隨著我國(guó)沖壓行業(yè)的發(fā)展，板料沖壓設(shè)備性能逐漸與世界接軌，沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化程度得到了進(jìn)一步的提高。在沖壓生產(chǎn)的首道工序中，我國(guó)許多企業(yè)仍然在采用傳統(tǒng)的手工上料方式，這種上料方式不僅生產(chǎn)效率低下、勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且易發(fā)生人身傷害事故。為提升我國(guó)沖壓生產(chǎn)的自動(dòng)化水平、提高生產(chǎn)效率和改善工人生產(chǎn)勞動(dòng)條件，使用與沖壓設(shè)備自動(dòng)化水平相配套的自動(dòng)上料助力機(jī)械手就顯得尤其重要。
其中，車床上下料助力機(jī)械手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在分析具體工作要求后，綜合考慮各個(gè)因素。機(jī)械手腰部的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)需要一定的定位控制精度，故采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)；大臂采用氣壓驅(qū)動(dòng)，小臂采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，手部的端拾器因?yàn)橐婵瘴�，采用氣壓�?qū)動(dòng)。
平衡機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的機(jī)械手采用圓柱坐標(biāo)型的結(jié)構(gòu)，而且在手臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及整個(gè)機(jī)械手的設(shè)計(jì)和布局中都重點(diǎn)考慮了機(jī)械手手臂的平衡問(wèn)題，通過(guò)合理布局，優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使得手臂本身盡可能達(dá)到平衡。若實(shí)際工作中平衡結(jié)果不滿足，則設(shè)置彈簧平衡機(jī)構(gòu)進(jìn)行平衡。
車床上下料助力機(jī)械手關(guān)鍵設(shè)計(jì)創(chuàng)新之處在于：機(jī)器人設(shè)計(jì)得簡(jiǎn)單，操作靈活，實(shí)現(xiàn)各種環(huán)境條件下的助力效果，而且能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；手部采用真空吸附裝置技術(shù)，很好地完成對(duì)板材的抓取，實(shí)現(xiàn)上下料。
車床上下料助力機(jī)械手定位策略，考慮以下加工條件，一是在初次裝夾時(shí)，定位銷使板材左側(cè)邊靠近工作臺(tái)左邊緣，即板材左側(cè)邊在工作臺(tái)之內(nèi)，取板材左下角位置為加工坐標(biāo)的原點(diǎn)；二是定位只按x軸正方向進(jìn)行；三是兩夾鉗由一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置控制，不能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。所以采用的設(shè)計(jì)是當(dāng)板材在工作臺(tái)正上方時(shí)夾鉗上的光傳感器開(kāi)始定位移動(dòng)，定位完成后將板材放下完成裝夾。
