桁架機(jī)械手技術(shù)參數(shù)
X軸組件、Y軸組件、Z軸組件、工裝夾具以及控制柜,六部分組成。其中:
1.結(jié)構(gòu)框架,主要由立柱等結(jié)構(gòu)件組成,其作用是將各軸架空至一定高度,多由鋁型材或方管,矩形管,圓管等焊接件構(gòu)成;
2.X軸組件、Y軸組件、Z軸組件,三個(gè)運(yùn)動(dòng)組件為桁架機(jī)械手的組件,各軸組件通常由結(jié)構(gòu)件、導(dǎo)向件、傳動(dòng)件、傳感器檢測元件以及機(jī)械限位組件等五部分組成。
1)結(jié)構(gòu)件通常由鋁型材或方管,矩形管,槽鋼,工字鋼等結(jié)構(gòu)組成,其作用是作為導(dǎo)向件、傳動(dòng)件等組件的安裝底座,同時(shí)也是機(jī)械手負(fù)載的主要承擔(dān)者。
2)導(dǎo)向件,常用有直線導(dǎo)軌,v型滾輪導(dǎo)軌,U型滾輪導(dǎo)軌,方型導(dǎo)軌以及燕尾槽等常用導(dǎo)向結(jié)構(gòu),其具體運(yùn)用需根據(jù)實(shí)際使用工況以及定位精度決定。
3)傳動(dòng)件,通常有電動(dòng),氣動(dòng),液壓三種類型,其中電動(dòng)有齒輪齒條結(jié)構(gòu),滾珠絲杠結(jié)構(gòu),同步帶傳動(dòng),鏈條傳統(tǒng)以及鋼絲繩傳動(dòng)等。
4)傳感器檢測元件,通常兩端采用行程開關(guān)作為電限位,當(dāng)移動(dòng)組件移動(dòng)至兩端限位開關(guān)處時(shí),需要對機(jī)構(gòu)進(jìn)行,防止其超程;此外還有原點(diǎn)傳感器以及位置反饋傳感器。
5)機(jī)械限位組,其作用是在電限位行程之外的剛性限位,俗稱死限位。
3工裝夾具,根據(jù)工件形狀大小材質(zhì)等有不同形式,如:真空吸盤吸取,卡盤夾取,托取或針式夾具插取等形式。
4控制柜,其相當(dāng)于與桁架機(jī)械手的大腦作用,通過工業(yè)控制器,采集各傳感器或按鈕的輸入信號(hào),來發(fā)送指令給個(gè)執(zhí)行元件按既定動(dòng)作去執(zhí)行
桁(héng)架 (jià)(truss):一種由桿件彼此在兩端用鉸鏈連接而成的結(jié)構(gòu)。桁架由直桿組成的一般具有三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu),桁架桿件主要承受軸向拉力或壓力,從而能充分利用材料的強(qiáng)度,在跨度較大時(shí)可比實(shí)腹梁節(jié)省材料,減輕自重和增大剛度。
“桁”字念“héng”,由于“桁”字較少使用,誤被念為“háng”(行),故此,“行架”由此得名。 桁架的定義: 由桿件通過焊接、鉚接或螺栓連接而成的支撐橫梁結(jié)構(gòu),稱為“桁架”。
設(shè)計(jì)要求
足夠強(qiáng)度—不發(fā)生斷裂或塑性變形;足夠剛性—不發(fā)生過大的彈性變形;足夠穩(wěn)定性—不發(fā)生因平衡形式的突然轉(zhuǎn)變而導(dǎo)致坍塌;良好的動(dòng)力學(xué)特性—抗震、抗風(fēng)性。
桁架的設(shè)計(jì)要求: 要有符合要求的桿件;要有良好的連接件,包括鉚釘、銷釘及焊縫的連接。這些就涉及到桁架的類型、桿件的尺寸和材料,但首先是靜力學(xué)分析。
形式選擇
一些參考值如:每平米造價(jià),構(gòu)件重量,跨度,結(jié)構(gòu)形式,檐高等,以上這些在判斷廠房是否為重鋼或輕鋼時(shí)可以提供經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。國家規(guī)范和技術(shù)文件都并沒有重鋼一說,很多建筑都是輕、重鋼都有。為區(qū)別輕型房屋鋼結(jié)構(gòu),也許稱一般鋼結(jié)構(gòu)為“普鋼”更合適。因?yàn)槠胀ㄤ摻Y(jié)構(gòu)的范圍很廣,可以包含各種鋼結(jié)構(gòu),不管荷載大小,甚至包括輕型鋼結(jié)構(gòu)的許多內(nèi)容,輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程只是針對其“輕”的特點(diǎn)而規(guī)定了一些更具體的內(nèi)容,而且范圍只局限在單層門式剛架。由此可見,輕鋼與重鋼之分不在結(jié)構(gòu)本身的輕重,而在所承受的圍護(hù)材料的輕重,而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念上還是一致的。
桁架機(jī)械手下料過程的工作:
完成工件加工后,X軸運(yùn)動(dòng)到卡盤的正上方,Z軸向下運(yùn)動(dòng)使手爪剛好能抓住工件, 然后給氣壓使手爪合并抓住工件,卡盤松開,Z軸向上運(yùn)動(dòng)到合適的高度,沿X軸方向運(yùn)動(dòng)直至Z軸到放料位置,Z軸下降到放料點(diǎn),張開手爪放料完成后提升Z軸,再轉(zhuǎn)入下一個(gè)上料過程。
以上工作安排的路徑需要與桁架機(jī)械手配套的上下料機(jī)構(gòu)如料盤、卡盤等的位置在同一條直線上,這樣才能滿足機(jī)械臂做X-Z兩維運(yùn)動(dòng)的要求。如果實(shí)際情況較難滿足,可以為機(jī)械臂再增加一個(gè)Y軸,這樣數(shù)控機(jī)械臂就可以進(jìn)行X-Y-Z三軸三維運(yùn)動(dòng)了,靈活度可以大大增強(qiáng)。