桁架机械手的结构和动作原理

日期:2018-03-19 14:45:00 星期一
摘要:

前面我们有了解过桁架机械手的组成部分,可从中了解到此设备的组成部分有这些:结构框架、X轴组件、Y轴组件、Z轴组件、工装夹具以及控制柜。

桁架机械手

 

前面我们有了解过桁架机械手的组成部分,可从中了解到此设备的组成部分有这些:结构框架、X轴组件、Y轴组件、Z轴组件、工装夹具以及控制柜。且桁架机械手主要实现机床制造过程的完全自动化,并采用了集成加工技术,且适用于生产线的上下料、工件翻转、工件转序等。那么桁架机械手的结构和动作原理分别是什么呢?下面一同了解下!

 

结构如下:

 

桁架机械手主要由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。按照机器人结构可以分为直角坐标型,机械手沿二维直角坐标系移动。其主体部分通常采用龙门式结构,由y向横梁与导轨、z向滑枕、十字滑座、立柱、过渡连接板和基座等部分组成,z向的直线运动皆为交流伺服电动机通过蜗轮减速器驱动齿轮与y向横梁、z向滑枕上固定的齿条作滚动,驱动移动部件沿导轨快速运动。而移动部件为质量较轻的十字滑座和z向滑枕,滑枕采用由铝合金拉制的型材。横梁选用的是方钢型材,在横梁上安装有导轨和齿条,通过滚轮与导轨接触,整个机械手都悬挂在其上。

 

在国内的机械加工中,目前很多都是使用专机或人工进行机床上下料的方式,但是随着社会的进步和发展,科技的日益进步,以及产品更新换代的加快,专机和人工有很多的不足,且占地面积大,柔性不够,生存效率低下,等等已经不能满足大批量生产的需求。

 

动作原理如下:

 

由于桁架机械手输送的速度快,加速度大,加减速时间短。当输送较重的工件时,惯量大,因此,伺服驱动电机要有足够的驱动和制动的能力,支撑元件也要有足够的刚度及强度。只有这样,才能使伺服电动机满足桁架机械手输送的高响应、高刚度及高精度要求。

 

在选择适合的伺服电动机的情况下,要根据物料运动的距离和运行节拍,计算出伺服系统的位移和轨迹,对驱动器PID参数进行动态调整。桁架机械手根据接收到的位移、速度指令,经变化、放大并调整处理后,传递给运动单元,通过光纤传感器对运行状态进行实时检测,在高速搬运过程中,运动部件在极短的时间内达到给定的速度,并能在高速行程中瞬间准停,通过高分辩率绝对式编码器的插补运算,控制机械误差和测量误差对运动精度的影响。由于被输送的工件不同,质量也不同,因此,桁架机械手有多种规格和系列。在选择时,根据被输送工件的质量,加工的节拍来选取。但机械手的手臂,夹持方式,则根据被输送工件的形状、结构及机床夹具定夹方式来设计。

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