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工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)

2018-07-03 武漢邁信電氣技術(shù)有限公司

 

常用運(yùn)動(dòng)學(xué)構(gòu)形

 

1、笛卡爾操作臂

 

優(yōu)點(diǎn):很容易通過(guò)計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn),容易達(dá)到高精度。

缺點(diǎn):妨礙工作,且占地面積大,運(yùn)動(dòng)速度低,密封性不好。

 

  • 焊接、搬運(yùn)、上下料、包裝、碼垛、拆垛、檢測(cè)、探傷、分類、裝配、貼標(biāo)、噴碼、打碼、(軟仿型)噴涂、目標(biāo)跟隨、排爆等一系列工作。

  • 特別適用于多品種,便批量的柔性化作業(yè),對(duì)于穩(wěn)定,提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,改善勞動(dòng)條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代有著十分重要的作用。

 

 

 

2、鉸鏈型操作臂(關(guān)節(jié)型)

 

關(guān)節(jié)機(jī)器人的關(guān)節(jié)全都是旋轉(zhuǎn)的,類似于人的手臂,工業(yè)機(jī)器人中最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)。它的工作范圍較為復(fù)雜。

 

  • 汽車零配件、模具、鈑金件、塑料制品、運(yùn)動(dòng)器材、玻璃制品、陶瓷、航空等的快速檢測(cè)及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

  • 車身裝配、通用機(jī)械裝配等制造質(zhì)量控制等的三坐標(biāo)測(cè)量及誤差檢測(cè)。

  • 古董、藝術(shù)品、雕塑、卡通人物造型、人像制品等的快速原型制作。

  • 汽車整車現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和檢測(cè)。

  • 人體形狀測(cè)量、骨骼等醫(yī)療器材制作、人體外形制作、醫(yī)學(xué)整容等。

 

 

 

3、SCARA操作臂

 

SCARA機(jī)器人常用于裝配作業(yè),最顯著的特點(diǎn)是它們?cè)趚-y平面上的運(yùn)動(dòng)具有較大的柔性,而沿z軸具有很強(qiáng)的剛性,所以,它具有選擇性的柔性。這種機(jī)器人在裝配作業(yè)中獲得了較好的應(yīng)用。

 

  • 大量用于裝配印刷電路板和電子零部件。

  • 搬動(dòng)和取放物件,如集成電路板等。

  • 廣泛應(yīng)用于塑料工業(yè)、汽車工業(yè)、電子產(chǎn)品工業(yè)、藥品工業(yè)和食品工業(yè)等領(lǐng)域。

  • 搬取零件和裝配工作。

 

 

 

4、球面坐標(biāo)型操作臂

 

球面坐標(biāo)型操作臂中心支架附近的工作范圍大,兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置容易密封,覆蓋工作空間較大。但該坐標(biāo)復(fù)雜,難于控制,且直線驅(qū)動(dòng)裝置存在密封的問(wèn)題。

 

 

 

5、圓柱面坐標(biāo)型操作臂

 

優(yōu)點(diǎn):且計(jì)算簡(jiǎn)單;直線部分可采用液壓驅(qū)動(dòng),可輸出較大的動(dòng)力;能夠伸入型腔式機(jī)器內(nèi)部。

缺點(diǎn):它的手臂可以到達(dá)的空間受到限制,不能到達(dá)近立柱或近地面的空間;

直線驅(qū)動(dòng)部分難以密封、防塵;后臂工作時(shí),手臂后端會(huì)碰到工作范圍內(nèi)的其它物體。

 

 

 

6、冗余機(jī)構(gòu)

 

通??臻g定位需要6個(gè)自由度,利用附加的關(guān)節(jié)可以幫助機(jī)構(gòu)避開(kāi)奇異位形。下圖為7自由度操作臂位形。

 

 

 

7、閉鏈機(jī)構(gòu)

 

閉鏈機(jī)構(gòu)可以提高機(jī)構(gòu)剛度,但會(huì)減小關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍,工作空間有一定減小。

 

  • 運(yùn)動(dòng)模擬器;

  • 并聯(lián)機(jī)床;

  • 微操作機(jī)器人;

  • 力傳感器;

  • 生物醫(yī)學(xué)工程中的細(xì)胞操作機(jī)器人、可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的注射和分割;

  • 微外科手術(shù)機(jī)器人;

  • 大型射電天文望遠(yuǎn)鏡的姿態(tài)調(diào)整裝置;

  • 混聯(lián)裝備等,如SMT公司的Tricept混聯(lián)機(jī)械手模塊是基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)單元的模塊化設(shè)計(jì)的成功典范。

 

 

 

 

機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)

 

機(jī)器人的技術(shù)參數(shù)反映了機(jī)器人可勝任的工作、具有的最高操作性能等情況,是設(shè)計(jì)、應(yīng)用機(jī)器人必須考慮的問(wèn)題。機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)有自由度、分辨率、工作空間、工作速度、工作載荷等。

 

1、自由度

 

機(jī)器人具有的獨(dú)立坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。機(jī)器人的自由度是指確定機(jī)器人手部在空間的位置和姿態(tài)時(shí)所需要的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目。手指的開(kāi)、合,以及手指關(guān)節(jié)的自由度一般不包括在內(nèi)。機(jī)器人的自由度數(shù)一般等于關(guān)節(jié)數(shù)目。機(jī)器人常用的自由度數(shù)一般不超過(guò)5~6個(gè)。

 

2、關(guān)節(jié)

 

即運(yùn)動(dòng)副,允許機(jī)器人手臂各零件之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。

 

 

 

3、工作空間

 

機(jī)器人手臂或手部安裝點(diǎn)所能達(dá)到的所有空間區(qū)域。其形狀取決于機(jī)器人的自由度數(shù)和各運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)的類型與配置。機(jī)器人的工作空間通常用圖解法和解析法兩種方法進(jìn)行表示。

 

4、工作速度

 

機(jī)器人在工作載荷條件下、勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,機(jī)械接口中心或工具中心點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)所移動(dòng)的距離或轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。

 

5、工作載荷 

 

指機(jī)器人在工作范圍內(nèi)任何位置上所能承受的最大負(fù)載,一般用質(zhì)量、力矩、慣性矩表示。 還和運(yùn)行速度和加速度大小方向有關(guān),一般規(guī)定高速運(yùn)行時(shí)所能抓取的工件重量作為承載能力指標(biāo)。

 

6、分辨率 

 

能夠?qū)崿F(xiàn)的最小移動(dòng)距離或最小轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

 

7、精度 

 

重復(fù)性或重復(fù)定位精度:指機(jī)器人重復(fù)到達(dá)某一目標(biāo)位置的差異程度?;蛟谙嗤奈恢弥噶钕?,機(jī)器人連 續(xù)重復(fù)若干次其位置的分散情況。它是衡量一列誤差值的密集程度,即重復(fù)度。

 

文章來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)

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