桁架機械手在自動化生產(chǎn)線中的優(yōu)勢
我國柔性加工自動生產(chǎn)線的技術(shù)水平和檔次,較國外的差距還很明顯,國外采用桁架機械手輸送的柔件加工自動生產(chǎn)線較為普遍,而國內(nèi)卻為數(shù)不多,而且多數(shù)來用國外公司設設計的生產(chǎn)線。
桁架機械手的結(jié)構(gòu)與特點
桁架機械手由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。一般也稱直角坐標型機械手它的主體部分通常采用龍門式結(jié)構(gòu),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向的直線運動皆為交流伺服電動機通過蝸輪減速器驅(qū)動齒輪與Y向橫梁、Z向滑枕上固定的齒條作滾動,驅(qū)動移動部件沿導軌快速運動。移動部件為質(zhì)量較輕的十字滑座和Z向滑枕,滑枕采用由鋁合金拉制的型材。橫梁采用方鋼型材,在橫梁上安裝有導軌和齒條,通過滾輪與導軌接觸,整個機械手都在上面。
由于桁架機械手輸送的速度快,加速度大,加減速時間短。當輸送較重的工件時,慣性大。因此,伺服驅(qū)動電機要有足夠的驅(qū)動和制動的能力,支撐元件也要具有足夠的剛性及強度。只有這樣,才能使伺服電動機滿足桁架機工機械手輸送的高響應、高剛度及高精度要求。
在選擇合適伺服電動機的情況下,根據(jù)物料運動的距離和運行節(jié)拍,計算出伺服系統(tǒng)的位移和軌跡并對驅(qū)動器PID參數(shù)進行動態(tài)調(diào)整。桁架機械手根據(jù)接收到的位移、速度指令,經(jīng)變化、放大并調(diào)整處理后,傳逃給運動單元,通過光纖傳感器對運行狀態(tài)進行實時檢測,在高速搬運過程中,運動部件在極短的時間內(nèi)到達給定的速度,并能在高速行程中瞬間準停,通過高分辨絕對式編碼器的插補運算,控制機械誤差和測量誤差對運動精度的影響。
在選擇桁機械手要根據(jù)被輸送工件的質(zhì)量,加工的節(jié)拍來選取。機械手的手臂,夾持方式,則根據(jù)被輸送工件的形狀、結(jié)構(gòu)及機床夾具定夾方式來設計。
機械手能夠借助可編程序來處理和執(zhí)行任務。機械手主要由手臂、回轉(zhuǎn)裝置、運動部件和驅(qū)動部件組成。通過對工件外形或工件定位支撐點定位夾持工件。夾持定位模塊可根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量和外形的大小采用系列化設設計。機械手的夾持定位模塊安裝方式相,針對不冋系列的工件,只需切換相應的夾持定位模塊即可,滿足快速切換的需要并民提升了桁架機械手的柔性化。
自動生產(chǎn)線使用桁架機械手的優(yōu)勢
自動生產(chǎn)線的發(fā)展,經(jīng)歷了剛性自動生產(chǎn)線和柔性自動生產(chǎn)線的兩個時代。剛性加工自動生產(chǎn)線的輸送分為棘輪棘爪、擺桿、抬起步伐、機動滾道等形式。隨著加工中心機床的發(fā)展,由其組成的自動生產(chǎn)線逐步替代組合機床組成的自動生產(chǎn)線,稱為柔性加工自動生產(chǎn)線。
自動生產(chǎn)線采用桁架機械手輸送后,輸這步距可以根據(jù)機床的配置隨意改變,自動生產(chǎn)線上的機床與機床之間的安裝位置不再同剛性輸送那樣,按照輸送步距或步距倍數(shù)的要求進行嚴格的安裝,并且輸送速度也可以根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍及輸送的距離而改變。而真正體現(xiàn)柔性輸送的重要方面是,當被加工零件的產(chǎn)品改變后,輸送部分不會不適應而全部更換,只要改變輸送程序和機械手局部結(jié)構(gòu)即可。
采用桁架機械手輸送更加先進的一方面是,機床柔性加工自動生產(chǎn)線整體的自動化、智能化的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。因此桁架機械手才在當今柔性加工自動生產(chǎn)線中越來越多地被采用,使整個生產(chǎn)過程通過信息流系統(tǒng)進行控制。在加工和運輸過程中,所需各種信息收集、處理、反饋,并通過計算機或其他控制裝置(液壓、氣壓裝置等),對機床或運輸設備實行分級控制。信息流系統(tǒng)分為由中央管理計算機、物流控制計算機、單元控制計算機、各數(shù)控機床以及信息傳送網(wǎng)絡組成。
雷杰科技設計制造的桁架機械手與機床組成的自動加工生產(chǎn)線,可以實現(xiàn)所有工藝過程的工件自動抓取、上料、下料、裝卡、工件移位翻轉(zhuǎn)、工件轉(zhuǎn)序加工等,能夠極大的節(jié)約人工成本,提高生產(chǎn)效率。特別適用于大批量、小型零部件的加工。
參考文獻:周昱晗.桁架機械手自動加工生產(chǎn)線上的應用[J].《科學與財富》 , 2015 (10) :196-197
桁架機械手由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。一般也稱直角坐標型機械手它的主體部分通常采用龍門式結(jié)構(gòu),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向的直線運動皆為交流伺服電動機通過蝸輪減速器驅(qū)動齒輪與Y向橫梁、Z向滑枕上固定的齒條作滾動,驅(qū)動移動部件沿導軌快速運動。移動部件為質(zhì)量較輕的十字滑座和Z向滑枕,滑枕采用由鋁合金拉制的型材。橫梁采用方鋼型材,在橫梁上安裝有導軌和齒條,通過滾輪與導軌接觸,整個機械手都在上面。
由于桁架機械手輸送的速度快,加速度大,加減速時間短。當輸送較重的工件時,慣性大。因此,伺服驅(qū)動電機要有足夠的驅(qū)動和制動的能力,支撐元件也要具有足夠的剛性及強度。只有這樣,才能使伺服電動機滿足桁架機工機械手輸送的高響應、高剛度及高精度要求。
在選擇合適伺服電動機的情況下,根據(jù)物料運動的距離和運行節(jié)拍,計算出伺服系統(tǒng)的位移和軌跡并對驅(qū)動器PID參數(shù)進行動態(tài)調(diào)整。桁架機械手根據(jù)接收到的位移、速度指令,經(jīng)變化、放大并調(diào)整處理后,傳逃給運動單元,通過光纖傳感器對運行狀態(tài)進行實時檢測,在高速搬運過程中,運動部件在極短的時間內(nèi)到達給定的速度,并能在高速行程中瞬間準停,通過高分辨絕對式編碼器的插補運算,控制機械誤差和測量誤差對運動精度的影響。
在選擇桁機械手要根據(jù)被輸送工件的質(zhì)量,加工的節(jié)拍來選取。機械手的手臂,夾持方式,則根據(jù)被輸送工件的形狀、結(jié)構(gòu)及機床夾具定夾方式來設計。
機械手能夠借助可編程序來處理和執(zhí)行任務。機械手主要由手臂、回轉(zhuǎn)裝置、運動部件和驅(qū)動部件組成。通過對工件外形或工件定位支撐點定位夾持工件。夾持定位模塊可根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量和外形的大小采用系列化設設計。機械手的夾持定位模塊安裝方式相,針對不冋系列的工件,只需切換相應的夾持定位模塊即可,滿足快速切換的需要并民提升了桁架機械手的柔性化。
自動生產(chǎn)線使用桁架機械手的優(yōu)勢
自動生產(chǎn)線采用桁架機械手輸送后,輸這步距可以根據(jù)機床的配置隨意改變,自動生產(chǎn)線上的機床與機床之間的安裝位置不再同剛性輸送那樣,按照輸送步距或步距倍數(shù)的要求進行嚴格的安裝,并且輸送速度也可以根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍及輸送的距離而改變。而真正體現(xiàn)柔性輸送的重要方面是,當被加工零件的產(chǎn)品改變后,輸送部分不會不適應而全部更換,只要改變輸送程序和機械手局部結(jié)構(gòu)即可。
采用桁架機械手輸送更加先進的一方面是,機床柔性加工自動生產(chǎn)線整體的自動化、智能化的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。因此桁架機械手才在當今柔性加工自動生產(chǎn)線中越來越多地被采用,使整個生產(chǎn)過程通過信息流系統(tǒng)進行控制。在加工和運輸過程中,所需各種信息收集、處理、反饋,并通過計算機或其他控制裝置(液壓、氣壓裝置等),對機床或運輸設備實行分級控制。信息流系統(tǒng)分為由中央管理計算機、物流控制計算機、單元控制計算機、各數(shù)控機床以及信息傳送網(wǎng)絡組成。
雷杰科技設計制造的桁架機械手與機床組成的自動加工生產(chǎn)線,可以實現(xiàn)所有工藝過程的工件自動抓取、上料、下料、裝卡、工件移位翻轉(zhuǎn)、工件轉(zhuǎn)序加工等,能夠極大的節(jié)約人工成本,提高生產(chǎn)效率。特別適用于大批量、小型零部件的加工。
參考文獻:周昱晗.桁架機械手自動加工生產(chǎn)線上的應用[J].《科學與財富》 , 2015 (10) :196-197
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