桁架机械手结构和设计分析 .pdfVIP

科技资讯2020NO.03

SCIENCETECHNOLOGYINFORMATION工业技术

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2020.03.060

桁架机械手结构和设计分析

陈永波

(青岛新松机器人自动化有限公司山东青岛266000)

摘要：机械手是当前工业、制造业生产过程中的重要设备，也是自动化生产线上的主要组成部分之一。机械手的研发与

应用，大大减轻了人工劳动强度、避免了人工操作的风险以及人员安全问题，同时机械手具有运动惯性小、灵活性高的优

势，因此可有效提高工作效率。桁架机械手是一种常见的机械手，多应用于机床领域。该文主要对桁架机械手的结构及设

计进行了分析，希望能够为机械手的进一步推广应用提供一定帮助。

关键词：桁架机械手结构设计

中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1672-3791(2020)01(c)-0060-02

根据组成结构的不同，可以将机械手分为关节机械手、驱动、气动式驱动、液压式驱动等多种方式。

桁架机械手等不同的类型。在机床领域应用桁架机械手，2桁架机械手的结构设计

可代替人工开展上、下料工作。作为自动化设备的桁架机械桁架机械手结构设计中，可以将其分为桁架、机械手

手，具有高效、稳定、高精度、高强度、操作简单、性价比高两个部分来进行分析。

的优势，在工业自动化发展过程中发挥着重要的作用。首先，在对桁架进行设计的时候，可以将其简化成梁，

1桁架机械手的结构组成原因在于桁架的机构与力学中的结构梁相类似，从力学

目前我国机械加工领域，很多均是采取人工或者是专角度考虑，可对简支梁、桁架进行横向对比，以简支梁弯

用机械来开展机床上下料，但随着科技的进步，机械加工矩图为根据，来对桁架进行分析，在此基础上，充分考虑

产品的更新换代速度不断加快，人工或者是专用机械在很机械手为桁架所造成的作用力，便可得到桁架的力学分析

多方面存在着不足，如生产效率较低、柔性不够、占地面积图，如图1所示。需要注意的是，机床领域中，对桁架机械

大、人工劳动强度大等，无法实现大批量生产，基于此，迫手的要求相对较高，即可靠性强、效率高等。为确保桁架

切需要对桁架机械手进行应用。机床制造过程中有效运用机械手的稳定性、可靠性，对桁架立柱进行选择的时候，

桁架机械手，是实现自动化生产的主要策略，同时与集成加应确保其能够稳定支撑桁架，并要确保其占用空间较小，

工技术有机结合起来，便可以开展上下料、工程转序、工件因此，桁架机械手的立柱结构，多选择质量轻、稳定性好

翻转等生产线上的相关工作。桁架机械手的结构组成部分的钢结构。

主要包括3个，即主体、控制系统以及驱动系统。其次，在对机械手进行设计的时候，可以将其分为机械

首先，主体。桁架机械手的主体部分，多为龙门式结手、手臂两个部分进行设计。（1）机械手。对于桁架机械手

构，主要由基座、十字滑座、过渡连接板、z向滑枕、y向横来说，其主要作用便是运输，即使工件在上下料轨道、机床

梁、立柱以及导轨等组成。交流伺服电动机借助蜗轮减速之间进行移动，从上下料轨道上拿起要加工的零件放到机

器来驱动齿轮与z向滑枕、y向横梁上固定的齿条进行滑床上，并从机床上拿出加工后的零件。由此可以看出，机械

动，从而实现在z向上的直线运动，并驱动z向滑枕、十字滑手的主要动作便是升降、爪张开、抓取以及左右移动。手爪

座等质量较轻的移动部件沿着导轨进行快速运动。滑枕设