特魯門桁架機(jī)械手的結(jié)構(gòu)組成及工作原理
桁架機(jī)械手是一種建立在直角x,y,z 三坐標(biāo)系統(tǒng)基礎(chǔ)上,對工件進(jìn)行工位調(diào)整,或?qū)崿F(xiàn)工件的軌跡運(yùn)動等功能的全自動工業(yè)設(shè)備。其控制**通過工業(yè)控制器(如:plc,運(yùn)動控制,單片機(jī)等)實現(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,以此實現(xiàn)一整套的全自動作業(yè)流程。
目前,國內(nèi)外主流的柔性自動化物流體系主要有由桁架機(jī)械手運(yùn)送工件組成的全自動生產(chǎn)體系和由機(jī)器人進(jìn)行上下料組成自動生產(chǎn)線兩種方法。在工業(yè)興旺的歐美日等國,由高速加工中心和桁架機(jī)械手組成的靈敏柔性生產(chǎn)體系已經(jīng)是主流產(chǎn)品,桁架機(jī)械手在高空中運(yùn)送零件,直接把被加工零件從一臺機(jī)床運(yùn)送到另一臺機(jī)床上,桁架機(jī)械手兼有工序間運(yùn)送和主動上下料及物料反轉(zhuǎn)等輔佐功用。因為它運(yùn)送方便、精準(zhǔn)、柔性, 結(jié)構(gòu)相對簡捷,便于組合。因而,被機(jī)床制造商所器重。
桁架機(jī)械手由主體、驅(qū)動體系和操控體系三部分組成。主體部分一般選用龍門式結(jié)構(gòu),由y向橫梁與導(dǎo)軌、z向滑枕、十字滑座、立柱、過渡銜接板和基座等部分組成,z向的直線運(yùn)動皆為溝通伺服電動機(jī)經(jīng)過減速機(jī)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,滑枕選用由鋁合金拉制的型材。橫梁選用方鋼型材,在橫梁上設(shè)備有導(dǎo)軌和齒條,經(jīng)過滾輪與導(dǎo)軌接觸,整個機(jī)械手都懸掛在其上。
因為桁架機(jī)械手運(yùn)送的速度快,加速度大,加減速時間短。當(dāng)運(yùn)送較重的工件時,慣量大,因而,伺服驅(qū)動電機(jī)要有一定的驅(qū)動和制動的能力,支撐元件也要有足夠的剛度和強(qiáng)度。這樣,才能使伺服電機(jī)保證了桁架機(jī)械手運(yùn)送的高呼應(yīng)、高剛度及高精度要求。
桁架機(jī)械手依據(jù)接收到的位移、速度指令,經(jīng)改變、擴(kuò)大并調(diào)整處理后,傳遞給運(yùn)動單元,經(jīng)過光纖傳感器對運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行實時檢測,在高速轉(zhuǎn)移過程中,運(yùn)動部件在較短的時間內(nèi)抵達(dá)給定的速度,并能在高速行程中瞬間準(zhǔn)停,經(jīng)過高分辯率肯定式編碼器的插補(bǔ)運(yùn)算,操控機(jī)械誤差和測量誤差對運(yùn)動精度的影響。因為被運(yùn)送的工件不同,質(zhì)量也不同,因而,桁架機(jī)械手有多種標(biāo)準(zhǔn)和系列。
機(jī)械手可以憑借可編程序來處理和執(zhí)行任務(wù)。機(jī)械手主要由手臂、反轉(zhuǎn)設(shè)備、運(yùn)動部件及驅(qū)動部件組成。經(jīng)過對工件外形或工件上定位支撐點(diǎn)定位夾持工件。柔性機(jī)械手上選用氣缸和電機(jī)進(jìn)行定位和夾持模塊的切換驅(qū)動,一套機(jī)械手可完結(jié)不同品種的工件轉(zhuǎn)移作業(yè)。夾持定位模塊可依據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量和外形的巨細(xì)選用系列化規(guī)劃,機(jī)械手上的夾持定位模塊設(shè)備方法相同,針對不同系列的工件,只需切換相應(yīng)的夾持定位模塊即可,滿意快速切換的需求。
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