桁架机械手之双梁装配机械手设计案例
- 2021-04-23 09:30:00
- 大象龙门 原创
- 2166
装配机械手是生产制造中经常遇到的一类桁架机械手，需要先确定装配对象，并分解装配动作，根据动作模式确定机械臂的自由度，尺寸，驱动方式。然后确定如何编程实现各动作的精确运动轨迹或点位。本桁架机械手项目要求利用装配龙门机械手实现零件装配和装配后整体搬运，自动抓取工件并拥有安全连锁防护。下图是所需要的装配工件形状尺寸图：
一、双梁装配机械手总体方案布局
整体实施方案是龙门机械手、抓手、视觉系统，电气控制系统等组成。如下图所示：
双梁装配机械手布局图
二、桁架机械手主要机构详述
（1）桁架机械手的结构形式
X轴、Y轴采用焊接箱型结构，抗弯性好，结构美观；立柱由方形钢管制作而成。
（2）桁架机械手的导向和传动
X轴导向：直线导轨
Y轴导向：直线导轨
Z轴导向：直线导轨
X轴传动：齿轮齿条
Y轴传动：齿轮齿条
Z轴传动：齿轮齿条
（3）本桁架机械手的主要参数
设备载荷
700kg
重复定位精度
0.03mm
X轴行程
2850mm
X轴速度
0-1m/s
Y轴行程
12000mm
Y轴速度
0-1m/s
Z轴行程
2500mm
Z轴速度
0-0.5m/s
（4）安全止档
X轴、Y轴止档采用聚氨酯缓冲器，Z轴采用硬止档限位。
三、电控方案概述
运动控制器与伺服构成机械手定位系统，此定位系统具备相应迅速、定位精准、运行平稳等优势。运动控制器搭载触摸屏式示教器，通过示教器可便捷精准的对抓取/放置等位置进行示教及调试，同时示教器具备桁架机械手定位系统故障点显示、后续位置调整简易方便等优点。
各个装配件预先摆放至规定位置，进而触发装配运动程序，机械手定位系统通过调整X、Y、Z轴伺服位置，将专用抓手精准驱动至装配件摆放/装配位置，进而实现抓取/装配动作。
电控系统除了实现工艺功能外，同时满足桁架机械手设备的安全性、稳定性、方便性等方面要求。
四、双梁装配机械手工作过程
1. 接受指令，运行到相应位置；
2. 视觉定位，调整位置；
3. 机械手抓取；
4. 运行到相应位置；
5. 松开抓手，落下；
6. 返回原点。
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