尼龙扎带在工业机械手领域扮演着重要角色。ABB、发那科(FANUC)、库卡(KUKA)、安川(Yaskawa)是全球四大顶尖品牌。这些机械手广泛应用于各类制造工厂,执行高精度、高效率的自动化作业。当我们仔细观察这些价值数十万至数百万的精密设备时,就会发现机械手臂上使用了大量的尼龙扎带。今天,我们以一组ABB机械手的实拍图为例,介绍与一下尼龙扎带在机械手上的应用。
什么是机械手?
(以下是一组我们Tom总监提供的ABB机械手实拍图,感谢授权使用。)
机械手臂(英语:robotic arm)是具有模仿人类手臂功能并可完成各种作业的自动控制设备。世界上第一台工业用机械手臂,名为“Unimate”,诞生于1956年,由具有“机械手臂之父”之称的约瑟夫·恩格伯格所发明。
机械手的工作原理与结构
1. 工作原理
机械手的工作原理与人的手臂非常类似,可以根据计算机预设的程序完成准确而精细的操作。举个例子:当需要抓取物体时,控制系统发送指令→电机驱动关节运动→传感器反馈位置→完成任务。整个过程就像人伸手拿水杯,但精度可达0.02毫米!
2. 机械手的机构
机械手结构分为以下几个部分:
- 大脑:控制系统(计算机程序)
- 肌肉:电机和驱动装置
- 骨骼:机械手臂、夹持设备
- 神经:传感器和线束系统
在机械手的控制系统中,通常包括计算机、输入模块、输出模块以及控制程序。计算机接收输入模块采集的信号,通过运行控制程序进行综合处理,然后将指令通过输出模块传递给各个驱动电机,驱动电机再按照指定的运动轨迹或动作逻辑带动连杆结构运行。所以,一旦用户输入,控制程序便可自动执行,从而实现对机械手的全自动控制。
为什么机械手上会用到尼龙扎带?
在了解了机械手的工作原理、结构以及控制系统之后,我们不难想象,在工业机械手臂上,分布着多种用途、数量庞大的线缆或管线:比如伺服电机电缆、反馈线、气管或液压管道,以及网络线缆和安全回路等。每个关节都可能需要多根电源、信号和控制线,加上各类传感器与辅助装置的接线,整个线束系统往往极其复杂。在如此繁琐的布线环境中,为了确保整套系统高速而稳定地运转,一定要有良好的线束管理。而尼龙扎带,正是实现这一目标的重要工具。
扎带在机械手上的应用为什么不可替代?
- 高效易用
尼龙扎带采用自锁式设计,安装时“一拉即紧”,拆卸只需“一剪即断”,不需要复杂工具。对于机械手而言,这种快速布线和灵活调整的方式极大提升了工作效率。 - 耐用且可靠
尼龙扎带多由PA66(尼龙66)材料制成,具备出色的抗拉强度、耐磨性与耐候性,能在高速、高频的操作环境下长期保持牢固。机械手在日复一日的振动、重复运动中,如果缺乏这样的耐用度,线缆极易松脱或受损。 - 光滑柔韧,减少磨损
与不锈钢扎带相比,尼龙扎带表面光滑且富有韧性,不会在机械手频繁运动时对线缆造成明显磨损或刮擦。这种材质优势不仅延长了线缆的使用寿命,也提升了整体系统的可靠性。 - 节省空间
扎带本身体积小巧,能够在机械手复杂且狭窄的内部结构中进行高效固定,而不会干扰机械手的运动轨迹或灵活度。 - 成本效益
对于大规模量产或成本敏感的项目,小规格的尼龙扎带可能每根成本仅在分厘之间,却能提供极高的固定效果。 - 安全与适应性
不管是ABB、发那科(FANUC)还是库卡(KUKA)等不同品牌,机械手在结构和功能上虽有差异,但都需要稳定而通用的线缆管理。自锁式尼龙扎带规格尺寸多样,既能满足不同走线需求,又能最大限度降低线缆松动或缠绕带来的安全隐患。
机械手上的尼龙扎带
无论是早期的机械手Unimate,还是如今最新的机械手ABB YuMi,尽管技术在不断升级,但它们依旧都离不开高效而牢固的线缆管理,来保障其高速、精准与安全的运转。
尼龙扎带依靠其耐用、灵活、成本低、易安装的优势,在机械手的高负荷环境中一直发挥着不可替代的作用。每一根紧固的扎带,看似微不足道,却为机械手的高精度运转和安全可靠提供了坚实保障。