桁架機械手在機床生產線上的應用

桁架機械手在機床生產線上的應用

桁架機械手是一種運送工具，越來越得到廣泛的應用。目前，國內外主流的柔性自動化物流體系主要有由桁架機械手運送工件組成的全自動生產體系和由機器人進行上下料組成自動生產線兩種方法。在工業興旺的歐美日等國，由高速加工中心和桁架機械手組成的靈敏柔性生產體系已經是主流產品，桁架機械手在高空中運送零件，直接把被加工零件從一臺機床運送到另一臺機床上，桁架機械手兼有工序間運送和主動上下料及物料反轉等輔佐功用。因為它運送方便、精準、柔性， 結構相對簡捷，便于組合。

桁架機械手

桁架機械手的結構與作業原理

桁架機械手由主體、驅動體系和操控體系三部分組成。按機器人結構分類為直角坐標型，機械手沿二維直角坐標系移動。主體部分一般選用龍門式結構，由y向橫梁與導軌、z向滑枕、十字滑座、立柱、過渡銜接板和基座等部分組成，z向的直線運動皆為溝通伺服電動機經過減速機驅動齒輪與y向橫梁、z向滑枕上固定的齒條作滾動，驅動移動部件沿導軌快速運動。移動部件為質量較輕的十字滑座和z向滑枕，滑枕選用由鋁合金拉制的型材。橫梁選用方鋼型材，在橫梁上設備有導軌和齒條，經過滾輪與導軌接觸，整個機械手都懸掛在其上。

因為桁架機械手運送的速度快，加速度大，加減速時間短。當運送較重的工件時，慣量大，因而，伺服驅動電機要有一定的驅動和制動的能力，支撐元件也要有足夠的剛度和強度。這樣，才能使伺服電機保證了桁架機械手運送的高呼應、高剛度及高精度要求。

在挑選適宜伺服電動機的情況下，依據物料運動的間隔和運轉節拍，計算出伺服體系的位移和軌道，對驅動器PID參數進行動態調整。桁架機械手依據接收到的位移、速度指令，經改變、擴大并調整處理后，傳遞給運動單元，經過光纖傳感器對運轉狀況進行實時檢測，在高速轉移過程中，運動部件在極短的時間內抵達給定的速度，并能在高速行程中瞬間準停，經過高分辯率肯定式編碼器的插補運算，操控機械誤差和測量誤差對運動精度的影響。因為被運送的工件不同，質量也不同，因而，桁架機械手有多種標準和系列。在挑選時，依據被運送工件的質量，加工的節拍來選取。但機械手的手臂，夾持方法，則依據被運送工件的形狀、結構及機床夾具定夾方法來規劃。

機械手可以憑借可編程序來處理和執行任務。機械手主要由手臂、反轉設備、運動部件及驅動部件組成。經過對工件外形或工件上定位支撐點定位夾持工件。例如，在轎車發起機加工柔性主動線物流運送中，桁架機械手的夾持模塊會依據缸體、缸蓋、曲軸等工件的外形特色，選取不同的定位和夾持方法。柔性機械手上選用氣缸和電機進行定位和夾持模塊的切換驅動，一套機械手可完結不同品種的工件轉移作業。夾持定位模塊可依據產品質量和外形的巨細選用系列化規劃，機械手上的夾持定位模塊設備方法相同，針對不同系列的工件，只需切換相應的夾持定位模塊即可，滿意快速切換的需求。