譚春蘇 俞 彬 沈順強(qiáng) 劉曉琳

上海航天電子通訊設(shè)備研究所 上海 201109

一、數(shù)控機(jī)床上下料機(jī)械手發(fā)展現(xiàn)狀

數(shù)控機(jī)床上下料機(jī)械手的設(shè)計(jì)工作應(yīng)該向著科學(xué)化、自動(dòng)化、規(guī)范化的方向發(fā)展,從而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析和處理。數(shù)控機(jī)床上下料機(jī)械手作為現(xiàn)代化技術(shù)的重要應(yīng)用手段,通過對(duì)PC機(jī)開放控制器的使用,從而提高數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行效率和運(yùn)行水平。機(jī)械手具有一定的集成性,能夠有效的管理和控制數(shù)控機(jī)床的安全性能,優(yōu)化使用效果。而且還能整合數(shù)據(jù),使機(jī)床的運(yùn)行更加的網(wǎng)絡(luò)化和標(biāo)準(zhǔn)化。而在該設(shè)備中,傳感器在機(jī)械手的使用中發(fā)揮著十分重要的作用,可以不斷的優(yōu)化速度參數(shù),而且還能集中處理和控制焊接工作和裝配方向,增強(qiáng)了設(shè)備的使用性能[1]。

二、機(jī)械手的主要優(yōu)勢(shì)

機(jī)械手在數(shù)控機(jī)床上下料過程中具有十分明顯的優(yōu)勢(shì),并對(duì)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行發(fā)揮十分關(guān)鍵的作用。機(jī)械手在使用中具有一定的負(fù)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(shí)還具有很好的精準(zhǔn)性,可以有效的降低故障的發(fā)生概率,所以具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)如今,機(jī)械手具有十分廣泛的應(yīng)用范圍,尤其是在數(shù)控機(jī)床中的運(yùn)用,可以有效地提高機(jī)床的工作效率,優(yōu)化機(jī)床的柔性傳輸過程。隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展,機(jī)械手也會(huì)得到進(jìn)一步的優(yōu)化和改進(jìn),并充分的應(yīng)用于制造業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行當(dāng)中,創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益[2]。

三、數(shù)控機(jī)床上下料機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)流程

數(shù)控機(jī)床在實(shí)際運(yùn)行過程中具有著不同的運(yùn)維機(jī)制和技術(shù)特點(diǎn),因此需要不同類型的機(jī)械手來與之搭配,技術(shù)人員則應(yīng)對(duì)生產(chǎn)過程中數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行信息和運(yùn)維特征等進(jìn)行分析。在構(gòu)建技術(shù)運(yùn)行參數(shù)模型的過程中,各種類型的機(jī)械手需要進(jìn)行不同的處理模型設(shè)計(jì) 以此來完成對(duì)差異元件的建構(gòu)過程,發(fā)揮出機(jī)械手的具體作用。而在對(duì)機(jī)械手結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,需要符合數(shù)控機(jī)床運(yùn)行的相關(guān)要求,包括運(yùn)行系統(tǒng)和工作特征等,進(jìn)而優(yōu)化設(shè)計(jì)流程,確保機(jī)械手設(shè)計(jì)的有效性,處理系統(tǒng)中出現(xiàn)的機(jī)械問題,從而提高機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平[3]。

(一)數(shù)控機(jī)床上下料機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在對(duì)數(shù)控機(jī)床上下料機(jī)械手結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,需要嚴(yán)格按照相關(guān)的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方案,模擬機(jī)械手的動(dòng)態(tài)模型,集中處理機(jī)械手的設(shè)計(jì)流程,從而符合數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)運(yùn)行的相關(guān)要求。其中,對(duì)于萬能手抓和機(jī)械手抓的設(shè)計(jì)既要相互獨(dú)立,又要互相配合,從而確保機(jī)械手的實(shí)際應(yīng)用能夠符合相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)人員在設(shè)計(jì)工作當(dāng)中,必須要充分依據(jù)機(jī)械手的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)制的要求,結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)過程,優(yōu)化機(jī)械手的工作職能,從而為機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。此外,在對(duì)機(jī)械手的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要細(xì)化和處理相關(guān)要求,合理的選擇機(jī)械接口,并對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的執(zhí)行過程進(jìn)行詳細(xì)的分析,從而確保機(jī)械手能夠高效地運(yùn)行。而在機(jī)械手的手抓方式中搬用式可以在夾持物品時(shí)不受到限制,并能夠及時(shí)的抓取物體,因此具有極高的使用價(jià)值。而在運(yùn)維系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加工式手抓則可以有效地提升運(yùn)維效果,從而對(duì)機(jī)械手的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),有效的提升工作質(zhì)量[4]。

(二)數(shù)控機(jī)床上下料機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案具體應(yīng)用。數(shù)控機(jī)床上下料機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,不僅要優(yōu)化設(shè)計(jì)流程,而且還要滿足具體的運(yùn)行要求,使其能夠和數(shù)控機(jī)床的實(shí)際運(yùn)行相符合。機(jī)械手的手臂通常是直線式,而且具有較強(qiáng)的剛性,因此在具體的運(yùn)行過程中更要強(qiáng)調(diào)安全性和穩(wěn)定性。對(duì)此,數(shù)控機(jī)床在實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中,往往采用液壓推動(dòng)的方式,并通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理。液壓缸具有直接驅(qū)動(dòng)的使用特征,所以在執(zhí)行功能的過程中可以對(duì)操作難度進(jìn)行控制。此外,在機(jī)械手臂的實(shí)際運(yùn)行中需要根據(jù)自身的控制要求合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),不能單純重視機(jī)械手臂的長度,如果僅僅知識(shí)依靠擴(kuò)大液壓缸的直接,以此來提高手臂的剛度,則無法滿足系統(tǒng)的整體需要,因此,應(yīng)該進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)過程。根據(jù)以上情況,可采用導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),安裝于小臂之上,和活塞行程穩(wěn)定的三角形,加強(qiáng)了小臂的剛度。同時(shí),在大臂上安裝四個(gè)導(dǎo)桿,形成四邊形,并使導(dǎo)桿保持空心狀態(tài),可以減少大臂的重量。在機(jī)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(duì)此,可以在設(shè)計(jì)時(shí)安裝傳動(dòng)間隙調(diào)整機(jī)構(gòu),以此來增強(qiáng)手腕運(yùn)動(dòng)的連貫性和強(qiáng)度,提高傳動(dòng)精度。技術(shù)人員必須要科學(xué)合理的設(shè)計(jì)機(jī)械手的結(jié)構(gòu),并充分結(jié)合機(jī)械手的實(shí)際操作和相關(guān)要求,發(fā)揮出機(jī)械手的實(shí)際作用,從而提高數(shù)控機(jī)床的整體運(yùn)行質(zhì)量[5]。

結(jié)束語

綜上所述,數(shù)控機(jī)床上下料機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工程,具有較強(qiáng)的綜合性。隨著我國科學(xué)水平的不斷提升,數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)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(guān)技術(shù)人員應(yīng)該科學(xué)合理的設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床的機(jī)械手結(jié)構(gòu),優(yōu)化相關(guān)參數(shù),從而使數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行具有更高的效率和質(zhì)量。與此同時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)該不斷的提高自身的專業(yè)水平,結(jié)合數(shù)控機(jī)床的實(shí)際運(yùn)行情況,制定出穩(wěn)定的運(yùn)行機(jī)制,并安排合理的管理計(jì)劃,引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),使機(jī)械手的使用性能不斷的優(yōu)化,從而推動(dòng)我國機(jī)械工藝的快速發(fā)展。