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CNC機床桁架式機器人的結構組成及動作原理解析

瀏覽次數:188       日期:2022-06-01
        CNC機床桁架式機械手主要實現機床制造過程的全自動化,采用一體化加工技術,適用于生產線的裝卸、工件翻轉、工件旋轉等。CNC機床桁架式機器人由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。根據機器人的結構,可分為直角坐標型,機械手沿二維直角坐標系運動。主要部件通常為龍門結構,由Y向橫梁及導軌、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。導軌和齒條安裝在橫梁上,橫梁通過滾輪與導軌接觸,整個機械手懸浮在橫梁上。
 
CNC機床桁架式機械手
 
CNC機床桁架式機器人的控制核心由工業控制器(如:PLC、運動控制、單片機等)實現??刂破魍ㄟ^對各種輸入信號(各種傳感器、按鈕等)的分析和處理,經過一定的邏輯判斷后,向各輸出元件(繼電器、電機驅動器、指示燈等)發出執行指令,完成X、y、Z三軸的聯動運動,從而實現全套自動化操作流程。在國內的機械加工中,目前很多企業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展,科學技術的不斷進步,產品升級換代的加快,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,已不能滿足大規模生產的需要。
 
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,伺服驅動電機應具有足夠的驅動和制動能力,支撐元件也應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、高剛度、高精度的要求 。在選擇合適的伺服電機時,根據物料運動的距離和運行節拍計算伺服系統的位移和軌跡,并動態調整驅動器的PID參數。桁架機械手根據接收到的位移和速度指令進行更改、放大和調整后,轉移到運動單元,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。由于輸送的工件質量不同,CNC機床桁架式機器人有多種規格和系列。在選擇時,要根據待輸送工件的質量、加工時間進行選擇。但是,機械臂和夾緊方式是根據被輸送工件的形狀和結構以及機床夾具的夾緊方式來設計的。
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