譚春蘇 俞 彬 沈順強 劉曉琳

上海航天電子通訊設(shè)備研究所 上海 201109

一、數(shù)控機床上下料機械手發(fā)展現(xiàn)狀

數(shù)控機床上下料機械手的設(shè)計工作應(yīng)該向著科學化、自動化、規(guī)范化的方向發(fā)展,從而對數(shù)據(jù)進行有效的分析和處理。數(shù)控機床上下料機械手作為現(xiàn)代化技術(shù)的重要應(yīng)用手段,通過對PC機開放控制器的使用,從而提高數(shù)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(shù)控機床的安全性能,優(yōu)化使用效果。而且還能整合數(shù)據(jù),使機床的運行更加的網(wǎng)絡(luò)化和標準化。而在該設(shè)備中,傳感器在機械手的使用中發(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,增強了設(shè)備的使用性能[1]。

二、機械手的主要優(yōu)勢

機械手在數(shù)控機床上下料過程中具有十分明顯的優(yōu)勢,并對數(shù)控機床的運行發(fā)揮十分關(guān)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(fā)生概率,所以具有十分明顯的優(yōu)勢。現(xiàn)如今,機械手具有十分廣泛的應(yīng)用范圍,尤其是在數(shù)控機床中的運用,可以有效地提高機床的工作效率,優(yōu)化機床的柔性傳輸過程。隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展,機械手也會得到進一步的優(yōu)化和改進,并充分的應(yīng)用于制造業(yè)的生產(chǎn)運行當中,創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益[2]。

三、數(shù)控機床上下料機械手機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計流程

數(shù)控機床在實際運行過程中具有著不同的運維機制和技術(shù)特點,因此需要不同類型的機械手來與之搭配,技術(shù)人員則應(yīng)對生產(chǎn)過程中數(shù)控機床的運行信息和運維特征等進行分析。在構(gòu)建技術(shù)運行參數(shù)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(shè)計 以此來完成對差異元件的建構(gòu)過程,發(fā)揮出機械手的具體作用。而在對機械手結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程中,需要符合數(shù)控機床運行的相關(guān)要求,包括運行系統(tǒng)和工作特征等,進而優(yōu)化設(shè)計流程,確保機械手設(shè)計的有效性,處理系統(tǒng)中出現(xiàn)的機械問題,從而提高機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計水平[3]。

(一)數(shù)控機床上下料機械手機械結(jié)構(gòu)動態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計。在對數(shù)控機床上下料機械手結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程中,需要嚴格按照相關(guān)的設(shè)計原則和設(shè)計方案,模擬機械手的動態(tài)模型,集中處理機械手的設(shè)計流程,從而符合數(shù)控機床生產(chǎn)運行的相關(guān)要求。其中,對于萬能手抓和機械手抓的設(shè)計既要相互獨立,又要互相配合,從而確保機械手的實際應(yīng)用能夠符合相關(guān)的設(shè)計標準。技術(shù)人員在設(shè)計工作當中,必須要充分依據(jù)機械手的設(shè)計結(jié)構(gòu)和運行機制的要求,結(jié)合機械設(shè)計過程,優(yōu)化機械手的工作職能,從而為機械手結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考依據(jù)。此外,在對機械手的整體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時,需要細化和處理相關(guān)要求,合理的選擇機械接口,并對機械結(jié)構(gòu)的執(zhí)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(tǒng)的基礎(chǔ)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(tài)結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,有效的提升工作質(zhì)量[4]。

(二)數(shù)控機床上下料機械手機械結(jié)構(gòu)設(shè)計方案具體應(yīng)用。數(shù)控機床上下料機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,不僅要優(yōu)化設(shè)計流程,而且還要滿足具體的運行要求,使其能夠和數(shù)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(diào)安全性和穩(wěn)定性。對此,數(shù)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(shù)來對數(shù)據(jù)進行集中管理。液壓缸具有直接驅(qū)動的使用特征,所以在執(zhí)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(jù)自身的控制要求合理的設(shè)計結(jié)構(gòu),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(tǒng)的整體需要,因此,應(yīng)該進一步的優(yōu)化設(shè)計過程。根據(jù)以上情況,可采用導桿機構(gòu),安裝于小臂之上,和活塞行程穩(wěn)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(tài),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(shè)計時安裝傳動間隙調(diào)整機構(gòu),以此來增強手腕運動的連貫性和強度,提高傳動精度。技術(shù)人員必須要科學合理的設(shè)計機械手的結(jié)構(gòu),并充分結(jié)合機械手的實際操作和相關(guān)要求,發(fā)揮出機械手的實際作用,從而提高數(shù)控機床的整體運行質(zhì)量[5]。

結(jié)束語

綜上所述,數(shù)控機床上下料機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)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(shù)控機床的結(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)該科學合理的設(shè)計數(shù)控機床的機械手結(jié)構(gòu),優(yōu)化相關(guān)參數(shù),從而使數(shù)控機床的運行具有更高的效率和質(zhì)量。與此同時,設(shè)計人員應(yīng)該不斷的提高自身的專業(yè)水平,結(jié)合數(shù)控機床的實際運行情況,制定出穩(wěn)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(shù),使機械手的使用性能不斷的優(yōu)化,從而推動我國機械工藝的快速發(fā)展。