桁架機械手如何選擇、分析、設計？

        我們可以把桁架機械手分成桁架、機械手、驅動系統。
桁架部分
        可以把桁架簡單的看成梁，因為它的結構類似于力學當中的結構梁，從力學的角度分析，可以將機床桁架與簡支梁做橫向對比，可以通過簡支梁的彎矩圖分析桁架，增加機械手對桁架的作用力，我們可以參照下面的桁架機械手力學分析圖。在機床上桁架機械手有著很高的要求，要求機械手有著效率高、可靠性強的要求，對于桁架的立柱選擇，它要使桁架支撐穩定，同時也要節省機床的整體空間，而對于大多數立柱的結構，都選取鋼結構。 機械手部分
機械手爪
        桁架機械手的作用就是起到運輸的作用，它是使工件在上下料的軌道與機床內之間移動，將加工后的零件從機床上拿出，再將要加工的零件從軌道上拿起，放到機床上。主要的動作就是：爪張開，抓取，升降，左右移動。對于機械手的手爪設計有很多種方案和形式，可以根據不同的需求，選擇不同的設計方法。下圖就是雷杰科技為客戶設計的其中一種。 機械自鎖手爪：這種結構很受客戶的喜歡，機械自鎖手爪的結構比較簡單，但是在對抓取上也做了復雜的設計，為了防止在夾持零件時候脫落，增加了自鎖裝置。
連桿杠桿式手爪：從名稱我們就可以聯想到它的結構，連桿杠桿式手爪是利用機械連桿機構，通過連桿和杠桿的傳遞，使手爪夾持和松開，但這種機構有一個缺點，就是夾持力比較大。
齒輪齒條式手爪：這種機構的傳遞性最好，動作反應速度最快，它是通過齒輪之間的傳動來控制手爪，可以實現速度上的突破。
 
機械手臂
        對于桁架上機械手的手臂設計時，要考慮機械手臂的載荷，在運動上要實現快速運動，但在機構上也要能承受力。在機床桁架上的機械手一般做直線運動，所以在考慮手臂設計時候，一般選擇液壓直接驅動機械臂，在機械手臂的液壓缸選用上，要使液壓缸的直徑大一些，這樣手臂的整體強度比較高，而對于液壓缸的校核可以通過以下公式進行核對：
 
活塞桿直徑的校核公式：
 
式中：F——活塞桿上的作用力；[σ]——活塞桿材料的許用應力。
 
缸體壁厚的校核公式：
 
式中：D——缸筒內徑；py——缸筒的試驗壓力。
 
        桁架機械手的運動為機械手在桁架上做水平運動，到達指定位置后，機械手下降運動，手爪夾緊工件，帶動工件上升，逆向運動，將零件放置到軌道上，手爪松開，在這個期間內，有幾個位置PLC控制限位器，分別在機械手的下降和上升停止的時候。在機械手將零件從機床夾持時候，下一個工件到待定區域，機械手結束這個動作后，回到待加工零件位置處，機械手下降，夾持零件，將零件放置到機床內，機械手回到初始位置，PLC停止脈沖輸出，機床進行加工，機械手完成運動，桁架機械手往返做以上運動。
 
驅動系統
        對于機床桁架機械手驅動方式的選擇可分為回轉型和移動型，是通過手指的方法區分，要是通過機械手夾持的不同可以分為內外兩種。
（1）氣動驅動方式：這種控制方式是通過電磁閥來控制機械手，在通過利用氣流調節閥來控制機械手的運動速度，這種驅動的成本比較低，因為得到氣體成本低。
（2）電動驅動方式：在機床桁架機械手設計上，這種驅動方式使用最頻繁，因為機床也需要用電，而這驅動系統只是需要利用電機，就可以達到速度上的控制。
（3）液壓驅動方式：液壓驅動方式是通過液壓系統進行控制，它的好處就是可以實現連續位置控制，同時傳動剛度也大，液壓驅動一般選擇液壓馬達作為動力源，液壓驅動元件的特點可以參照下表。         中國制造業不斷發展，而且勞動力成本也處在一個不斷上升的趨勢，機床在自動化行業歡迎程度也隨之提高，但同時也要將機床的配套設施提高上去，尤其對于生產大批零件，機械手運用的也就越來越廣。對于現代工業發展來說，機械手的發展速度并不是很快，對于機械手的控制上要采用PLC控制是最方便的，而對于機械手的發展要不斷去開發，需要客觀地分析實際情況去設計，要將多元素有機結合起來。