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工业机器人传动机构设计事项 机械手末端执行器设计

发表时间:2016-06-24
导读:缩短传动链,提高传动与支承刚度,如用预紧的方法提高滚珠丝杠副和滚动导轨副的传动和支承刚度;采用大扭矩、宽调速的直流或交流伺服电机直接与丝杠螺母副连接,以减小中间传动机构;丝杠的支承设计采用两端轴向预紧或预拉伸支承结构等。 

伽达机械手配件讯:工业机器人传动机构设计应注意的问题;机器人是由多级联杆和关节组成的多自由度的空间运动机构。购买机械手夹具配件欢迎咨询我们。



除直接驱动型机器人以外,机器人各联杆及各关节的运动都是由驱动器经过各种机械传动机构进行驱动的。机器人所采用的传动机构与一般机械的传动机构相类似。

常用的机械传动机构主要有螺旋传动、齿轮传动、同步带传动、高速带传动等。由于传动部件直接影响着机器人的精度、稳定性和快速响应能力。

因此,应设计和选择满足传动间隙小,精度高,低摩擦、体积小、重量轻、运动平稳、响应速度快、传递转矩大、谐振频率高以及与伺服电动机等其它环节的动态性能相匹配等要求的传动部件。 
 
在设计机器人的传动机构时要注意以下问题: 
 
1.为了提高机器人的运动速度及控制精度,要求机器人各运动部件的重量要轻,惯量要小。因此,机器人的传动机构要力求结构紧凑,重量轻,体积小。 
 
2.在传动链及运动副中要采用间隙调整机构,以减小反向空回所造成的运动误差。 
 
3.系统传动部件的静摩擦力应尽可能小,动摩擦力应是尽可能小的正斜率,若为负斜率则易产生爬行,精度降低,寿命减小。因此,要采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件,如滚珠丝杠副、滚动导向支承等。
 
4.缩短传动链,提高传动与支承刚度,如用预紧的方法提高滚珠丝杠副和滚动导轨副的传动和支承刚度;采用大扭矩、宽调速的直流或交流伺服电机直接与丝杠螺母副连接,以减小中间传动机构;丝杠的支承设计采用两端轴向预紧或预拉伸支承结构等。 
 
5.选用最佳传动比,以达到提高系统分辨率、减少等效到执行元件输出轴上的等效转动惯量,尽可能提高加速能力。 
 
6.缩小反向死区误差,如采取消除传动间隙、减少支承变形等措施。 7.适当的阻尼比,机械零件产生共振时,系统的阻尼越大,最大振幅就越小,且衰减越快;但大阻尼也会使系统的失动量和反转误差增大,稳态误差增大,精度降低。故在设计时要使传动机构的阻尼合适。

伽达机械手配件讯:机械手末端执行器的设计要求有哪些?机器人末端执行器是安装在机器人手腕上用来进行某种操作或作业的附加装置。

机器人末端执行器的种类很多,以适应机器人的不同作业及操作要求。末端执行器可分为搬运用、加工用和测量用等。 

搬运用末端执行器是指各种夹持装置,用来抓取或吸附被搬运的物体。 加工用末端执行器是带有喷枪、焊枪、砂轮、铣刀等加工工具的机器人附加装置,用来进行相应的加工作业。 
 
测量用末端执行器是装有测量头或传感器的附加装置,用来进行测量及检验作业。 
 
在设计机器人末端执行器时,应注意以下问题:
 
1.机器人末端执行器是根据机器人作业要求来设计的。一个新的末端执行器的出现,就可以增加一种机器人新的应用场所。因此,根据作业的需要和人们的想象力而创造的新的机器人末端执行器,将不断的扩大机器人的应用领域。 
 
2.机器人末端执行器的重量、被抓取物体的重量及操作力的总和机器人容许的负荷力。因此,要求机器人末端执行器体积小、重量轻、结构紧凑。 
 
3.机器人末端执行器的万能性与专用性是矛盾的。万能末端执行器在结构上很复杂,甚至很难实现,例如,仿人的万能机器人灵巧手,至今尚未实用化。

目前,能用于生产的还是那些结构简单、万能性不强的机器人末端执行器。从工业实际应用出发,应着重开发各种专用的、高效率的机器人末端执行器,加之以末端执行器的快速更换装置,以实现机器人多种作业功能,而不主张用一个万能的末端执行器去完成多种作业。因为这种万能的执行器的结构复杂且造价昂贵。 
 
4.通用性和万能性是两个概念,万能性是指一机多能,而通用性是指有限的末端执行器,可适用于不同的机器人,这就要求末端执行器要有标准的机械接口(如法兰),使末端执行器实现标准化和积木化。 
 
5.机器人末端执行器要便于安装和维修,易于实现计算机控制。用计算机控制最方便的是电气式执行机构。

因此,工业机器人执行机构的主流是电气式,其次是液压式和气压式(在驱动接口中需要增加电-液或电-气变换环节)

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