現(xiàn)代制造業(yè)機床發(fā)展迅速，相關技術水平有了很大的提高，和國外相比差距越來越小，特別是加工中心機床開始采用桁架機械手后，發(fā)展速度尤其快。桁架機械手輸送的柔性加工自動線可以大大提高數(shù)控企業(yè)的生產效率，推動桁架機械手輸送的柔性加工自動線達到國際水平。

數(shù)控機床桁架機械手結構組成

桁架機械手由三個基本部分組成：主體、驅動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。根據機器人的結構特點，將機器人劃分為直角坐標系，機械手沿二維直角坐標系運動。

橫梁方向由Y向橫梁與導軌、Z向滑枕、十字滑座、立柱、過渡連接板和基座等部分組成。z向直線運動為交流伺服電機。蝸輪減速機帶動齒輪與固定在Y形梁和Z向柱塞上的齒條一起滾動，帶動運動部件沿導軌快速運動。

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。

桁架機械手的控制核心由工業(yè)控制器（如：PLC、運動控制、單片機等）實現(xiàn)?？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(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。

桁架機械手動作原理

由于桁架機械手具有速度快、加速度高、加減速時間短的特點，在輸送重物時，伺服驅動電機應有足夠的驅動和制動能力，支撐元件也應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運輸中高響應、高剛度、高精度的要求。

在選擇合適的伺服電機的情況下，根據物料的運動距離和運行節(jié)奏計算伺服系統(tǒng)的位移和軌跡，動態(tài)調整驅動器的PID參數(shù)。根據接收到的位移和速度指令，對桁架機械手進行更換、放大和調整，然后傳送給運動單元。光纖傳感器實時檢測運行狀態(tài)，在高速行駛過程中瞬間達到高速行駛。通過高分辨率絕對編碼器的插補運算，桁架機械手可以在短時間內達到給定的速度，并計算和控制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，桁架機械手有多種規(guī)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，機械手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。