一、連桿式機械手的工作原理

連桿式機械手是一種基于連桿機構運動學原理設計的工業自動化設備，其核心結構和工作流程如下：

1、結構組成

基座：固定部分，提供穩定支撐。

連桿與關節：由多個剛性連桿通過轉動副或移動副連接，形成開式運動鏈。每個關節配備驅動裝置（如電機、液壓缸），通過低副接觸（面接觸）實現耐磨損、高精度的運動傳遞。

執行器：末端工具（如夾爪、吸盤），用于抓取、搬運或操作工件。

2、運動方式

旋轉與平移組合：通過關節旋轉實現空間姿態調整（如橫滾、俯仰、偏轉），連桿伸縮或滑動完成直線運動。例如，四連桿機構可實現近似直線運動，六連桿機構具備6個自由度，能精準定位工件。

3、驅動與控制：采用伺服電機或氣動驅動，通過信號解碼器和控制器實現軌跡規劃。例如，在沖壓生產線中，高性能伺服電機驅動機械手以30次/分鐘以上的節拍連續作業。

4、運動學特性

低副機構優勢：面接觸設計承載能力強，易于潤滑和維護，適合高速、重載場景。

軌跡靈活性：通過改變連桿長度或關節角度，可實現復雜空間軌跡（如切比雪夫連桿機構的近似直線運動）。

二、連桿式機械手在多工序沖壓生產中的作用

多工序沖壓生產涉及落料、沖孔、成形、彎曲等工藝，連桿式機械手通過以下方式提升生產效能：

1、自動化連線生產

多機協同：適用于2臺以上沖床連線作業，通過高剛性機架和精密傳送機構（如移送桿、真空吸盤），實現工件在工序間的快速轉移。例如，4臺沖床連線生產中，機械手可同步完成上料、傳遞和下料。

高效送料：配合自動送料裝置，減少人工干預，生產節拍提升至30次/分鐘以上，顯著縮短單件加工時間。

2、提升效率與質量

穩定性保障：連續24小時作業能力，避免人工疲勞導致的誤差，產品合格率提高。

精準定位：通過伺服電機和編碼器控制，確保工件在模具中的位置精度（±0.1mm以內），減少次品率。

3、適應性與靈活性

模具兼容性：可適配非標準模具，支持沖床平臺任意角度架高，3分鐘內完成模具定位切換。

生產柔性：采用開放式可編程技術，存儲多種產品參數，快速響應多品種、小批量生產需求。

、安全與成本優化

危險環境替代：在高溫、噪音或有毒環境中替代人工，降低職業傷害風險。

投資回報率高：相比關節式機械手，設備投資成本降低50%-60%，且無需統一設備高度，節省廠房空間。

三、總結

連桿式機械手通過連桿機構的低副運動學原理，實現了高效、精準的工業自動化操作。在多工序沖壓生產中，其作用不僅體現在提升生產效率（節拍提升30%以上）和產品質量（合格率提升），更通過柔性化設計和安全性能，為企業降低綜合成本，適應復雜多變的制造需求。隨著智能制造技術的發展，連桿式機械手將成為沖壓行業自動化升級的關鍵設備。