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      2. 桁架機械手的結構和動作原理

        日期:2018-03-19 14:45:00 星期一
        摘要:

        前面我們有了解過桁架機械手的組成部分,可從中了解到此設備的組成部分有這些:結構框架、X軸組件、Y軸組件、Z軸組件、工裝夾具以及控制柜。

        桁架機械手

         

        前面我們有了解過桁架機械手的組成部分,可從中了解到此設備的組成部分有這些:結構框架、X軸組件、Y軸組件、Z軸組件、工裝夾具以及控制柜。且桁架機械手主要實現機床制造過程的完全自動化,并采用了集成加工技術,且適用于生產線的上下料、工件翻轉、工件轉序等。那么桁架機械手的結構和動作原理分別是什么呢?下面一同了解下!

         

        結構如下:

         

        桁架機械手主要由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。按照機器人結構可以分為直角坐標型,機械手沿二維直角坐標系移動。其主體部分通常采用龍門式結構,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動齒輪與y向橫梁、z向滑枕上固定的齒條作滾動,驅動移動部件沿導軌快速運動。而移動部件為質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。橫梁選用的是方鋼型材,在橫梁上安裝有導軌和齒條,通過滾輪與導軌接觸,整個機械手都懸掛在其上。

         

        在國內的機械加工中,目前很多都是使用專機或人工進行機床上下料的方式,但是隨著社會的進步和發展,科技的日益進步,以及產品更新換代的加快,專機和人工有很多的不足,且占地面積大,柔性不夠,生存效率低下,等等已經不能滿足大批量生產的需求。

         

        動作原理如下:

         

        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,慣量大,因此,伺服驅動電機要有足夠的驅動和制動的能力,支撐元件也要有足夠的剛度及強度。只有這樣,才能使伺服電動機滿足桁架機械手輸送的高響應、高剛度及高精度要求。

         

        在選擇適合的伺服電動機的情況下,要根據物料運動的距離和運行節拍,計算出伺服系統的位移和軌跡,對驅動器PID參數進行動態調整。桁架機械手根據接收到的位移、速度指令,經變化、放大并調整處理后,傳遞給運動單元,通過光纖傳感器對運行狀態進行實時檢測,在高速搬運過程中,運動部件在極短的時間內達到給定的速度,并能在高速行程中瞬間準停,通過高分辯率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。由于被輸送的工件不同,質量也不同,因此,桁架機械手有多種規格和系列。在選擇時,根據被輸送工件的質量,加工的節拍來選取。但機械手的手臂,夾持方式,則根據被輸送工件的形狀、結構及機床夾具定夾方式來設計。

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