桁架機(jī)械手主要實(shí)現(xiàn)機(jī)床制造過程的完全自動化，并采用了集成加工技術(shù)，適用于生產(chǎn)線的上下料、工件翻轉(zhuǎn)、工件轉(zhuǎn)序等。桁架機(jī)械手由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。按機(jī)器人結(jié)構(gòu)分類為直角坐標(biāo)型，機(jī)械手沿二維直角坐標(biāo)系移動。

主體部分通常采用龍門式結(jié)構(gòu)，由y向橫梁與導(dǎo)軌、z向滑枕、十字滑座、立柱、過渡連接板和基座等部分組成，z向的直線運(yùn)動皆為交流伺服電動機(jī)通過蝸輪減速器驅(qū)動齒輪與y向橫梁、z向滑枕上固定的齒條作滾動，驅(qū)動移動部件沿導(dǎo)軌快速運(yùn)動。

移動部件為質(zhì)量較輕的十字滑座和z向滑枕，滑枕采用由鋁合金拉制的型材。橫梁采用方鋼型材，在橫梁上安裝有導(dǎo)軌和齒條，通過滾輪與導(dǎo)軌接觸，整個機(jī)械手都懸掛在其上。

桁架機(jī)械手的控制核心通過工業(yè)控制器(如：PLC，運(yùn)動控制，單片機(jī)等)實(shí)現(xiàn)。通過控制器對各種輸入(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，對各個輸出元件(繼電器，電機(jī)驅(qū)動器，指示燈等)下達(dá)執(zhí)行命令，完成X，Y，Z三軸之間的聯(lián)合運(yùn)動，以此實(shí)現(xiàn)一整套的全自動作業(yè)流程。

在國內(nèi)的機(jī)械加工，目前很多都是使用專機(jī)或人工進(jìn)行機(jī)床上下料的方式，但是隨著社會的進(jìn)步和發(fā)展，科技的日益進(jìn)步，產(chǎn)品更新?lián)Q代加快，專機(jī)和人工有很多不足，占地面積大，柔性不夠，生存效率低下，等等已經(jīng)不能滿足大批量生產(chǎn)的需求。

數(shù)控車床機(jī)械手

由于桁架機(jī)械手輸送的速度快，加速度大，加減速時間短。當(dāng)輸送較重的工件時，慣量大，因此，伺服驅(qū)動電機(jī)要有足夠的驅(qū)動和制動的能力，支撐元件也要有足夠的剛度及強(qiáng)度。只有這樣，才能使伺服電動機(jī)滿足桁架機(jī)械手輸送的高響應(yīng)、高剛度及高精度要求。

在選擇合適伺服電動機(jī)的情況下，根據(jù)物料運(yùn)動的距離和運(yùn)行節(jié)拍，計(jì)算出伺服系統(tǒng)的位移和軌跡，對驅(qū)動器PID參數(shù)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。桁架機(jī)械手根據(jù)接收到的位移、速度指令，經(jīng)變化、放大并調(diào)整處理后，傳遞給運(yùn)動單元，通過光纖傳感器對運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時檢測，在高速搬運(yùn)過程中，運(yùn)動部件在極短的時間內(nèi)到達(dá)給定的速度，并能在高速行程中瞬間準(zhǔn)停，通過高分辯率絕對式編碼器的插補(bǔ)運(yùn)算，控制機(jī)械誤差和測量誤差對運(yùn)動精度的影響。

由于被輸送的工件不同，質(zhì)量也不同，因此，桁架機(jī)械手有多種規(guī)格和系列。在選擇時，根據(jù)被輸送工件的質(zhì)量，加工的節(jié)拍來選取。但機(jī)械手的手臂，夾持方式，則根據(jù)被輸送工件的形狀、結(jié)構(gòu)及機(jī)床夾具定夾方式來設(shè)計(jì)。