CNC機床桁架式機器人的結(jié)構(gòu)組成及動作原理解析

        CNC機床桁架式機械手主要實現(xiàn)機床制造過程的全自動化，采用一體化加工技術(shù)，適用于生產(chǎn)線的裝卸、工件翻轉(zhuǎn)、工件旋轉(zhuǎn)等。CNC機床桁架式機器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。根據(jù)機器人的結(jié)構(gòu)，可分為直角坐標(biāo)型，機械手沿二維直角坐標(biāo)系運動。主要部件通常為龍門結(jié)構(gòu)，由Y向橫梁及導(dǎo)軌、Z向閘板、十字滑塊座、立柱、過渡連接板和底座組成。隨著z軸齒輪減速器上的直線齒輪減速器帶動齒輪齒條沿z軸方向快速運動。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。

 

 

CNC機床桁架式機器人的控制核心由工業(yè)控制器(如：PLC、運動控制、單片機等)實現(xiàn)。控制器通過對各種輸入信號(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。在國內(nèi)的機械加工中，目前很多企業(yè)采用專用機械或人工機械裝卸材料。然而，隨著社會的進步和發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進步，產(chǎn)品升級換代的加快，特種機械和勞動存在著占地面積大、靈活性不足、生存效率低等諸多不足，已不能滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要。

 

由于CNC機床桁架式機械手輸送速度快，加速度高，加減速時間短。在運輸重型工件時，慣性較大，伺服驅(qū)動電機應(yīng)具有足夠的驅(qū)動和制動能力，支撐元件也應(yīng)具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高響應(yīng)、高剛度、高精度的要求 。在選擇合適的伺服電機時，根據(jù)物料運動的距離和運行節(jié)拍計算伺服系統(tǒng)的位移和軌跡，并動態(tài)調(diào)整驅(qū)動器的PID參數(shù)。桁架機械手根據(jù)接收到的位移和速度指令進行更改、放大和調(diào)整后，轉(zhuǎn)移到運動單元，在高速運輸過程中，運動部件在很短的時間內(nèi)達到給定的速度，并在高速行駛中瞬間停止。通過高分辨率絕對式編碼器的插補運算，控制了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，CNC機床桁架式機器人有多種規(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，機械臂和夾緊方式是根據(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。