桁架機(jī)械手要完成整個上料過程，需完成夾緊工件、手臂升降、伸縮、回轉(zhuǎn)，平移等一系列的動作，這些動作都應(yīng)該在工作拍節(jié)規(guī)定的時間內(nèi)完成，具體時間的分配取決于很多因素，根據(jù)各種因素反復(fù)考慮，對分配的方案進(jìn)行比較，才能確定。

　　桁架機(jī)械手是在機(jī)械化，自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。桁架機(jī)械手可以減省工人、提、降低成本、提高產(chǎn)品品質(zhì)、安全性好、提升工廠形象。機(jī)械手在設(shè)計的過程中,當(dāng)確定運(yùn)動速度機(jī)械手各動作的行程確定之后，可根據(jù)生產(chǎn)需要的工作拍節(jié)分配每個動作的時間，進(jìn)而確定各動作的運(yùn)動速度。

雙機(jī)桁架機(jī)械手的設(shè)備原理：

　　1、雙聯(lián)機(jī)桁架機(jī)械手采用標(biāo)準(zhǔn)的模塊化設(shè)計，可以對正在使用的設(shè)備進(jìn)行改造，并且對機(jī)床設(shè)備的改造量小，改造后還可以隨時在自動上下料生產(chǎn)模式和手動上下料生產(chǎn)模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而不會因?yàn)樵O(shè)備停機(jī)影響生產(chǎn)。

　　2、雙聯(lián)機(jī)桁架機(jī)械手針對法蘭盤、齒輪、軸承內(nèi)外圈、電機(jī)零部件、汽車輪轂燈盤類零件和軸類、銷子、閥芯燈軸類零件的五人加工系統(tǒng)。

　　3、料倉根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品配置，選配翻轉(zhuǎn)臺是，可以完成零件的正反兩個工序

　　4、采用一拖二的模式(一臺機(jī)械手帶兩臺機(jī)床)或二拖二，分?jǐn)偟絾闻_機(jī)床的成本低，適合大多數(shù)有兩個工序的零件。

　　5、采用封裝技術(shù)，整體生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝和調(diào)試，料倉和機(jī)器人一體化，在顧客現(xiàn)場調(diào)試時間短

　　6、特別適合用戶現(xiàn)場機(jī)床的改造

數(shù)控機(jī)床機(jī)械手的主體框架采用焊接結(jié)構(gòu)，各軸均由精密滾珠絲桿傳動動，定位精度高。送料系統(tǒng)可采用多合送料機(jī)、擺臂式送料機(jī)或者采用雙堆式積料架。數(shù)控機(jī)床機(jī)械手可以自動化生產(chǎn)，強(qiáng)化作業(yè)安全性，提升產(chǎn)能，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，有效降低不良率及成本。 這種軸承徑向和軸向剛度高，能承受重載荷，尤其能承受較強(qiáng)的動載荷，安裝與調(diào)整性能也好。但是，這種軸承限制了主軸的高轉(zhuǎn)速和精度，因此使用中等精度、低速與重載的數(shù)控機(jī)床。在主軸的機(jī)構(gòu)上，要處理好卡盤和刀架的裝夾、主軸的卸荷、主軸軸承的定位和間隙調(diào)整、主軸部件的潤滑和密封以及工藝上的其他一系列問題。

因?yàn)榭刂坪途唧w工作的要求，數(shù)控機(jī)床機(jī)械手的手臂的結(jié)構(gòu)不能太大，是不能滿足系統(tǒng)剛度要求的。因此，在設(shè)計時另外增設(shè)了導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，小臂增設(shè)了兩個導(dǎo)桿，與活塞桿一起構(gòu)成等邊三角形的截面形式，盡量增加其剛度；大臂增設(shè)了四個導(dǎo)桿，成正四邊形布置，為減小質(zhì)量，各個導(dǎo)桿均采用空心結(jié)構(gòu)。通過增設(shè)導(dǎo)桿，能顯著提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械手的運(yùn)動剛度和穩(wěn)定性，比較好的解決了結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性的問題。其手臂上有兩個卡爪，兩個卡爪有所分工，一個卡爪只執(zhí)行從主軸上取下“舊刀”送回刀庫的任務(wù)。另一個卡爪則執(zhí)行由刀庫取出“新刀”送到主軸的任務(wù)，其換刀時間較上述單爪回轉(zhuǎn)式要少。

下面我們從應(yīng)用布局，人機(jī)管理，效率，成本四個大的方面給大家做一個簡單地比較分析。

布局方面

桁架機(jī)械手普遍架設(shè)在機(jī)床的上方，軌跡單一，占地面積小。 關(guān)節(jié)機(jī)器人一般是采取一對2或1對3(品字形布局)，為保證安全需對整個加工單元進(jìn)行一個防護(hù)，而倒掛行走機(jī)器人由于成本太高，系統(tǒng)復(fù)雜穩(wěn)定性低，很少投入實(shí)際應(yīng)用。

人機(jī)協(xié)作方面

桁架機(jī)器人生產(chǎn)線工人可以時時監(jiān)測加工過程，問題排除迅速，抽檢方便，人機(jī)協(xié)作較好。

由于關(guān)節(jié)機(jī)器人的運(yùn)動軌跡不可預(yù)見性，生產(chǎn)單元全部封閉在實(shí)際生產(chǎn)過程中工人沒法參與，生產(chǎn)過程中對單元中的料倉，生產(chǎn)設(shè)備，機(jī)器人進(jìn)行一系列的監(jiān)控管理，系統(tǒng)龐大復(fù)雜成本高。

“開機(jī)率”業(yè)內(nèi)衡量設(shè)備穩(wěn)定生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。

引入機(jī)器人自動上下料料，在實(shí)際生產(chǎn)過程中這對毛坯質(zhì)量的穩(wěn)定性，刀具質(zhì)量及壽命管理需有著更高的要求。關(guān)節(jié)機(jī)器人上下料。整個生產(chǎn)過程無人化，對刀具的管理包括具體到哪一把刀做的那一個尺寸，是否需要刀補(bǔ)，補(bǔ)刀的尺寸，只能通過測量輸出端的產(chǎn)品尺寸來確定推測，若這一尺寸有幾把刀參與，對生產(chǎn)管理挑戰(zhàn)較大，系統(tǒng)集成要求較高。桁架機(jī)械手由于人機(jī)協(xié)作性較好，抽檢，補(bǔ)刀都可以低門檻實(shí)現(xiàn)。

成本方面

單價，管理維護(hù)成本桁架機(jī)械手普遍低于關(guān)節(jié)機(jī)器人。

原始的生產(chǎn)方式中工人的工作包括對來料毛坯的檢測，裝夾的檢測，刀具的檢測管理。明眼人也許已經(jīng)明白，其實(shí)關(guān)節(jié)機(jī)器人相對桁架機(jī)械手對原始人機(jī)協(xié)作關(guān)系的打破更加透徹，但這需要整個工藝鏈條的飛躍才能保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性無人化。