桁架机械手是一种运送工具，越来越得到广泛的应用。目前，国内外主流的柔性自动化物流体系主要有由桁架机械手运送工件组成的全自动生产体系和由机器人进行上下料组成自动生产线两种方法。在工业兴旺的欧美日等国，由高速加工中心和桁架机械手组成的灵敏柔性生产体系已经是主流产品，桁架机械手在高空中运送零件，直接把被加工零件从一台机床运送到另一台机床上，桁架机械手兼有工序间运送和主动上下料及物料反转等辅佐功用。因为它运送方便、精准、柔性， 结构相对简捷，便于组合。

桁架机械手

桁架机械手的结构与作业原理

桁架机械手由主体、驱动体系和操控体系三部分组成。按机器人结构分类为直角坐标型，机械手沿二维直角坐标系移动。主体部分一般选用龙门式结构，由y向横梁与导轨、z向滑枕、十字滑座、立柱、过渡衔接板和基座等部分组成，z向的直线运动皆为沟通伺服电动机经过减速机驱动齿轮与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。移动部件为质量较轻的十字滑座和z向滑枕，滑枕选用由铝合金拉制的型材。横梁选用方钢型材，在横梁上设备有导轨和齿条，经过滚轮与导轨接触，整个机械手都悬挂在其上。



因为桁架机械手运送的速度快，加速度大，加减速时间短。当运送较重的工件时，惯量大，因而，伺服驱动电机要有一定的驱动和制动的能力，支撑元件也要有足够的刚度和强度。这样，才能使伺服电机保证了桁架机械手运送的高呼应、高刚度及高精度要求。



在挑选适宜伺服电动机的情况下，依据物料运动的间隔和运转节拍，计算出伺服体系的位移和轨道，对驱动器PID参数进行动态调整。桁架机械手依据接收到的位移、速度指令，经改变、扩大并调整处理后，传递给运动单元，经过光纤传感器对运转状况进行实时检测，在高速转移过程中，运动部件在极短的时间内抵达给定的速度，并能在高速行程中瞬间准停，经过高分辩率肯定式编码器的插补运算，操控机械误差和测量误差对运动精度的影响。因为被运送的工件不同，质量也不同，因而，桁架机械手有多种标准和系列。在挑选时，依据被运送工件的质量，加工的节拍来选取。但机械手的手臂，夹持方法，则依据被运送工件的形状、结构及机床夹具定夹方法来规划。



机械手可以凭借可编程序来处理和执行任务。机械手主要由手臂、反转设备、运动部件及驱动部件组成。经过对工件外形或工件上定位支撑点定位夹持工件。例如，在轿车发起机加工柔性主动线物流运送中，桁架机械手的夹持模块会依据缸体、缸盖、曲轴等工件的外形特色，选取不同的定位和夹持方法。柔性机械手上选用气缸和电机进行定位和夹持模块的切换驱动，一套机械手可完结不同品种的工件转移作业。夹持定位模块可依据产品质量和外形的巨细选用系列化规划，机械手上的夹持定位模块设备方法相同，针对不同系列的工件，只需切换相应的夹持定位模块即可，满意快速切换的需求。



这样，当加工不同品种的工件，只须改换夹持模块就可完成，提高了桁架机械手的柔性化。