現(xiàn)代制造業(yè)機床發(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，特別是加工中心機床開始采用桁架機械手后，發(fā)展速度尤其快。桁架機械手輸送的柔性加工自動線可以大大提高數(shù)控企業(yè)的生產(chǎn)效率，推動桁架機械手輸送的柔性加工自動線達到國際水平。

數(shù)控機床桁架機械手結(jié)構(gòu)組成

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

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向直線運動為交流伺服電機。蝸輪減速機帶動齒輪與固定在Y形梁和Z向柱塞上的齒條一起滾動，帶動運動部件沿導(dǎo)軌快速運動。

運動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，整個機械手懸浮在橫梁上。

桁架機械手的控制核心由工業(yè)控制器（如：PLC、運動控制、單片機等）實現(xiàn)?？刂破魍ㄟ^對各種輸入信號（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、電機驅(qū)動器、指示燈等）發(fā)出執(zhí)行指令，完成X、y、Z三軸的聯(lián)動運動，從而實現(xiàn)全套自動化操作流程。

桁架機械手動作原理

由于桁架機械手具有速度快、加速度高、加減速時間短的特點，在輸送重物時，伺服驅(qū)動電機應(yīng)有足夠的驅(qū)動和制動能力，支撐元件也應(yīng)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運輸中高響應(yīng)、高剛度、高精度的要求。

在選擇合適的伺服電機的情況下，根據(jù)物料的運動距離和運行節(jié)奏計算伺服系統(tǒng)的位移和軌跡，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，對桁架機械手進行更換、放大和調(diào)整，然后傳送給運動單元。光纖傳感器實時檢測運行狀態(tài)，在高速行駛過程中瞬間達到高速行駛。通過高分辨率絕對編碼器的插補運算，桁架機械手可以在短時間內(nèi)達到給定的速度，并計算和控制機械誤差和測量誤差對運動精度的影響。

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