車床機械手是如何設計的數控車床機械手(數控銑床，加工中心等)組合終形成生產線，實現加工過程(上料、加工、下料)的自動化、無人化。目前，我國的制造業正在迅速發展，越來越多的資金流向制造業，越來越多的廠商加入到制造業。數控機械手的出現能夠應用到加工工廠車間，滿足數控機床以及加工中心的加工過程安裝、卸載加工工件的要求，從而減輕工人勞動強度，節約加工輔助時間，提高生產效率和生產力。

　　車床機械手夾持器的運動和驅動方式

　　機器人夾持器及機器人手爪。一般工業機器人手爪，多為雙指手爪。按手指的運動方式，可分為回轉型和移動型，按夾持方式來分，有外夾式和內撐式兩種。

　　機器人夾持器(手爪)的驅動方式主要有三種

　　1.氣動驅動方式 這種驅動系統是用電磁閥來控制手爪的運動方向，用氣流調節閥來調節其運動速度。由于氣動驅動系統價格較低，所以氣動夾持器在工業中應用較為普遍。另外，由于氣體的可壓縮性，使氣動手爪的抓取運動具有一定的柔順性，這一點是抓取動作十分需要的。

　　2.電動驅動方式 電動驅動手爪應用也較為廣泛。這種手爪，一般采用直流伺服電機或步進電機，并需要減速器以獲得足夠大的驅動力和力矩。電動驅動方式可實現手爪的力與位置控制。但是，這種驅動方式不能用于有防爆要求的條件下，因為電機有可能產生火花和發熱。

　　3.液壓驅動方式 液壓驅動系統傳動剛度大，可實現連續位置控制。

         車床機械手的垂直手臂(大臂)升降和水平手臂(小臂)的伸縮運動都為直線運動。直線運動的實現一般是氣動傳動，液壓傳動以及電動機驅動滾珠絲杠來實現。考慮到搬運工件的重量較大，考慮加工工件的質量達30KG，屬中型重量，同時考慮到車床機械手的動態性能及運動的穩定性，安全性，對手臂的剛度有較高的要求。綜合考慮，兩手臂的驅動均選擇液壓驅動方式，通過液壓缸的直接驅動，液壓缸既是驅動元件，又是執行運動件，不用再設計另外的執行件了;而且液壓缸實現直線運動，控制簡單，易于實現計算機的控制。

　　因為液壓系統能提供很大的驅動力，因此在驅動力和結構的強度都是比較容易實現的，關鍵是機械手運動的穩定性和剛度的滿足。因此手臂液壓缸的設計原則是缸的直徑取得大一點(在整體結構允許的情況下)，再進行強度的較核。

　　同時，因為控制和具體工作的要求，數控車床機械手的手臂的結構不能太大，若僅僅通過增大液壓缸的缸徑來增大剛度，是不能滿足系統剛度要求的。因此，在設計時另外增設了導桿機構，小臂增設了兩個導桿，與活塞桿一起構成等邊三角形的截面形式，盡量增加其剛度;大臂增設了四個導桿，成正四邊形布置，為減小質量，各個導桿均采用空心結構。通過增設導桿，能顯著提高車床機械手的運動剛度和穩定性，比較好的解決了結構、穩定性的問題。溫馨提示，本文引用于博立斯官網，更多數控車床機械手、車床機械手、沖壓機械手信息歡迎致電博立斯智能裝備。

　　車床機械手腕部的結構設計

　　車床機械手的手臂運動(包括腰座的回動)，給出了機器人末端執行器在其工作空間中的運動位置，而安裝在CNC機械手手臂末端的手腕，則給出了機器人末端執行器在其工作空間中的運動姿態。CNC機械手手腕是機器人操作機的末端，它與機器人手臂配合運動，實現安裝在手腕上的末端執行器的空間運動軌跡與運動姿態，完成所需要的作業動作。

　　CNC機械手手腕結構的設計要求

　　1.CNC機械手手腕的自由度數，應根據作業需要來設計。機器人手腕自由度數目愈多，各關節的運動角度愈大，則機器人腕部的靈活性愈高，機器人對對作業的適應能力也愈強。但是，自由度的增加，也必然會使腕部結構更復雜，機器人的控制更困難，成本也會增加。因此，手腕的自由度數，應根據實際作業要求來確定。在滿足作業要求的前提下，應使自由度數盡可能的少。一般的機器人手腕的自由度數為2至3個，有的需要更多的自由度，而有的機器人手腕不需要自由度，僅憑受臂和腰部的運動就能實現作業要求的任務。因此，要具體問題具體分析，考慮機器人的多種布局，運動方案，選擇滿足要求的簡單的方案。

　　2.CNC機械手腕部安裝在機器人手臂的末端，在設計機器人手腕時，應力求減少其重量和體積，結構力求緊湊。為了減輕機器人腕部的重量，腕部機構的驅動器采用分離傳動。腕部驅動器一般安裝在手臂上，而不采用直接驅動，并選用高強度的鋁合金制造。

　　3.車床機械手手腕要與末端執行器相聯，因此，要有標準的聯接法蘭，結構上要便于裝卸末端執行器。

　　4.車床機械手的手腕機構要有足夠的強度和剛度，以保證力與運動的傳遞。

　　5.要設有可靠的傳動間隙調整機構，以減小空回間隙，提高傳動精度。

　　6.CNC機械手手腕各關節軸轉動要有限位開關，并設置硬限位，以防止超限造成機械損壞。

　　設計具體采用方案

　　通過對數控機床上下料作業的具體分析，考慮數控機床加工的具體形式及對機械手上下料作業時的具體要求，在滿足系統工藝要求的前提下提高安全和可靠性，為使機械手的結構盡量簡單，降低控制的難度，本設計手腕不增加自由度，實踐證明這是完全能滿足作業要求的，3個自由度來實現機床的上下料完全足夠。博立斯官網www.bls38.com，更多博立斯沖床機械手、數控車床機械手、機器人等信息歡迎登陸官網。