数控车床自动上下料机构换料结构设计+CAD图纸(4)
1.3.1 工业机械手在生产中的应用
工业机械手在生产过程和程序控制中是常见的研究对象。机械手可以完成许多功能，如运送、装配、切割等。
在现代工业生产发展中，人们普遍关注生产效率和生产的自动化水平。在现代化加工车间里，工业机械手被广泛使用以更好更快的完成产品的生产加工，提高效率。资料信息显示，欧美发达国家生产的全部机械零件里，有70%是中小批量，工件真正在机床上加工的时间仅占总时间的5%，可实现不同生产加工要求的自动机械手诞生并发挥着不可取代的作用。加工行业中用于取料、送料、换料；浇铸中用于提取高温熔液等等。具体应用在以下几个方面：
(1) 建造旋转零件（转轴、盘类、环类）自动线。
(2) 实现单机自动化方面。
(3) 铸造、锻造、热处理等加工方面。
1.3.2 机械手的组成与简介
工业机械手的组成分为执行机构、驱动机构和控制机构。
（一）执行机构
(1) 手部 直接与工件接触的部分，分为回转型或平动型。手部多为两指（也有多指，依加持工件而定）；根据工艺要求分为外抓式和内抓式两种。
(2) 腕部 连接手部和臂部的部件，通过调节工件被加持的具体位置和增加自由度来满足不同工作环境的要求。
(3) 臂部 机械手握持和运动支撑的重要部分。用来支撑机械手腕部和手部，以及工作和夹具，完成直线运动、空间旋转运动等不同要求。
(4) 行走机构 国外先进生产单位部分机械手通过此机构来完成一些特殊工作要求，我国目前处于效仿研发阶段。
（二）驱动机构
在工业机械手组成中，驱动机构占有极其重要的作用和地位。根据动力源的不同，可分为液压驱动、气动驱动、电动驱动等。本次设计采用液压机构驱动机械手，具有结构简单紧凑、控制准确方便的特点。
（三）控制系统分类
根据控制方式不同，控制系统可分为点动控制和连续控制。主要控制的是机械手夹持工件的具体坐标来实现空间工作，满足具体生产要求。
2 机构设计的基本说明
2.1 机构的特性描述
本机械手由一部安装于车床右侧之内藏式机械手搭配一部双轴补料机械手所组成，内藏式机械手双轴皆为伺服控制，因此定位精度、速度与稳定性均佳，且可藉教导作多点移动及取放之动作，兼具工件变化弹性及操作简易之优点，补料机械手之双轴亦为伺服控制，由于内藏式机械手架设于车床尾座外侧，路径较短且采直进式机构无其它动作浪费故换料时间相当快，当无需主轴定位时且不计自动门开闭时间仅需四点五秒即可完成，且占地面积小，单机作业时亦不致妨碍操作人员。
2.2 机构的主要结构
本内藏式机械手之组成包含移载轴、机械手夹爪组、传动单元及控制单元等部份，补料机械手之组成则包含移载轴、升降轴、夹爪、传动单元及控制单元等部份，传动单元由伺服马达、减速机、链轮、链条组成，并以线性滑轨作为传动机构之导轨，内藏式机械手之Ｘ轴行程为 1300mm，补料臂之Ａ轴行程为 650mm，Ｙ轴行程为 300mm ，内藏式机械手安装于车床右侧，补料机械手及供料台则安装于车床右侧。与车床搭配状态如下图所示：
2.3 机构的动态性能
机械手各轴之极限速度Ｘ轴为 2m/sec ，Ａ轴为 0.75m/sec ，Ｃ轴为 75rpm ，Ｙ轴为 0.9m/sec ，定位精度为+/-.05mm ，在控制方面系使用独立设置 之控制器及各轴伺服驱动器，并藉 I/O 方式与车床或外围设备联机控制。
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