桁架機(jī)械手主要實(shí)現(xiàn)機(jī)床制造過程的*自動化,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)分類為直角坐標(biāo)型,機(jī)械手沿二維直角坐標(biāo)系移動。
主體部分通常采用龍門式結(jié)構(gòu),由y向橫梁與導(dǎo)軌、z向滑枕、十字滑座、立柱、過渡連接板和基座等部分組成,z向的直線運(yùn)動皆為交流伺服電動機(jī)通過蝸輪減速器驅(qū)動齒輪與y向橫梁、z向滑枕上固定的齒條作滾動,驅(qū)動移動部件沿導(dǎo)軌快速運(yùn)動。
移動部件為質(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工業(yè)控制器(如:PLC,運(yùn)動控制,單片機(jī)等)實(shí)現(xiàn)。通過控制器對各種輸入(各種傳感器,按鈕等)信號的分析處理,做出一定的邏輯判斷后,對各個(gè)輸出元件(繼電器,電機(jī)驅(qū)動器,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,以此實(shí)現(xiàn)一整套的全自動作業(yè)流程。
在國內(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機(jī)的情況下,根據(jù)物料運(yùn)動的距離和運(yùn)行節(jié)拍,計(jì)算出伺服系統(tǒng)的位移和軌跡,對驅(qū)動器PID參數(shù)進(jìn)行動態(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)動單元,通過光纖傳感器對運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測,在高速搬運(yùn)過程中,運(yùn)動部件在極短的時(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,通過高分辯率絕對式編碼器的插補(bǔ)運(yùn)算,控制機(jī)械誤差和測量誤差對運(yùn)動精度的影響。