桁架機(jī)械手主要實(shí)現(xiàn)機(jī)床制造過(guò)程的*自動(dòng)化,并采用了集成加工技術(shù),適用于生產(chǎn)線的上下料、工件翻轉(zhuǎn)、工件轉(zhuǎn)序等。桁架機(jī)械手由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。按機(jī)器人結(jié)構(gòu)分類(lèi)為直角坐標(biāo)型,機(jī)械手沿二維直角坐標(biāo)系移動(dòng)。
主體部分通常采用龍門(mén)式結(jié)構(gòu),由y向橫梁與導(dǎo)軌、z向滑枕、十字滑座、立柱、過(guò)渡連接板和基座等部分組成,z向的直線運(yùn)動(dòng)皆為交流伺服電動(dòng)機(jī)通過(guò)蝸輪減速器驅(qū)動(dòng)齒輪與y向橫梁、z向滑枕上固定的齒條作滾動(dòng),驅(qū)動(dòng)移動(dòng)部件沿導(dǎo)軌快速運(yùn)動(dòng)。
移動(dòng)部件為質(zhì)量較輕的十字滑座和z向滑枕,滑枕采用由鋁合金拉制的型材。橫梁采用方鋼型材,在橫梁上安裝有導(dǎo)軌和齒條,通過(guò)滾輪與導(dǎo)軌接觸,整個(gè)機(jī)械手都懸掛在其上。
桁架機(jī)械手的控制核心通過(guò)工業(yè)控制器(如:PLC,運(yùn)動(dòng)控制,單片機(jī)等)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)控制器對(duì)各種輸入(各種傳感器,按鈕等)信號(hào)的分析處理,做出一定的邏輯判斷后,對(duì)各個(gè)輸出元件(繼電器,電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,指示燈等)下達(dá)執(zhí)行命令,完成X,Y,Z三軸之間的聯(lián)合運(yùn)動(dòng),以此實(shí)現(xiàn)一整套的全自動(dòng)作業(yè)流程。
在國(guó)內(nèi)的機(jī)械加工,目前很多都是使用專機(jī)或人工進(jìn)行機(jī)床上下料的方式,但是隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展,科技的日益進(jìn)步,產(chǎn)品更新?lián)Q代加快,專機(jī)和人工有很多不足,占地面積大,柔性不夠,生存效率低下,等等已經(jīng)不能滿足大批量生產(chǎn)的需求。
在選擇合適伺服電動(dòng)機(jī)的情況下,根據(jù)物料運(yùn)動(dòng)的距離和運(yùn)行節(jié)拍,計(jì)算出伺服系統(tǒng)的位移和軌跡,對(duì)驅(qū)動(dòng)器PID參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。桁架機(jī)械手根據(jù)接收到的位移、速度指令,經(jīng)變化、放大并調(diào)整處理后,傳遞給運(yùn)動(dòng)單元,通過(guò)光纖傳感器對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),在高速搬運(yùn)過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)部件在極短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)給定的速度,并能在高速行程中瞬間準(zhǔn)停,通過(guò)高分辯率絕對(duì)式編碼器的插補(bǔ)運(yùn)算,控制機(jī)械誤差和測(cè)量誤差對(duì)運(yùn)動(dòng)精度的影響。