加工中心机械桁架机械手的设计与结构分析
海天精工 加工中心 钻攻中心前言：海天精工备注：为保证文章的完整度，本文核心内容都PDF格式显示，如未有显示请刷新或转换浏览器尝试，手机浏览可能无法正常使用！1.总体结构加工中心桁架机械手的设计和分析，可以从两部分分析，一部分是桁架，另一部分是机械手，对于桁架的分析，可以简化成梁的分析，它的机构就类似于力学当中的结构梁，从力学的角度分析，可以将加工中心桁架与简支梁做横向对比，可以通过简支梁的弯矩图分析桁架，增加机械手对桁架的作用力，我们可以画出如图i所示的力学分析图。在^1床士桁架机械手有着很高的耍求，要求机械手有着效率高、可靠性强的要求，对于桁架的立柱选择，它耍使桁架支撑稳定，同时也要节省加工中心的整体空间，而对于大多数立柱的结构，都选取钢结构。2.机械手及手臂11机械手桁架机械手的作用就是起到运输的作用，它是使工件在上下料的轨道与加工中心内之间移动，将加工后的零件从加工中心上拿出，再将要加工的零件从轨道上拿起，放到加工中心上。主要的动作就是：爪张开，抓取，升降，左右移动。对于机械手的手爪设计有很多种方案和形式，可以根据不同的需求，选择不同的设计方法。如图2所示。(1)机械自锁手爪：对于这种结构，设计者们非常喜欢，因为这种结构很受消费者的喜欢，它的结构比较简单.但是在对抓取上也做了复杂的设计.为了防止在夹持零件时候脱落.增加了自锁装置。连杆杠杆式手爪：这种结构可以从名字上得到启发，它的设计就是利用机械连杆机构，通过连杆和杠杆的传递.使手爪夹持和松开.但这种机构有一个缺点，就是夹持力比较大。齿轮齿条式手爪：这种机构的传递性最好，动作反应速度最快，它是通过齿轮之间的传动来控制手爪，可以实现速度上的突破。2.2手臂对于桁架上机械手的手臂设计时，要考虑机械手臂的载荷，在运动上要实现快速运动，但在机构上也要能承受力。在加工中心桁架上的机械手一般做直线运动，所以在考虑手臂设计时候.一般选择液压直接驱动手臂，在机械手臂的液压缸选用上.要使液压缸的直径大一些，这样手臂的整体强度比较高.而对于液压缸的校核可以通过以下公式进行核对：活塞杆直径的校核公式：d>L式中：F活塞杆上的作用力；[ff]—活塞杆材料的许用应力。缸体壁厚的校核公式：2UH-i-3^ J式中：D一^缸筒内径；py缸筒的试验压力。桁架机械手的运动为机械手在桁架上做水平运动，到达指定位置后，机械手下降运动，手爪夹紧工件，带动工件上升.逆向运动，将零件放置到轨道上，手爪松开，在这个期间内，有几个位置PLC控制限位器，分别在机械手的下降和上升停止的时候。在机械手将零件从加工中心夹持时候，下一个工件到待定区域，机械手结束这个动作后，回到待加工零件位置处.机械手下降，夹持零件，将零件放置到加工中心内，机械手回到初始位置，PLC停止脉冲输出，加工中心进行加工，机械手完成运动.桁架机械手往返做以上运动。3.驱动系统对于加工中心桁架机械手驱动方式的选择可分为回转型和移动型，是通过手指的方法区分，要是通过机械手夹持的不同可以分为内外两种。(1 )气动驱动方式：这种控制方式是通过电磁阀来控制机械手.在通过利用气流调节阀来控制机械手的运动速度，这种驱动的成本比较低，因为得到气体成本低。(2) 电动驱动方式：在加工中心桁架机械手设计上，这种驱动方式使用最频繁，因为加工中心也需要用电，而这驱动系统只是需要利用电机，就可以达到速度上的控制。(3广液压驱动方式：液压驱动方式是通过液压系统进行控制，它的好处就是可以实现连续位置控制，同时传动刚度也大.液压驱动一般选择液压马达作为动力源，液压驱动元件的特点见表1,:结语随着国内不断地发展，劳动力成本的不断提升，加工中心在自动化行业欢迎程度也随之提高.但同时也要将加工中心的配套设施提高上去，尤其对于生产大批零件，机械手也变得尤为重要。对于现代工业发展来说，机械手的发展速度还是不是很快，对于机械手的控制上要采用pLC控制是最方便的，而对于机械手的发展要不断去开发，团结思想，通过集体设计者们的努力，不要客观地设计，要将多元素有机结合起来。：海天精工是一家集销售、应用及服务于一体的公司。产品包括：CNC加工中心、钻攻中心、龙门加工中心、雕铣机、石墨机、五轴加工中心、立式加工中心、卧式加工中心等。我们机床的生产工厂设在广东省宁波市，目前其生产的加工中心70%出口，其中出口到欧洲占到50%。我们尽心、尽力、尽意的服务！声明：本站文章均来自网络，所有内容不代表本站观点，本站不承担任何法律责任！