行业新闻

半岛平台数控机床的帮手——桁架机械手到底有多复杂?

2023-04-28 阅读次数:

  桁架机械手是一种非常简易的机械臂,它是建立在直角X,Y,Z 三坐标系统基础上,对工件进行工位调整,或实现工件的轨迹运动等功能的全自动工业设备。

  其控制核心通过工业控制器(如:PLC,运动控制,单片机等)实现。通过控制器对各种输入(各种传感器,按钮等)信号的分析处理,做出一定的逻辑判断后,对各个输出元件(继电器,电机驱动器,指示灯等)下达执行命令,完成X,Y,Z三轴之间的联合运动,以此实现完整的全自动作业流程,可以代替人工完成最基础的上下料,运输等工作。如下图所示,桁架机械手的基本组成。

  机械手由结构框架、X轴组件、Y轴组件、Z轴组件、工装夹具以及控制柜六部分组成。

  半岛平台

  1、结构框架主要由立柱等结构件组成,其作用是将各轴架空至一定高度,多由铝型材或方管,矩形管,圆管等焊接件构成;

  2、X轴组件、Y轴组件、Z轴组件三个运动组件为桁架机械手的核心组件,其定义规则遵循笛卡尔坐标系。

  各轴组件通常由结构件、导向件、传动件、传感器检测元件以及机械限位组件等五部分组成。

  1)结构件通常由铝型材或方管,矩形管,槽钢,工字钢等结构组成,其作用是作为导向件、传动件等组件的安装底座,同时也是机械手负载的主要承担者。

  2)导向件常用有直线导轨,v型滚轮导轨,U型滚轮导轨,方型导轨以及燕尾槽等常用导向结构,其具体运用需根据实际使用工况以及定位精度决定。

  3)传动件通常有电动,气动,液压三种类型,其中电动有齿轮齿条结构,滚珠丝杠结构,同步带传动,链条传统以及钢丝绳传动等。

  4)传感器检测元件通常两端采用行程开关作为电限位,当移动组件移动至两端限位开关处时,需要对机构进行锁死,防止其超程;此外还有原点传感器以及位置反馈传感器。

  3、工装夹具根据工件形状大小材质等有不同形式,如:真空吸盘吸取,卡盘夹取,托取或针式夹具插取等形式。

  4、控制柜其相当于桁架机械手的大脑作用,通过工业控制器,采集各传感器或按钮的输入信号,来发送指令给个执行元件按既定动作去执行。

  桁架机械臂各轴以极高的速度直线运行,可用伺服电机快速响应,定位精度可以达到0.02mm,相比关节机器人,其负载重量更大,制作成本更低,适合中国制造的基本国情。并且基于直角坐标系,其运动参数简单,操作简易。

  在成本上,2016年国产的功能简单的2轴4轴工业机器人还在十万左右,6轴的十五万左右一台,2018年工业机械臂已经靠近五万人民币。而现在,一台拥有全进口配件的机械臂,五万不到就可以代替人工做高强度的工作了。根据我国十二五规划,要实现最低工资标准年均成长13%以上,职工工资成长15%以上的目标,各种企业都会面临一笔巨大的人工费用支出。所以在各个工业上,机器代替人工的趋势已经大势所趋了。返回搜狐,查看更多