桁架机械手是一种建立在直角X，Y，Z三坐标系统基础上，对工件进行工位调整，或实现工件的轨迹运动等功能的全自动工业设备。其控制核心通过工业控制器(如：PLC，运动控制，单片机等)实现。通过控制器对各种输入(各种传感器，按钮等)信号的分析处理，做出一定的逻辑判断后，对各个输出元件(继电器，电机驱动器，指示灯等)下达执行命令，完成X，Y，Z三轴之间的联合运动，以此实现一整套的全自动作业流程。

      桁架机械手要完成整个上料过程，需完成夹紧工件、手臂升降、伸缩、回转，平移等一系列的动作，这些动作都应该在工作拍节规定的时间内完成。因此，才有了3轴机械手、4轴机械手、6轴机械手的出现，上下料桁架机械手节约了人力和物力。

　　一、桁架机械手是如何运行的?

　　1、抓取毛坯及放到工作台卡盘上过程：

　　毛坯料通常由链条式传送带运输到的位置，由气动或电动***机构进行初步***，保证每次桁架机械手从同一位置抓取零件。当X轴向右运动到毛坯料前方时停止运动，Z轴向下运动使张开的手爪刚好能抓住毛坯件。这时闭合手爪抓住毛坯。然后Z向上运动到高度后(不会发生碰撞)，X轴向左运动到工作台卡盘正上方，然后Z轴向下运动把毛坯装入卡盘或工装内。然后卡盘夹紧，Z轴上升到超出机床防护罩上方，X轴再运动到毛坯上方或等待卡盘上方。

　　2、从工作台卡盘取下零件及放置到特***置过程：

　　当X轴运动到卡盘的正上方后，Z轴向下运动使手爪刚好能抓住工件，然后给气压使手爪合并抓住工件，这时桁架机械手的控制系统控制液压卡盘松开，当控制系统得到卡盘松开信号后，Z轴向上运动到出来机床防护板，然后X轴向左运动(取决于放下料的位置)把工件运动到放料位置正上方。这时Z轴下降到工件落到放料件上，在张开手爪及提升Z轴，从而完成取料及放料过程。

　　以上动作安排的路径需要与机械臂配套的上下料机构如料盘、卡盘等的位置在同一条直线上，这样才能满足桁架机械手机械臂做X-Z两维运动的要求。

　　如果实际情况较难满足，可以为桁架机械手机械臂再增加一个Y轴，这样机械臂可以就可以进行X-Y-Z三轴三维运动了，灵活度可以大大增强。三轴桁架机械手机械臂可以根据位置情况安装成普通三轴或梁式三轴结构。桁架机械手，节约了生产成本。如有需求，欢迎来电咨询。

数控机床机械手的主体框架采用焊接结构，各轴均由精密滚珠丝杆传动动，***精度高。送料系统可采用多合送料机、摆臂式送料机或者采用双堆式积料架。数控机床机械手可以自动化生产，强化作业安全性，提升产能，稳定产品质量，有效降低不良率及成本。 这种轴承径向和轴向刚度高，能承受重载荷，尤其能承受较强的动载荷，安装与调整性能也好。但是，这种轴承限制了主轴的高转速和精度，因此使用中等精度、低速与重载的数控机床。在主轴的机构上，要处理好卡盘和刀架的装夹、主轴的卸荷、主轴轴承的***和间隙调整、主轴部件的润滑和密封以及工艺上的其他一系列问题。

因为控制和具体工作的要求，数控机床机械手的手臂的结构不能太大，是不能满足系统刚度要求的。因此，在设计时另外增设了导杆机构，小臂增设了两个导杆，与活塞杆一起构成等边三角形的截面形式，尽量增加其刚度；大臂增设了四个导杆，成正四边形布置，为减小质量，各个导杆均采用空心结构。通过增设导杆，能显著提高数控机床机械手的运动刚度和稳定性，比较好的解决了结构、稳定性的问题。其手臂上有两个卡爪，两个卡爪有所分工，一个卡爪只执行从主轴上取下“旧刀”送回刀库的任务。另一个卡爪则执行由刀库取出“新刀”送到主轴的任务，其换刀时间较上述单爪回转式要少。

下面我们从应用布局，人机管理，效率，成本四个大的方面给大家做一个简单地比较分析。

布局方面

桁架机械手普遍架设在机床的上方，轨迹单一，占地面积小。 关节机器人一般是采取一对2或1对3(品字形布局)，为保证安全需对整个加工单元进行一个防护，而倒挂行走机器人由于成本太高，系统复杂稳定性低，很少投入实际应用。

人机协作方面

桁架机器人生产线工人可以时时监测加工过程，问题排除迅速，抽检方便，人机协作较好。

由于关节机器人的运动轨迹不可预见性，生产单元全部封闭在实际生产过程中工人没法参与，生产过程中对单元中的料仓，生产设备，机器人进行一系列的监控管理，系统庞大复杂成本高。

“开机率”业内衡量设备稳定生产的标准。

引入机器人自动上下料料，在实际生产过程中这对毛坯质量的稳定性，刀具质量及寿命管理需有着更高的要求。关节机器人上下料。整个生产过程无人化，对刀具的管理包括具体到哪一把刀做的那一个尺寸，是否需要刀补，补刀的尺寸，只能通过测量输出端的产品尺寸来确定推测，若这一尺寸有几把刀参与，对生产管理挑战较大，系统集成要求较高。桁架机械手由于人机协作性较好，抽检，补刀都可以低门槛实现。

成本方面

单价，管理维护成本桁架机械手普遍低于关节机器人。

原始的生产方式中工人的工作包括对来料毛坯的检测，装夹的检测，刀具的检测管理。明眼人也许已经明白，其实关节机器人相对桁架机械手对原始人机协作关系的打破更加透彻，但这需要整个工艺链条的飞跃才能保证生产的稳定性无人化。