刍议数控机床上下料机械手的机械结构设计

谭春苏 俞 彬 沈顺强 刘晓琳

上海航天电子通讯设备研究所 上海 201109

一、数控机床上下料机械手发展现状

数控机床上下料机械手的设计工作应该向着科学化、自动化、规范化的方向发展,从而对数据进行有效的分析和处理。数控机床上下料机械手作为现代化技术的重要应用手段,通过对PC机开放控制器的使用,从而提高数控机床的运行效率和运行水平。机械手具有一定的集成性,能够有效的管理和控制数控机床的安全性能,优化使用效果。而且还能整合数据,使机床的运行更加的网络化和标准化。而在该设备中,传感器在机械手的使用中发挥着十分重要的作用,可以不断的优化速度参数,而且还能集中处理和控制焊接工作和装配方向,增强了设备的使用性能[1]。

二、机械手的主要优势

机械手在数控机床上下料过程中具有十分明显的优势,并对数控机床的运行发挥十分关键的作用。机械手在使用中具有一定的负载能力,而且速度较快,具有极高的工作效率。尤其是在移位处理时还具有很好的精准性,可以有效的降低故障的发生概率,所以具有十分明显的优势。现如今,机械手具有十分广泛的应用范围,尤其是在数控机床中的运用,可以有效地提高机床的工作效率,优化机床的柔性传输过程。随着制造业的不断发展,机械手也会得到进一步的优化和改进,并充分的应用于制造业的生产运行当中,创造巨大的经济效益[2]。

三、数控机床上下料机械手机械结构的设计流程

数控机床在实际运行过程中具有着不同的运维机制和技术特点,因此需要不同类型的机械手来与之搭配,技术人员则应对生产过程中数控机床的运行信息和运维特征等进行分析。在构建技术运行参数模型的过程中,各种类型的机械手需要进行不同的处理模型设计 以此来完成对差异元件的建构过程,发挥出机械手的具体作用。而在对机械手结构进行设计的过程中,需要符合数控机床运行的相关要求,包括运行系统和工作特征等,进而优化设计流程,确保机械手设计的有效性,处理系统中出现的机械问题,从而提高机械手的结构设计水平[3]。

(一)数控机床上下料机械手机械结构动态结构设计。在对数控机床上下料机械手结构进行设计的过程中,需要严格按照相关的设计原则和设计方案,模拟机械手的动态模型,集中处理机械手的设计流程,从而符合数控机床生产运行的相关要求。其中,对于万能手抓和机械手抓的设计既要相互独立,又要互相配合,从而确保机械手的实际应用能够符合相关的设计标准。技术人员在设计工作当中,必须要充分依据机械手的设计结构和运行机制的要求,结合机械设计过程,优化机械手的工作职能,从而为机械手结构设计提供参考依据。此外,在对机械手的整体结构进行设计时,需要细化和处理相关要求,合理的选择机械接口,并对机械结构的执行过程进行详细的分析,从而确保机械手能够高效地运行。而在机械手的手抓方式中搬用式可以在夹持物品时不受到限制,并能够及时的抓取物体,因此具有极高的使用价值。而在运维系统的基础上加工式手抓则可以有效地提升运维效果,从而对机械手的动态结构进行设计,有效的提升工作质量[4]。

(二)数控机床上下料机械手机械结构设计方案具体应用。数控机床上下料机械手的结构设计中,不仅要优化设计流程,而且还要满足具体的运行要求,使其能够和数控机床的实际运行相符合。机械手的手臂通常是直线式,而且具有较强的刚性,因此在具体的运行过程中更要强调安全性和稳定性。对此,数控机床在实际的运行当中,往往采用液压推动的方式,并通过计算机技术来对数据进行集中管理。液压缸具有直接驱动的使用特征,所以在执行功能的过程中可以对操作难度进行控制。此外,在机械手臂的实际运行中需要根据自身的控制要求合理的设计结构,不能单纯重视机械手臂的长度,如果仅仅知识依靠扩大液压缸的直接,以此来提高手臂的刚度,则无法满足系统的整体需要,因此,应该进一步的优化设计过程。根据以上情况,可采用导杆机构,安装于小臂之上,和活塞行程稳定的三角形,加强了小臂的刚度。同时,在大臂上安装四个导杆,形成四边形,并使导杆保持空心状态,可以减少大臂的重量。在机械手的最末端则是手腕,它连接着手,所以必须要保证手腕的灵活度。对此,可以在设计时安装传动间隙调整机构,以此来增强手腕运动的连贯性和强度,提高传动精度。技术人员必须要科学合理的设计机械手的结构,并充分结合机械手的实际操作和相关要求,发挥出机械手的实际作用,从而提高数控机床的整体运行质量[5]。

结束语

综上所述,数控机床上下料机械手的结构设计工作是一项十分复杂的工程,具有较强的综合性。随着我国科学水平的不断提升,数控机床的结构和性能也在不断的完善,具有十分广泛的使用范围。因此,相关技术人员应该科学合理的设计数控机床的机械手结构,优化相关参数,从而使数控机床的运行具有更高的效率和质量。与此同时,设计人员应该不断的提高自身的专业水平,结合数控机床的实际运行情况,制定出稳定的运行机制,并安排合理的管理计划,引进先进的科学技术,使机械手的使用性能不断的优化,从而推动我国机械工艺的快速发展。