芻議數控機床上下料機械手的機械結構設計

譚春蘇 俞 彬 沈順強 劉曉琳

上海航天電子通訊設備研究所 上海 201109

一、數控機床上下料機械手發展現狀

數控機床上下料機械手的設計工作應該向著科學化、自動化、規范化的方向發展,從而對數據進行有效的分析和處理。數控機床上下料機械手作為現代化技術的重要應用手段,通過對PC機開放控制器的使用,從而提高數控機床的運行效率和運行水平。機械手具有一定的集成性,能夠有效的管理和控制數控機床的安全性能,優化使用效果。而且還能整合數據,使機床的運行更加的網絡化和標準化。而在該設備中,傳感器在機械手的使用中發揮著十分重要的作用,可以不斷的優化速度參數,而且還能集中處理和控制焊接工作和裝配方向,增強了設備的使用性能[1]。

二、機械手的主要優勢

機械手在數控機床上下料過程中具有十分明顯的優勢,并對數控機床的運行發揮十分關鍵的作用。機械手在使用中具有一定的負載能力,而且速度較快,具有極高的工作效率。尤其是在移位處理時還具有很好的精準性,可以有效的降低故障的發生概率,所以具有十分明顯的優勢。現如今,機械手具有十分廣泛的應用范圍,尤其是在數控機床中的運用,可以有效地提高機床的工作效率,優化機床的柔性傳輸過程。隨著制造業的不斷發展,機械手也會得到進一步的優化和改進,并充分的應用于制造業的生產運行當中,創造巨大的經濟效益[2]。

三、數控機床上下料機械手機械結構的設計流程

數控機床在實際運行過程中具有著不同的運維機制和技術特點,因此需要不同類型的機械手來與之搭配,技術人員則應對生產過程中數控機床的運行信息和運維特征等進行分析。在構建技術運行參數模型的過程中,各種類型的機械手需要進行不同的處理模型設計 以此來完成對差異元件的建構過程,發揮出機械手的具體作用。而在對機械手結構進行設計的過程中,需要符合數控機床運行的相關要求,包括運行系統和工作特征等,進而優化設計流程,確保機械手設計的有效性,處理系統中出現的機械問題,從而提高機械手的結構設計水平[3]。

(一)數控機床上下料機械手機械結構動態結構設計。在對數控機床上下料機械手結構進行設計的過程中,需要嚴格按照相關的設計原則和設計方案,模擬機械手的動態模型,集中處理機械手的設計流程,從而符合數控機床生產運行的相關要求。其中,對于萬能手抓和機械手抓的設計既要相互獨立,又要互相配合,從而確保機械手的實際應用能夠符合相關的設計標準。技術人員在設計工作當中,必須要充分依據機械手的設計結構和運行機制的要求,結合機械設計過程,優化機械手的工作職能,從而為機械手結構設計提供參考依據。此外,在對機械手的整體結構進行設計時,需要細化和處理相關要求,合理的選擇機械接口,并對機械結構的執行過程進行詳細的分析,從而確保機械手能夠高效地運行。而在機械手的手抓方式中搬用式可以在夾持物品時不受到限制,并能夠及時的抓取物體,因此具有極高的使用價值。而在運維系統的基礎上加工式手抓則可以有效地提升運維效果,從而對機械手的動態結構進行設計,有效的提升工作質量[4]。

(二)數控機床上下料機械手機械結構設計方案具體應用。數控機床上下料機械手的結構設計中,不僅要優化設計流程,而且還要滿足具體的運行要求,使其能夠和數控機床的實際運行相符合。機械手的手臂通常是直線式,而且具有較強的剛性,因此在具體的運行過程中更要強調安全性和穩定性。對此,數控機床在實際的運行當中,往往采用液壓推動的方式,并通過計算機技術來對數據進行集中管理。液壓缸具有直接驅動的使用特征,所以在執行功能的過程中可以對操作難度進行控制。此外,在機械手臂的實際運行中需要根據自身的控制要求合理的設計結構,不能單純重視機械手臂的長度,如果僅僅知識依靠擴大液壓缸的直接,以此來提高手臂的剛度,則無法滿足系統的整體需要,因此,應該進一步的優化設計過程。根據以上情況,可采用導桿機構,安裝于小臂之上,和活塞行程穩定的三角形,加強了小臂的剛度。同時,在大臂上安裝四個導桿,形成四邊形,并使導桿保持空心狀態,可以減少大臂的重量。在機械手的最末端則是手腕,它連接著手,所以必須要保證手腕的靈活度。對此,可以在設計時安裝傳動間隙調整機構,以此來增強手腕運動的連貫性和強度,提高傳動精度。技術人員必須要科學合理的設計機械手的結構,并充分結合機械手的實際操作和相關要求,發揮出機械手的實際作用,從而提高數控機床的整體運行質量[5]。

結束語

綜上所述,數控機床上下料機械手的結構設計工作是一項十分復雜的工程,具有較強的綜合性。隨著我國科學水平的不斷提升,數控機床的結構和性能也在不斷的完善,具有十分廣泛的使用范圍。因此,相關技術人員應該科學合理的設計數控機床的機械手結構,優化相關參數,從而使數控機床的運行具有更高的效率和質量。與此同時,設計人員應該不斷的提高自身的專業水平,結合數控機床的實際運行情況,制定出穩定的運行機制,并安排合理的管理計劃,引進先進的科學技術,使機械手的使用性能不斷的優化,從而推動我國機械工藝的快速發展。