現(xiàn)代制造業(yè)機(jī)床發(fā)展迅速，相關(guān)技術(shù)水平有了很大的提高，和國外相比差距越來越小，特別是加工中心機(jī)床開始采用桁架機(jī)械手后，發(fā)展速度尤其快。桁架機(jī)械手輸送的柔性加工自動(dòng)線可以大大提高數(shù)控企業(yè)的生產(chǎn)效率，推動(dòng)桁架機(jī)械手輸送的柔性加工自動(dòng)線達(dá)到國際水平。

數(shù)控機(jī)床桁架機(jī)械手結(jié)構(gòu)組成

桁架機(jī)械手由三個(gè)基本部分組成：主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。根據(jù)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將機(jī)器人劃分為直角坐標(biāo)系，機(jī)械手沿二維直角坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)。

橫梁方向由Y向橫梁與導(dǎo)軌、Z向滑枕、十字滑座、立柱、過渡連接板和基座等部分組成。z向直線運(yùn)動(dòng)為交流伺服電機(jī)。蝸輪減速機(jī)帶動(dòng)齒輪與固定在Y形梁和Z向柱塞上的齒條一起滾動(dòng)，帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件沿導(dǎo)軌快速運(yùn)動(dòng)。

運(yùn)動(dòng)部件為輕型十字滑塊和Z向柱塞。閘板由鋁合金制成。橫梁由方型鋼制成。導(dǎo)軌和齒條安裝在橫梁上，橫梁通過滾輪與導(dǎo)軌接觸，整個(gè)機(jī)械手懸浮在橫梁上。

桁架機(jī)械手的控制核心由工業(yè)控制器（如：PLC、運(yùn)動(dòng)控制、單片機(jī)等）實(shí)現(xiàn)?？刂破魍ㄟ^對(duì)各種輸入信號(hào)（各種傳感器、按鈕等）的分析和處理，經(jīng)過一定的邏輯判斷后，向各輸出元件（繼電器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、指示燈等）發(fā)出執(zhí)行指令，完成X、y、Z三軸的聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)全套自動(dòng)化操作流程。

桁架機(jī)械手動(dòng)作原理

由于桁架機(jī)械手具有速度快、加速度高、加減速時(shí)間短的特點(diǎn)，在輸送重物時(shí)，伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)有足夠的驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)能力，支撐元件也應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度。只有這樣，伺服電機(jī)才能滿足桁架機(jī)械手運(yùn)輸中高響應(yīng)、高剛度、高精度的要求。

在選擇合適的伺服電機(jī)的情況下，根據(jù)物料的運(yùn)動(dòng)距離和運(yùn)行節(jié)奏計(jì)算伺服系統(tǒng)的位移和軌跡，動(dòng)態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)器的PID參數(shù)。根據(jù)接收到的位移和速度指令，對(duì)桁架機(jī)械手進(jìn)行更換、放大和調(diào)整，然后傳送給運(yùn)動(dòng)單元。光纖傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)運(yùn)行狀態(tài)，在高速行駛過程中瞬間達(dá)到高速行駛。通過高分辨率絕對(duì)編碼器的插補(bǔ)運(yùn)算，桁架機(jī)械手可以在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到給定的速度，并計(jì)算和控制機(jī)械誤差和測(cè)量誤差對(duì)運(yùn)動(dòng)精度的影響。

由于輸送的工件質(zhì)量不同，桁架機(jī)械手有多種規(guī)格和系列。在選擇時(shí)，要根據(jù)待輸送工件的質(zhì)量、加工時(shí)間進(jìn)行選擇。但是，機(jī)械手和夾緊方式是根據(jù)被輸送工件的形狀和結(jié)構(gòu)以及機(jī)床夾具的夾緊方式來設(shè)計(jì)的。