在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，桁架式機械手得到廣泛應(yīng)用。由桁架機械手和機床組成的自動化加工生產(chǎn)線，可在所有工藝流程中實現(xiàn)工件的自動抓取、上下料、裝夾、工件移位和車削、工件順序加工等，可大大節(jié)省人工成本，提高生產(chǎn)效率。特別適用于大批量、小零件的加工

       一、桁架機械手的結(jié)構(gòu)及工作原理

       (1)桁架機械手由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。直角坐標(biāo)機械手的主體通常采用龍門式結(jié)構(gòu)，由y梁和導(dǎo)軌、z滑枕、十字滑臺、立柱、過渡連接板和底座組成。z方向的直線運動是交流伺服電機的框架，由帶y方向梁的齒輪傳動齒輪和z方向軌枕固定。帶動運動部件沿導(dǎo)軌快速運動。運動部件由鋁合金型材拉制而成的輕質(zhì)十字滑臺和z向滑臺組成。搬運較重的工件時，慣性較大，因此伺服驅(qū)動電機有足夠的動力驅(qū)動和制動，支撐元件要有足夠的剛度和強度。只有這樣，伺服電機才能滿足桁架機械手輸送的高響應(yīng)、高剛性、高精度的要求。

       (2)根據(jù)桁架接收到的位移和速度指令，經(jīng)過變換、放大、調(diào)整后，將桁架機械手傳送到運動單元，通過光纖傳感器實時檢測運行狀態(tài)。在高速搬運過程中，運動部件在很短的時間內(nèi)達到給定的速度，并在高速行駛的瞬間停止。通過高分辨率絕對值編碼器的插補運算，控制機械誤差和測量誤差對運動精度的影響。桁架機械手的選擇應(yīng)根據(jù)工件的質(zhì)量和加工的節(jié)拍。根據(jù)被輸送工件的形狀和結(jié)構(gòu)以及機床夾具的裝夾方式，設(shè)計了機械手的臂式和固定裝夾方式?？梢詫C器人進行編程以處理和執(zhí)行任務(wù)。機械手主要由手臂、旋轉(zhuǎn)裝置、運動部件和驅(qū)動部件組成。通過定位工件形狀或工件上的支撐點來夾持工件。夾持定位模塊可根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量和形狀進行設(shè)計。對于不同系列的工件，只需切換相應(yīng)的夾持定位模塊，即可滿足快速切換的需要和桁架機械手的靈活性。

       二、桁架機械手的應(yīng)用

       由于桁架機械手輸送速度快，加速度大，加減速時間短。輸送較重的工件時，慣性大。因此，伺服驅(qū)動電機必須有足夠的驅(qū)動和制動能力，支撐元件也必須有足夠的剛度和強度。只有這樣，伺服電機才能滿足桁架機械手的高響應(yīng)、高剛性、高精度的要求。因此，桁架機械手在柔性加工自動化生產(chǎn)線中的應(yīng)用越來越多，可以通過信息流系統(tǒng)控制整個生產(chǎn)過程。在加工和運輸過程中，各種信息被收集、處理和反饋，由計算機或其他控制設(shè)備（液壓、氣動等）控制機器或運輸設(shè)備。信息流系統(tǒng)分為中央管理計算機、物流控制計算機、單元控制計算機、數(shù)控機床和信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。

       在選擇合適的伺服電機的情況下，計算伺服系統(tǒng)的位移和軌跡，并根據(jù)物料運動的距離和運行節(jié)奏動態(tài)調(diào)整驅(qū)動器的PID參數(shù)。根據(jù)接收到的位移和速度指令，對桁架機械手進行改變、放大和調(diào)整，然后傳輸?shù)竭\動單元，通過光纖傳感器實時檢測運行狀態(tài)。在高速搬運過程中，運動部件在很短的時間內(nèi)到達。高速行駛時可立即停止給定速度。通過高分辨率絕對值編碼器的插補運算，可以控制機械誤差和測量誤差對運動精度的影響。

       隨著國內(nèi)桁架機械手技術(shù)水平的不斷提高，桁架機械手在柔性加工自動化流水線中的應(yīng)用將會越來越多。采用桁架機械手的柔性加工線將成為未來的一大賣點，具有非?？捎^的市場前景，從而推動國內(nèi)柔性加工自動化生產(chǎn)線具有一定的品質(zhì)。

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