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桁架式上下料机械手的结构设计

在工业自动化生产线中，工件经常需要在装配线和机床加工站之间来回输送。目前，通用的装卸机床桁架机械手广泛应用于汽车生产线。铰接式工业机器人具有负载大、精度高、动作可编程等优点，呼伦贝尔桁架，但价格相对较高，运输路径相对简单时使用成本过高。目前，桁架机械手适用于数控机床中定位精度高、搬运动作简单的桁架式上下料机械手

从力学方面分析，桁架外形与简支梁的弯矩图相似时，上下弦杆的轴力分布均匀，腹杆轴力小，用料省；从材料与制造方面分析，木桁架做成三角形，钢桁架采用梯形或平行弦形，两轴桁架机械手，钢筋混凝土与预应力混凝土桁架为多边形或梯形为宜。桁架的高度与跨度之比，通常，立体桁架为1/12~1/16，立体拱架为1/20~1/30，张拉立体拱架为1/30~1/50，在设计手册和规范中均有具体规定。桁架的使用范围很广，在选择桁架形式时应综合考虑桁架的用途、材料和支承方式、施工条件，其形式的选择原则是在满足使用要求前提下，国产桁架机械手，力求制造和安装所用的材料和劳动量为小。

各类梁式桁架的比较

梁式桁架可以看作是由梁演化而来，对同样跨度的梁和常见梁式桁架，在相同均布荷载作用下的内力情况作如下比较。桁架的外形对杆件内力分布影响很大。平行弦桁架弦杆的内力由跨中向两端递减；而三角形桁架弦杆的内力却由跨中向两端递增。这是由于桁架是依靠上、下弦杆的内力形成截面弯矩的，弦杆的内力可以表示为：

F=±M°/r

式中M°为同样跨度简支梁相应桁架节点位置的截面弯矩，龙门架桁架机械手，r为弦杆内力对距心的力臂。在均布荷载作用下，简支梁的弯矩是按抛物线规律分布的，在跨中达到大值。因平行桁架弦杆的力臂是不变的，所以内力由跨中向两端递减；三角形桁架弦杆的力臂有跨中向两端按线性规律递减，快于M°按抛物线规律递减的速度，所以弦杆内力由跨中向两端递增。当桁架的上弦节点位于一条抛物线上时，其下弦以及各上弦水平分力对矩心的力臂与M°一样均按抛物线规律变化，故各下弦杆内力及各上弦杆水平分力的大小均相等，这样各上弦的内力也近乎相等。

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