浅议数控机床上下料机械手设计的流程

浅议数控机床上下料机械手设计的流程
作者：张伟
来源：《中国新技术新产品》2015年第18期
摘要：随着社会经济、技术的迅猛发展，我国的制造业得到了飞速发展，机械手设计作为上下料开工的关键手段，受到了人们的广泛关注。

提高上下料机械手的设计准确性，还能够更好的保证数控机床运转施工，提高数控机床运转的效率。

因此，数控机床上下料机械手在设计过程中，一定要安排好相关流程，将其与机床融合为一个整体，最大限度的节省工件输送装置，提高架构之间的紧凑性，并使其具有更好的适应能力，全面提升机械手的设计能力，提高它的运作能力。

关键词：数控机床；上下料；机械手；设计；流程
中图分类号：TP241 文献标识码：A
输送技术是数控机床运转的主要技术手段，对机床的各项性能指标具有非常重要的意义。

发动机缸体的三轴孔加工在缸体运行过程中，还是提高运转精确度的关键。

过去的三轴孔镗床具有复杂的架构，在防护时的难度较高，输送速度相对很慢，生产时难免不能促进机床有效运转。

采用数控机床上下料机械手设计方法，能够最大限度的避免这些不足，进一步强化数控机床的刚性能力，增强转机缸体在输送中表现出的柔性特点，并降低运转的时间，提高运行效率，切实提高它的机械化水准。

下面本文就结合我国数控机床施工的实际情况，简单阐述一下如何有效提高机床上下料机械手设计的能力，完善其运转流程，发挥技术优势。

一、数控机床上下机械手的发展与动态情况
经过调查研究发现，我国目前数控机床上下机械手的研究和发展较为突出，它的动态特征也相对明显。

一是，模块化与可重构化成为了动态发展的基础；二是，PC机的开放型控制器变为了上下料机械手体系发展的主要方向，网络化和标准化态势异常突出。

器件的集成度不断强化，设计出的架构也更加灵巧，系统安全性和可靠性更为有效；三是，机械手中的传感器发挥了巨大的优势，位置传感器和速度传感器得到了进一步应用，视觉、触觉传感器的加入使用，更是将上下料机械手推向了更为先进的方向；最后，以焊接和装配为代表的机械产品也走向了模块化方向，其仿真效果和动态特征异常突出。

二、上下机械手手爪架构的流程设计
数控机床上下机械手的样式多样，类型丰富，在操作过程中对作业和装置的要求严格，根据不同的操作需求，机械手的选择也不尽相同。

最常见的机械手是测量式手爪、搬用式手爪以及加工式手爪，它们的差异明显，作用不同。

机械式手爪设计流程必须符合要求，遵循具体原则实施施工，根据其运转和作用的内容进行相关设计和开发。

为了避免它与万能手爪方式存在矛盾，还要将工业应用作为设计的基础，将重点放在机械手设计过程中，实现和健全它的工作职能，考虑设计流程的经济效益。

另外，机械手爪架构还必须具备通用特征，能够使用有限数量的手爪适应不同要求的机械手，在末端执行器开展工作的时候，还应该配置一个标准的机械接口，保证执行过程的标准化特征。

所谓搬用式手爪，即为多种类型的夹持装置，其主要用于对物体的搬用和抓取；加工式手爪，即为附有焊枪、铣刀等工具的机械手附加设备，其主要用于对作业的加工。

在对上下料机械手进行设计的过程中，一定要首先分辨用途，然后在结合实际设计流程，突出其使用效率。

三、上下料机械手设计方案的实际运转
数控机床上下料机械手设计流程完善规范后，还要确保其实际运行的科学性。

由于机械手手臂基本上都为直线式，它的刚度又较大，在运动过程中势必会对稳定性和安全性具有更高的要求。

因此，在实际运转过程中，一定要选用液压驱动的方式，根据液压缸表现出的直接性驱动特征，突出它的执行作用，降低控制难度，并使用计算机实施管理控制。

在此基础上，机械手手臂在具体运转过程中还具有自身的控制要求，结构设计不用过多关注长度，仅仅依赖加大液压缸的直径来提高其刚度，那么势必无法满足系统需要，设计问题也会暴露。

针对这样的现象，在具体设计过程中，要添加导杆机构在设计之中，在小臂上安装导杆两个，并使它们与活塞杆组成一个三角形，通过三角形的稳定性提高小臂的刚度性能。

在大臂上则安置四个导杆，构成一个四边形，并且保证每个导杆都为空心样式，进而最大限度的降低大臂重量，做好机械手设计流程的应用，发挥其技术能力。

四、机械手的主要优势和运用
数控机床上下料机械手的作用和优势明显，它的作用突出，具备较好的特征。

另外，机械手的实施方案具有速度快、工作效率高等优势，它的负载能力强，移位的精准性好，故障出现的频率势必会大大减小，其优势作用相当明显。

例如，机械手在DK050机床上的成功应用就是一个显著的案例，也是数控机床柔性输送方面的一个巨大的创新内容。

在未来的发展过程中，它势必会得到更加完善的运用，机械手的开发和使用也将得到前所未有的发挥，为广大使用者提供更加便捷的服务，减少施工时间，扩大经济效益。

结语
综上所述，在社会主义经济、技术飞速革新的大背景下，我国的数控机床的应用范围愈加宽广，在机械行业应用上下料机械手也必将成为一大趋势。

它的优势的凸显和发挥，能够成功运用机械零件的组装功能，做好工件装卸和搬运工作，在组合中体现机床优势，发挥它的自动化作业。

因此，数控机床在使用中一定要做好机械手的设计，保证其流程的科学化和稳定性，
将机械手与机床结合为一个有机的整体，提高它们的柔性优势，节省工件输送的运行时间，并且最大程度的加强两者的稳定性，提升其适应能力。

通过技术和经济的双重考虑，完善机械手的功效作用，切实完善其流程，确保其作用的发挥彰显。

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