數控機床桁架機械手是一種非常簡(jiǎn)易的機械臂，它是建立在直角X，Y，Z 三坐標系統基礎上，對工件進(jìn)行工位調整，或實(shí)現工件的軌跡運動(dòng)等功能的全自動(dòng)工業(yè)設備。其控制核心通過(guò)工業(yè)控制器（如：PLC，運動(dòng)控制，單片機等）實(shí)現。通過(guò)控制器對各種輸入（各種傳感器，按鈕等）信號的分析處理，做出一定的邏輯判斷后，對各個(gè)輸出元件（繼電器，電機驅動(dòng)器，指示燈等）下達執行命令，完成X，Y，Z三軸之間的聯(lián)合運動(dòng)，以此實(shí)現完整的全自動(dòng)作業(yè)流程，可以代替人工完成最基礎的上下料，運輸等工作。如下圖所示，數控機床桁架機械手的基本組成。

 

機械手由結構框架、X軸組件、Y軸組件、Z軸組件、工裝夾具以及控制柜，六部分組成。

 

 

其中：

1，結構框架，主要由立柱等結構件組成，其作用是將各軸架空至一定高度，多由鋁型材或方管，矩形管，圓管等焊接件構成；

 

2，X軸組件、Y軸組件、Z軸組件，三個(gè)運動(dòng)組件為桁架機械手的核心組件，其定義規則遵循笛卡爾坐標系。

 

各軸組件通常由結構件、導向件、傳動(dòng)件、傳感器檢測元件以及機械限位組件等五部分組成。

 

1），結構件通常由鋁型材或方管，矩形管，槽鋼，工字鋼等結構組成，其作用是作為導向件、傳動(dòng)件等組件的安裝底座，同時(shí)也是機械手負載的主要承擔者。

 

2），導向件，常用有直線(xiàn)導軌，v型滾輪導軌，U型滾輪導軌，方型導軌以及燕尾槽等常用導向結構，其具體運用需根據實(shí)際使用工況以及定位精度決定。

 

3），傳動(dòng)件，通常有電動(dòng)，氣動(dòng)，液壓三種類(lèi)型，其中電動(dòng)有齒輪齒條結構，滾珠絲杠結構，同步帶傳動(dòng)，鏈條傳統以及鋼絲繩傳動(dòng)等。

 

4），傳感器檢測元件，通常兩端采用行程開(kāi)關(guān)作為電限位，當移動(dòng)組件移動(dòng)至兩端限位開(kāi)關(guān)處時(shí)，需要對機構進(jìn)行鎖死，防止其超程；此外還有原點(diǎn)傳感器以及位置反饋傳感器。

 

5），機械限位組，其作用是在電限位行程之外的剛性限位，俗稱(chēng)死限位。

 

3，工裝夾具，根據工件形狀大小材質(zhì)等有不同形式，如：真空吸盤(pán)吸取，卡盤(pán)夾取，托取或針式夾具插取等形式。

 

4，控制柜，其相當于與數控機床桁架機械手的大腦作用，通過(guò)工業(yè)控制器，采集各傳感器或按鈕的輸入信號，來(lái)發(fā)送指令給個(gè)執行元件按既定動(dòng)作去執行。

 

它的特點(diǎn)是，高效，穩定，高強度，高精度，性?xún)r(jià)比高，操作簡(jiǎn)單。

 

桁架機械臂各軸以極高的速度直線(xiàn)運行，可用伺服電機快速響應，定位精度可以達到0.02mm，相比關(guān)節機器人，其負載重量更大，制作成本更低，適合中國制造的基本國情。并且基于直角坐標系，其運動(dòng)參數簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)易。