恒耀新闻 恒耀(www.xinshuzdh.com)机器人新闻|智能自动化制造

工业机器人的八大组成部分

  一,机器人驱动装置

  概念:为了使机器人运行,有必要为每个关节(即每个运动自由度)放置传动装置:为机器人各个部分和每个关节的运动提供动力。

  驱动系统:可以是液压驱动,气动驱动,电驱动或它们的组合;它可以由机械传动机构直接驱动或间接驱动,例如同步带,链条,火车,谐波齿轮。

  1.电动装置

  电驱动单元具有简单的能源,广泛的速度变化范围,高效率以及高速和位置精度。然而,它们通常与减速器相关联,并且直接驱动更加困难。

  电驱动器可以分为直流(DC),交流(AC)伺服电动机驱动器和步进电动机驱动器。直流伺服电机电刷容易磨损且容易产生火花。无刷直流电动机也已得到更广泛的应用。步进电机驱动器大多为开环控制,控制简单,但功率不大,主要用于低精度,低功率的机器人系统。

  上电前请检查以下内容:

  1)电源电压是否合适(过电压可能会损坏驱动模块);直流输入的+/-极性一定不能接错,并且驱动控制器上的电动机型号或电流设置值合适(不要从头开始)太大);

  2)控制信号线连接牢固,工业现场应优先考虑屏蔽问题(如使用双绞线);

  3)请勿在启动时连接需要连接的电线。仅连接到最基本的系统。运行良好后,请逐步连接它们。

  4)确保找出接地方法,或使用浮地。

  5)在开始运行的半小时内,密切观察电动机的状态,例如运动是否正常,声音和温度是否升高,发现问题后立即停止调节。

  2,液压驱动

  这是通过高精度的气缸和活塞完成的,而高精度的气缸和活塞通过气缸和活塞杆的相对运动而线性移动。

  优点:功率大,减速装置可直接与从动杆件连接,结构紧凑,刚性好,响应速度快,伺服驱动精度高。

  缺点:有必要增加一个液压源,该液压源容易漏液,并且不适合高温和低温应用。因此,当前将液压驱动器用于具有超高功率的机器人系统。

  选择正确的液压油。防止固体杂质混入液压系统,并防止空气和水侵入液压系统。机械操作应轻柔平稳。机械操作应避免粗糙,否则会产生冲击载荷,从而导致频繁的机械故障并大大缩短使用寿命。注意气蚀和溢出噪音。在操作过程中,请始终注意液压泵和安全阀的声音。如果液压泵有“气蚀”声,则在排气后无法消除。在排除故障之后,应该发现原因可以使用。保持合适的油温。液压系统的工作温度通常控制在30至80°C之间。

  3,气动驱动

  气动结构简单,清洁,灵敏,具有缓冲作用。但是,与液压驱动装置相比,动力小,刚性差,噪声大,速度不易控制,因此常用于精度低的点控制机器人。(1)具有速度快,系统结构简单,维护方便,价格低廉的特点。适用于中小型机器人。但是,很难实现伺服控制,并且它们中的许多用于程序控制中,例如上下材料和冲压机器人。

  (2)在大多数情况下,它用于实现两位或有限点控制的中小型机器人。

  (3)目前,大多数控制设备都使用可编程控制器(PLC控制器)。在易燃易爆的情况下,可以使用气动逻辑组件来构成控制设备。

  二,线性传动机构

  传动装置是动力源和运动连杆之间连接的关键部分。根据关节形式,常用的传动机构具有线性传动机构和旋转传动机构。

  线性传输模式可用于直角坐标机器人的X,Y,Z方向驱动,圆柱坐标结构的径向驱动和垂直提升驱动以及球坐标结构的径向拉伸驱动。

  线性运动可以通过诸如齿条和小齿轮,螺钉螺母等的传动部件将旋转运动转换成线性运动,或者可以由线性驱动马达驱动,或者可以直接由气缸或气缸的活塞驱动。液压缸。

  1,齿轮齿条装置

  通常,机架是固定的。齿轮的旋转运动转换成托盘的线性运动。

  优点:结构简单。

  缺点:差异很大。

  2,滚珠丝杠

  滚珠嵌入丝杠和螺母的螺旋槽中,滚珠可以通过螺母中的导向槽连续循环。

  优点:低摩擦,高传动效率,无蠕变,精度高

  缺点:制造成本高,结构复杂。

  自锁问题:理论上,滚珠丝杠副也可以自锁,但由于可靠性差或加工成本高,实际应用中并未使用自锁。由于直径与导程之比非常大,因此通常添加诸如蜗轮的自锁装置。

  三,旋转传动机构

  旋转传动机构的目的是将电动机驱动源输出的较高转速转换为较低转速并获得较大的扭矩。机器人中更多使用的旋转传动机构包括齿轮链,同步带和谐波齿轮。

  1,齿轮链

  (1)速度关系

  (2)扭矩关系

  2,同步带

  正时皮带是具有多个齿的皮带,该多个齿与也具有齿的正时皮带轮啮合。它相当于工作时的软齿轮。

  优点:无滑动,柔韧性好,价格低廉,重复性高。

  缺点:有一定的弹性变形。

  3,谐波齿轮

  谐波齿轮由三个主要部分组成:刚性齿轮,谐波发生器和柔性齿轮。通常,刚性齿轮是固定的,谐波发生器驱动柔性齿轮旋转。

  主要特征:

  (1)传动比大,单级为50-300。

  (2)传输稳定,承载能力高。

  (3),传输效率高,可达70%-90%。

  (4)传动精度高,是普通齿轮传动的3-4倍。

  (5),相差很小,可以小于3'。(6),不能获得中间输出,并且弯曲刚度低。

  谐波传动已在具有先进机器人技术的国家广泛使用。仅在日本,就有60%的机器人驱动器使用谐波驱动器。

  美国送往月球的机器人在每个关节处都使用谐波传输,而上臂之一则使用30种谐波传输机制。

  由前苏联送入月球的移动机器人“月球追猎者”,成对安装的八个轮子分别由封闭的谐波驱动机构驱动。大众汽车公司开发的ROHREN,GEROT R30机器人和法国雷诺公司开发的VERTICAL 80机器人均采用谐波驱动机构。

  四,机器人感应系统

  1.传感系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成,用于在内部和外部环境条件下获取有意义的信息。

  2.智能传感器的使用提高了机器人的机动性,适应性和智能性。

  3.智能传感器的使用提高了机器人的机动性,适应性和智能性。

  4.对于某些特殊信息,传感器比人类感知系统更有效。

  五,机器人位置检测

  旋转光学编码器是最常用的位置反馈设备。光电探测器将光脉冲转换为二进制波形。轴的旋转角度通过计算脉冲数获得,旋转方向由两个方波信号的相对相位确定。

  感应同步器输出模拟信号轴角为——的两个正弦和余弦信号。根据两个信号的相对幅度来计算轴的转角。感应同步器通常比编码器更可靠,但分辨率较低。

  电位计是位置检测的最直接形式。它连接到桥,并产生与轴角度成比例的电压信号。但是,由于分辨率低,线性度差以及对噪声敏感。

  转速表可以输出与轴速度成比例的模拟信号。如果没有这种速度传感器,则可以通过检测到的位置相对于时间的差来获得速度反馈信号。

  六,机器人力检测

  力传感器通常安装在操作臂上的以下三个位置:

  1.安装在联合驱动器上。可以测量驱动/变速箱本身的扭矩或力输出。但是,末端执行器与环境之间的接触力无法很好地检测到。

  2.它安装在末端执行器和操作臂的末端关节之间,可以称为腕力传感器。通常,可以测量施加到末端执行器的三到六个力/扭矩分量。

  3.安装在末端执行器的“指尖”上。通常,这些力会在手指中内置一个应变仪,以测量作用在指尖上的一到四个分力。

  七,机器人与环境的互动系统

  1.机器人与环境的交互系统是使工业机器人能够与外部环境中的设备进行通信和协调的系统。2.工业机器人与作为功能单元的外部设备集成在一起,例如制造单元,焊接单元,组装单元等。它还可以与多个机器人,多个机床或设备,多个零件存储设备等集成在一起。

  3.它也可以是集成到一个功能单元中以执行复杂任务的多机器人,多个机床或设备,多个零件存储设备等。

  八,人机交互系统

  人机交互系统是一种允许操作员参与机器人控制并与机器人通信的设备。该系统概括为:命令给定设备和信息显示设备两大类。


Tags:

发布: admin 分类: 机器人新闻 评论: 0 浏览: 2
留言列表