发布时间：2023-12-08 00:40:29   来源：安博电竞

  工业机器人入门教学课件作者张玉希03第三章工业机器人的机械结构.ppt

  、 、 、 、 、 --基本结构与特点1)基本说明虽然工业机器人的形态各异,但其本体都是由若干关节和连杆通过不同的结构设计和机械连接所组成的机械装置。在工业机器人中,水平串联SCARA结构的机器人多用于3C行业的电子元器件安装和搬运作业;并联结构的机器人多用于电子电工、食品药品等行业的装配和搬运。这两种结构的机器人大多属于高速、轻载工业机器人,其规格相对较少。物理运动系统以同步带(水平串联SCARA结构)和摆动(并联结构)为主,形式单一,维修、调整较容易。垂直串联(VerticalArticulated)是工业机器人最典型的结构,它被大范围的使用在加工、搬运、装配、包装机器人等。垂直串联工业机器人的形式多样、结构较为复杂,维修、调整相对困难,本章将以此为重点,来介绍工业机器人的机械结构及维修方法。垂直串联结构机器人的各个关节和连杆依次串联,机器人的每一个自由度都需要由一台伺服电机驱动。因此,如将机器人的本体结构可以进行分解,它便是由若干台伺服电机经过减速器减速后驱动运动部件的机械运动机构的叠加和组合。--基本结构与特点2)基本结构常用的小规格、轻量级垂直串联的6轴关节型工业机器人的基本结构如图所示。这种结构的机器人的所有伺服驱动电机、减速器及别的机械传动部件均安装于内部,机器人外形简洁、防护性能好,物理运动结构简单、传动链短、传动精度高、刚性好,因此,被广泛用于中小型加工、搬运、装配、包装机器人,是小规格、轻量级工业机器人的典型结构。--基本结构与特点机器人本体的内部结构示意如图所示,机器人的运动主要包括整体回转(腰关节)、下臂摆动(肩关节)、上臂摆动(肘关节)及手腕运动。机器人每一关节的运动都需要有相应的电机驱动,交流伺服电机是目前工业机器人最常用的驱动电机。交流伺服电机是一种用于机电一体化设备控制的通用电机,具有恒转矩输出特性,小功率的最高转速一般为3000~6000r/min,。然而,机器人的关节回转和摆动的负载惯量大,最大回转速度低(通常为25~100r/min),加减速时的最大输出转矩(动载荷)需要达到几百甚至几万牛•米,故要求驱动系统具有低速、大转矩输出特性。因此,在机器人上,几乎所有轴的伺服驱动电机都必须配套结构紧凑、传动效率高、减速比大、承载能力强的RV减速器或谐波减速器,以降低转速和提高输出转矩。减速器是机器人的核心部件。下图所示的6轴机器人上,每一驱动轴都安装有1套减速器手回转的驱动电机13和减速器14直接安装在手部工具安装法兰的后侧,这种结构传动简单、直接,但它会增加手部的体积和质量,并影响手的灵活性。因此,目前已较多地采用手回转驱动电机和减速器安装在上臂内部,然后通过同步带、伞齿轮等传动部件传送至手部的结构形式。--基本结构与特点本体的内部结构:1-基座4-腰关节5-下臂6-肘关节11-上臂15-腕关节16-连接法兰18-同步带19-肩关节2、8、9、12、13、20-伺服电机3、7、10、14、17、21-减速器3)主要特点如上图所示的机器人,其所有关节的伺服电机、减速器等驱动部件都安装在各自的回转或摆动部位,除腕弯曲摆动使用了同步带外,其他关节的驱动均无中间传动部件,故称为直接传动结构。直接传动的机器人,传动系统结构相对比较简单、层次清晰,各关节无相互牵连,它不但可简化本体的机械结构、减少零部件、降低生产制造成本、方便安装调试,而且还可缩短传动链,避免中间传动部件间隙、刚度对系统刚度、精度的影响,因此,其精度高、刚性好,安装方便。此外,由于机器人的所有驱动电机、减速器都安装在本体内部,机器人的外形简洁,整体防护性能好,安装运输也十分便捷。机器人采用直接传动也存在很明显的缺点。首先,由于驱动电机、减速器都要安设在关

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