數(shù)控機(jī)床機(jī)械手是一種一種模擬人手操作的自動(dòng)機(jī)械。主要由手部機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。手部機(jī)構(gòu)隨使用場合和操作對(duì)象而不同，常見的有夾持、托持和吸附等類型。它可按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操持工具完成某些特定操作。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般由液壓、氣動(dòng)、電氣裝置驅(qū)動(dòng)。機(jī)械手可獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)伸縮、旋轉(zhuǎn)和升降等運(yùn)動(dòng)，一般有2～3個(gè)自由度。機(jī)械手廣泛用于機(jī)械制造、冶金、輕工和原子能等部門。應(yīng)用機(jī)械手可以代替人從事單調(diào)、重復(fù)或繁重的體力勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，代替人在有害環(huán)境下的手工操作，改善勞動(dòng)條件，保證人身安全。

 

在數(shù)控車床機(jī)械臂的設(shè)計(jì)時(shí)，工程師都必須嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)原則，以確保數(shù)控機(jī)床機(jī)械手在一定的載荷和一定的速度下，實(shí)現(xiàn)在機(jī)器人所要求的工作空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。在進(jìn)行數(shù)車床機(jī)械臂設(shè)計(jì)時(shí)，要遵循下述原則：

 

 

1.應(yīng)盡可能使數(shù)控車床機(jī)器人手臂各關(guān)節(jié)軸相互平行;相互垂直的軸應(yīng)盡可能相交于一點(diǎn)，這樣可以使機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆運(yùn)算簡化，有利于機(jī)器人的控制。

 

2.機(jī)器人手臂的結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)滿足車床機(jī)械手上下料動(dòng)作的工作空間的要求。工作空間的形狀和大小與機(jī)器人手臂的長度，手臂關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍有密切的關(guān)系。

 

3.為了提高機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度與控制精度，應(yīng)在保證機(jī)器人手臂有足夠強(qiáng)度和剛度的條件下，盡可能在結(jié)構(gòu)上、材料上設(shè)法減輕手臂的重量。力求選用高強(qiáng)度的輕質(zhì)材料，通常選用高強(qiáng)度鋁合金制造機(jī)器人手臂。

 

4.數(shù)控機(jī)床機(jī)器人各關(guān)節(jié)的軸承間隙要盡可能小，以減小機(jī)械間隙所造成的運(yùn)動(dòng)誤差。因此，各關(guān)節(jié)都應(yīng)有工作可靠、便于調(diào)整的軸承間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)。

 

5.機(jī)器人的手臂相對(duì)其關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)軸應(yīng)盡可能在重量上平衡，這對(duì)減小電機(jī)負(fù)載和提高機(jī)器人手臂運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)速度是非常有利的。在設(shè)計(jì)機(jī)器人的手臂時(shí)，應(yīng)盡可能利用在機(jī)器人上安裝的機(jī)電元器件與裝置的重量來減小機(jī)器人手臂的不平衡重量，必要時(shí)還要設(shè)計(jì)平衡機(jī)構(gòu)來平衡手臂殘余的不平衡重量。

 

6.數(shù)控車床機(jī)械臂在結(jié)構(gòu)上要考慮各關(guān)節(jié)的限位開關(guān)和具有一定緩沖能力的機(jī)械限位塊，以及驅(qū)動(dòng)裝置，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其它元件的安裝。

 

數(shù)控車床機(jī)械臂在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)數(shù)控機(jī)床上下料作業(yè)的具體分析，考慮數(shù)控機(jī)床加工的具體形式及對(duì)機(jī)械手上下料作業(yè)時(shí)的具體要求，在滿足系統(tǒng)工藝要求的前提下提高安全和可靠性，為使機(jī)械手的結(jié)構(gòu)盡量簡單，降低控制的難度，滿足作業(yè)要求的。