勞動強度，降低勞動力成本。活塞一般加工生產過程中放置在料框中進行運輸和存放，而整框活塞重量較重。使用叉車等裝卸設備費時費力，工作效率低，給活塞進出庫管理帶來很大困擾。活塞搬運碼垛作為活塞加工生產過程中一個*的環節，如何解決生產過程中活塞搬運碼垛困難，并降低工人的勞動強度，對企業來說是亟需解決的問題[1-2]。為解決活塞搬運碼垛困難的問題，龍門式工業機械手應運而生。龍門式工業機械手可在有毒、有害、危險的環境中工作，如噴漆與焊接等環境；同時，也可代替工人完成單調、頻繁、重復性的高強度體力勞動，比如搬運上下料、碼垛等[3-4]。

1 龍門機械手主要結構及功能龍門式機械手主要結構包括機械手架體、行走部分、治具部分、PLC控制系統和人機交互界面等，如圖1所示[5-7]。活塞龍門式機械手的主要功能是將待加工的毛坯料放在龍門庫中暫存，優先選擇將同種規格活塞按照每四框一垛，暫存在龍門庫中。生產線需要某種規格型號的活塞時，加工人員發送指令給龍門庫管理系統，系統將指令傳送給龍門機械手，龍門機械手抓取規格活塞放置在AGV小車上，AGV小車將活塞運送到待加工位。龍門機械手通過伺服控制，可實現縱向、橫向、上下等各個方向的運動，可在活塞存儲空間內抓取活塞料框后，放置在龍門庫機械手行程內的位置內，實現活塞生產加工的自動化。龍門機械手各軸運動機構均采用伺服電機與減速機驅動，利用伺服控制。龍門機械手在工作過程中，靈活快速的搬運和精準的控制體系，能夠實現對活塞料框的即時控制。