工业机器人结构
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工业机器人基本结构概述
工业机器人系统一般由操作机、驱动单元、控制装置和为了使工业机器人进行作业而要求的外部设备组成。
简单为大家讲一下工业机器人基本结构。
一、机器人主体
机器人主体是机器人完成作业的实体,它具有和人手臂相似的动作功能。
通常由下列部分组成:
1.末端执行器又称手部,是机器人直接执行工作的装置,并可设置夹持器、工具、传感器等,是工业机器人直接与工作对象接触以完成作业的机构。
2.手腕是支承和调整末端执行器姿态的部件,主要用来确定和改变末端执行器的方位和扩大手臂的动作范围,一般有2~3个回转自由度以调整末端执行器的姿态。
有些专用机器人可以没有手腕而直接将末端执行器安装在手臂的端部。
3.手臂它由机器人的动力关节和连接杆件等构成,是用于支承和调整手腕和末端执行器位置的部件。
手臂有时包括肘关节和肩关节,即手臂与手臂间。
手臂与机座间用关节连接,因而扩大了末端执行器姿态的变化范围和运动范围。
4.机座有时称为立柱,是工业机器人机构中相对固定并承受相应的力的基础部件。
可分固定式和移动式两类。
二、驱动单元
工业机器人驱动单元是由驱动器、检测单元等组成的部件,是用来为操作机各部件提供动力和运动的装置。
三、控制装置
工业机器人控制装置是由人对机器人的启动、停机及示教进行操作的一种装置,它指挥机器人按规定的要求动作。
四、人工智能系统
工业机器人人工智能系统由两部分组成,一部分是感觉系统,另一部分为决策-规划智能系统。
abb工业机器人的结构组成摘要:一、引言1.ABB工业机器人的概述2.本文目的和结构二、ABB工业机器人的机械结构系统1.机器人的主体结构2.关节和传动系统3.末端执行器三、ABB工业机器人的驱动系统1.电机和驱动器2.减速器3.伺服系统四、ABB工业机器人的控制系统1.控制器及其功能2.编程和编程语言3.控制系统的基本原理五、ABB工业机器人的传感器和执行器1.传感器的作用和类型2.执行器的分类和应用3.传感器和执行器的协同工作六、ABB工业机器人的环境交互系统1.工业机器人与外部设备的连接2.信息交流和协调3.工业网络和通信协议七、ABB工业机器人的编程和应用1.编程技术和方法2.典型应用领域3.工业机器人的性能和稳定性八、结论1.ABB工业机器人的优势和特点2.未来发展趋势和挑战正文:一、引言随着科技的飞速发展,工业机器人已成为现代制造业的重要装备。
在全球工业机器人市场中,ABB集团是一家具有领导地位的供应商。
本文将详细介绍ABB工业机器人的结构组成,以帮助读者更好地了解和应用这一技术。
二、ABB工业机器人的机械结构系统ABB工业机器人的机械结构系统是工业机器人的基础部分,它包括机器人的主体结构、关节和传动系统以及末端执行器。
1.机器人的主体结构:机器人的主体结构通常由立柱、横梁、底座等部分组成,它们共同支撑和固定机器人的其他部件。
2.关节和传动系统:关节是连接机器人各个部位的纽带,传动系统则负责实现关节的运动。
ABB工业机器人采用多种类型的关节和传动系统,如旋转关节、摆动关节、线性关节等。
3.末端执行器:末端执行器是机器人完成工作任务的工具,根据不同的应用场景,ABB提供了多种末端执行器,如抓手、焊枪、刷子等。
三、ABB工业机器人的驱动系统ABB工业机器人的驱动系统负责将电能转化为机械能,实现机器人的运动。
它包括电机、减速器和伺服系统。
1.电机和驱动器:电机是将电能转化为机械能的核心部件,ABB提供多种类型的电机,如交流电机、直流电机和无刷电机。
工业机器人本体的基本组成
工业机器人本体的基本组成通常包括以下几个部分:
1. 机械结构:这是机器人的主体框架,包括底座、腰部、臂部、腕部和末端执行器等组成部分。
机械结构的设计需要考虑到机器人的负载能力、运动范围、精度要求等因素。
2. 驱动系统:驱动系统是为机器人提供动力的关键组件,它可以根据需要调节机器人的运动速度和方向。
常见的驱动方式有电动、液压、气压和伺服电机等。
3. 传感系统:传感系统用于感知机器人周围环境的变化,例如位置、速度、力/扭矩、温度等参数。
常用的传感器包括编码器、激光雷达、摄像头、红外线传感器等。
4. 控制系统:控制系统是机器人的“大脑”,负责接收传感器反馈的数据并进行处理,然后发出指令来控制机器人的动作。
控制系统通常由嵌入式处理器、操作系统、编程语言和人机界面等组成。
5. 执行机构:执行机构是机器人完成特定任务的关键组件,例如抓手、喷涂枪、焊接头等。
执行机构通常与末端执行器相连,可以根据需要进行调节和更换。
6. 配套软件和设备:除了机器人本体外,还需要相应的配套软件和设备来支持机器人的运行和维护。
例如机器人操作系统、编程软件、调试工具、维护手册等。
综上所述,工业机器人本体的基本组成包括机械结构、驱动系统、传感系统、控制系统、执行机构和配套软件和设备等多个部分,它们相互协作,共同实现机器人的功能和任务。
工业机器人的基本结构工业机器人是一种用于自动化生产的机器人系统,它具有复杂的结构和多样的功能。
下面将介绍工业机器人的基本结构。
工业机器人主要由机械结构、传感器、控制系统和执行器四个主要部分组成。
一、机械结构工业机器人的机械结构是机器人的骨架,它决定了机器人的外形和运动能力。
机械结构包括机器人的机身、关节、连杆、末端执行器等部分。
1. 机身:机身是机器人的主体部分,承载着各个关节和执行器。
一般采用铝合金、钢材或碳纤维等材料制作,具有较强的刚性和轻量化特性。
2. 关节:关节是连接机身和连杆的部分,用于实现机器人的运动。
根据运动方式的不同,关节可以分为旋转关节和直线关节。
旋转关节可以使机器人在水平方向上旋转,而直线关节可以使机器人在垂直方向上进行上下运动。
3. 连杆:连杆是连接关节和末端执行器的部分,它们通过关节的旋转和直线运动,使机器人能够完成各种复杂的任务。
连杆一般采用铝合金或钢材制作,具有一定的刚性和强度。
4. 末端执行器:末端执行器是机器人的“手”,用于实现机器人的具体操作。
常见的末端执行器包括夹爪、焊枪、刀具等,不同的末端执行器适用于不同的工作任务。
二、传感器传感器是工业机器人的感知器官,用于获取周围环境的信息,帮助机器人做出相应的动作。
常见的传感器包括视觉传感器、力传感器、位置传感器等。
1. 视觉传感器:视觉传感器可以通过拍摄和分析图像,实现对物体的识别、定位和测量。
它可以帮助机器人在不同的工作环境中准确定位和操作物体。
2. 力传感器:力传感器可以测量机器人施加在物体上的力和力矩,帮助机器人控制力的大小和方向,实现精确的操作和装配。
3. 位置传感器:位置传感器可以测量机器人各个关节的位置和姿态,提供给控制系统进行运动控制。
常见的位置传感器有编码器、陀螺仪等。
三、控制系统控制系统是工业机器人的大脑,负责对机器人进行运动控制和任务规划。
它由硬件和软件两部分组成。
1. 硬件:硬件部分包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出接口等。
简述工业机器人的组成及每部分的功能。
工业机器人主要由以下几个部分组成:
1. 机械结构:工业机器人的机械结构是实现机器人运动和操作的基础。
它包括臂架、关节、机械手、手爪等组件,可以具备多个自由度。
机械结构的主要功能是实现机器人的运动和操作。
2. 控制系统:工业机器人的控制系统是实现机器人工作的核心部分。
它包括控制器、编程设备、传感器等组件。
控制系统接收操作员或者计算机发出的指令,通过控制器对机械结构进行控制和操作。
同时,它还可以根据传感器的反馈信息,实现自适应和反馈控制。
3. 传感器系统:工业机器人的传感器系统主要用于获取周围环境的信息。
它可以包括接近传感器、视觉传感器、力传感器等。
传感器系统的主要功能是检测和感知周围环境的变化,为机器人的操作和决策提供数据支持。
4. 执行器:工业机器人的执行器是机械结构的驱动装置。
它可以包括电机、液压驱动器、气动驱动器等。
执行器的主要功能是将控制系统发出的信号转化为机械力或者运动,驱动机械结构进行工作和操作。
综上所述,工业机器人的组成部分主要包括机械结构、控制系统、传感器系统和执行器。
这些部分通过协同工作,实现机器人的运动、操作和感知能力,完成各种工业任务。
工业机器人的组成结构
工业机器人一般由主构架(手臂)、手腕、驱动系统、测量系统、控制器及传感器等组成。
图1是工业机器人的典型结构。
机器人手臂具有3个自由度(运动坐标轴),机器人作业空间由手臂运动范围决定。
手腕是机器人工具(如焊枪、喷嘴、机加工刀具、夹爪)与主构架的连接机构,它具有3个自由度。
驱动系统为机器人各运动部件提供力、力矩、速度、加速度。
测量系统用于机器人运动部件的位移、速度和加速度的测量。
控制器(RC)用于控制机器人各运动部件的位置、速度和加速度,使机器人手爪或机器人工具的中心点以给定的速度沿着给定轨迹到达目标点。
通过传感器获得搬运对象和机器人本身的状态信息,如工件及其位置的识别,障碍物的识别,抓举工件的重量是否过载等。
图1 工业机器人的典型结构
工业机器人运动由主构架和手腕完成,主构架具有3个自由度,其运动由两种基本运动组成,即沿着坐标轴的直线移动和绕坐标轴的回转运动。
不同运动的组合,形成各种类型的机器人(如图2):①直角坐标型(如图2a是三个直线坐标轴);②圆柱坐标型(如图2b是两个直线坐标轴和一个回转轴);③球坐标型(如图2c是一个直线坐标轴和两个回转轴);④关节型(如图2d是三个回转轴关节和图2e是三个平面运动关节)。
a)直角坐标型 b)圆柱坐标型 c)球坐标型 d)多关节型 e)平面关节型
图2 工业机器人的基本结构形式。
工业机器人组成结构工业机器人是一种用于自动化生产的机器,它能够完成人类在生产线上的工作任务。
工业机器人的组成结构是多样的,下面将从机械结构、电气控制和软件系统三个方面来介绍工业机器人的组成结构。
一、机械结构工业机器人的机械结构是支持其运动和操作的基础。
通常,它由底座、臂架、关节、末端执行器等部分组成。
1. 底座:底座是机器人的基础,通常由铸铁或钢板制成,具有足够的强度和稳定性。
底座上通常安装有电机和减速器,用于提供机器人的旋转运动。
2. 臂架:臂架是机器人的主体结构,通常由铝合金或碳纤维等材料制成,具有轻量化和高强度的特点。
臂架上的关节连接着各个运动部件,使机器人能够进行多轴运动。
3. 关节:关节是机器人的运动部件,通常由电动机、减速器和编码器等组成。
关节能够提供机器人的转动和抬升等运动,使机器人能够灵活地完成各种工作任务。
4. 末端执行器:末端执行器是机器人的工作部件,通常根据需要选择不同的执行器,如夹爪、吸盘、焊枪等。
末端执行器能够完成机器人的具体操作任务,如抓取、装配、焊接等。
二、电气控制电气控制是机器人的神经系统,负责控制机器人的运动和操作。
它由电机驱动系统、传感器系统和控制器等组成。
1. 电机驱动系统:电机驱动系统是机器人的动力源,通常由伺服电机和伺服驱动器等组成。
电机驱动系统能够提供机器人的运动能力,使机器人能够精确地控制运动轨迹和速度。
2. 传感器系统:传感器系统能够感知机器人周围的环境和工件信息,通常包括视觉传感器、力传感器、接近开关等。
传感器系统能够为机器人提供反馈信号,使机器人能够根据实际情况进行调整和控制。
3. 控制器:控制器是机器人的大脑,负责整个系统的协调和控制。
控制器通常由工控机或嵌入式控制器组成,可以通过编程来实现机器人的自动化控制和任务规划。
三、软件系统软件系统是机器人的智能核心,负责实现机器人的智能化和自主性。
它由操作系统、控制算法和应用软件等组成。
1. 操作系统:操作系统是机器人的基础软件平台,通常采用实时操作系统(RTOS),如VxWorks、RobotWare等。
工业机器人的五大机械结构和三大零部件解析一、五大机械结构:1.手臂结构:工业机器人的手臂结构类似于人的手臂,用于搬运和操作物体。
它通常由多段关节构成,这些关节可以进行旋转和伸缩。
手臂结构可以根据不同的任务来设计,手臂的长度、关节的自由度和负载能力等可以根据实际需求进行调整。
2.底座结构:底座结构是工业机器人的支撑部分,它承载整个机器人和工作负载的重量,并提供机器人的旋转能力。
底座通常由电机和减速器组成,通过控制电机的旋转实现整体机器人的转动。
3.关节结构:关节结构是工业机器人手臂各关节连接的部分,它具有旋转和转动的能力。
关节结构通常由电机、减速器和编码器等组成,电机提供动力,减速器提供转动和转动的精度,编码器用于反馈位置和速度等参数。
4.手持器结构:手持器结构是机器人手臂的末端装置,用于夹取和操纵物体。
手持器通常由夹爪、吸盘、焊枪等组成,它们可以根据不同的任务和工作环境进行选择和装配。
5.支撑结构:支撑结构是机器人的框架和支撑部分,它提供机器人的稳定性和强度。
支撑结构通常由铝合金、碳纤维等材料制成,具有轻巧、刚性和耐用等特点。
二、三大零部件:1.电机:电机是工业机器人的核心动力部件,它提供驱动力和旋转力。
根据不同的应用需求,电机可以选择步进电机、直流电机、交流伺服电机等,它们具有不同的功率、转速和扭矩等特性。
2.减速器:减速器是机器人关节结构中的关键部件,它将电机的高速转动转换为低速高扭矩的输出。
减速器能够提供精确的旋转和转动控制,确保机器人的高精度和灵活性。
3.编码器:编码器是机器人关节结构中的传感器部件,它用于测量关节的位置和速度等参数。
编码器通过提供准确的反馈信号,帮助控制系统实时控制和监测机器人的运动状态。
以上是对工业机器人的五大机械结构和三大零部件的解析。
机器人的结构和零部件的选择和设计根据不同的应用和需求来进行,它们共同作用于机器人的性能和功能,实现自动化生产和工作的目标。
随着科技的不断发展,工业机器人在各个领域的应用也将越来越广泛。
工业机器人的系统组成部分及基本结构工业机器人是一种使用于工业生产中的自动化机器。
它由多个组成部分组成,每个部分都起着重要的作用,以确保机器人的正常运行和高效生产。
工业机器人的基本结构包括机械结构、电气控制系统和程序控制系统。
机械结构是工业机器人的基本框架,通常由臂和手构成。
臂部通常由几个可自由移动的关节连接而成,以模拟人类的手臂运动。
手部通常包括夹具、工具或感应器等,用于操作和处理物体。
机械结构的设计使机器人能够执行精确的运动和操作,满足各种生产需求。
电气控制系统是工业机器人的大脑,负责监控和控制机器人的运动。
它包括电机、传感器、执行器和控制器等元件。
电机驱动机械结构的运动,传感器监测环境和物体的状态,执行器控制机械结构的执行动作,而控制器则负责协调和控制各个部件的工作。
电气控制系统的好坏直接影响机器人的运行效果和精度。
程序控制系统是工业机器人的智能部分,负责控制机器人执行特定的任务。
它包括机器人的操作系统、编程界面和算法。
操作系统提供机器人的基本功能和用户界面,编程界面使操作员能够以编程的方式控制和指导机器人的动作,而算法则是根据具体任务要求和机器人能力所设计的一系列算法流程。
程序控制系统的精确性和稳定性决定了机器人的执行能力和任务完成质量。
除了以上三个基本部分,工业机器人还可以配备其他辅助设备,如视觉系统、定位系统、激光测距系统等,以提高机器人的感知和定位能力。
工业机器人的系统组成部分包括机械结构、电气控制系统和程序控制系统。
这些部分相互配合,使机器人能够高效地执行各种任务,提高生产效率和产品质量。
工业机器人结构设计1 绪论1.1前言工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术,并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分,这种新技术发展很快,逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。
机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域,是一门跨学科综合技术。
机械手的结构形式开始比较简单,专用性较强。
随着工业技术的发展,制成了能够独立的按程序控制实现重复操作,适用范围比较广的“程序控制通用机械手”,简称通用机械手。
由于通用机械手能很快的改变工作程序,适应性较强,所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。
1.2 工业机械手的简史现代工业机械手起源于20世纪50年代初,是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更,具有多自由度动作功能的柔性自动化产品。
机械手首先是从美国开始研制的。
1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。
他的结构是:机体上安装一回转长臂,端部装有电磁铁的工件抓放机构,控制系统是示教型的。
1962年,美国机械铸造公司在上述方案的基础之上又试制成一台数控示教再现型机械手。
商名为Unimate(即万能自动)。
运动系统仿造坦克炮塔,臂回转、俯仰,用液压驱动;控制系统用磁鼓最存储装置。
不少球坐标式通用机械手就是在这个基础上发展起来的。
同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司(Unimaton),专门生产工业机械手。
1962年美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran机械手,原意是灵活搬运。
该机械手的中央立柱可以回转,臂可以回转、升降、伸缩、采用液压驱动,控制系统也是示教再现型。
虽然这两种机械手出现在六十年代初,但都是国外工业机械手发展的基础。
1978年美国Unimate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vic-arm型工业机械手,装有小型电子计算机进行控制,用于装配作业,定位误差可小于±1毫米。
美国还十分注意提高机械手的可靠性,改进结构,降低成本。
如Unimate公司建立了8年机械手试验台,进行各种性能的试验。
准备把故障前平均时间(注:故障前平均时间是指一台设备可靠性的一种量度。
它给出在第一次故障前的平均运行时间),由400小时提高到1500小时,精度可提高到±0.1毫米。
德国机器制造业是从1970年开始应用机械手,主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。
德国KnKa公司还生产一种点焊机械手,采用关节式结构和程序控制。
瑞士RETAB公司生产一种涂漆机械手,采用示教方法编制程序。
瑞典安莎公司采用机械手清理铸铝齿轮箱毛刺等。
日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。
自1969年从美国引进二种典型机械手后,大力研究机械手的研究。
据报道,1979年从事机械手的研究工作的大专院校、研究单位多达50多个。
1976年个大学和国家研究部门用在机械手的研究费用42%。
1979年日本机械手的产值达443亿日元,产量为14535台。
其中固定程序和可变程序约占一半,达222亿日元,是1978年的二倍。
具有记忆功能的机械手产值约为67亿日元,比1978年增长50%。
智能机械手约为17亿日元,为1978年的6倍。
截止1979年,机械手累计产量达56900台。
在数量上已占世界首位,约占70%,并以每年50%~60%的速度增长。
使用机械手最多的是汽车工业,其次是电机、电器。
预计到1990年将有55万机器人在工作。
第二代机械手正在加紧研制。
它设有微型电子计算机控制系统,具有视觉、触觉能力,甚至听、想的能力。
研究安装各种传感器,把感觉到的信息反馈,使机械手具有感觉机能。
目前国外已经出现了触觉和视觉机械手。
第三代机械手(机械人)则能独立地完成工作过程中的任务。
它与电子计算机和电视设备保持联系。
并逐步发展成为柔性制造系统FMS(Flexible Manufacturing system)和柔性制造单元(Flexible Manufacturing Cell)中重要一环。
随着工业机器手(机械人)研究制造和应用的扩大,国际性学术交流活动十分活跃,欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多。
1.3工业机械手在生产中的应用机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。
机械手可以完成许多工作,如搬物、装配、切割、喷染等等,应用非常广泛。
在现代工业中,生产过程中的自动化已成为突出的主题。
各行各业的自动化水平越来越高,现代化加工车间,常配有机械手,以提高生产效率,完成工人难以完成的或者危险的工作。
可在机械工业中,加工、装配等生产很大程度上不是连续的。
据资料介绍,美国生产的全部工业零件中,有75%是小批量生产;金属加工生产批量中有四分之三在50件以下,零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产时间的5%。
从这里可以看出,装卸、搬运等工序机械化的迫切性,工业机械手就是为实现这些工序的自动化而产生的。
目前在我国机械手常用于完成的工作有:注塑工业中从模具中快速抓取制品并将制品传诵到下一个生产工序;机械手加工行业中用于取料、送料;浇铸行业中用于提取高温熔液等等。
本文以能够实现这类工作的搬运机械手为研究对象。
1.4 机械手的组成工业机械手由执行机构、驱动机构和控制机构三部分组成。
1.4.1 执行机构(1)手部(2)腕部(3)臂部(4)机身1.4.2 驱动机构驱动机构是工业机械手的重要组成部分。
根据动力源的不同, 工业机械手的驱动机构大致可分为液压、气动、电动和机械驱动等四类。
采用液压机构驱动机械手,结构简单、尺寸紧凑、重量轻、控制方便。
1.4.3 控制系统分类在机械手的控制上,有点动控制和连续控制两种方式。
大多数用插销板进行点位控制,也有采用可编程序控制器控制、微型计算机控制,采用凸轮、磁盘磁带、穿孔卡等记录程序。
主要控制的是坐标位置,并注意其加速度特性。
1.5工业机械手的发展趋势(1)工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不断下降,平均单机价格从91年的10.3万美元降至97年的6.5万美元。
(2)机械结构向模块化、可重构化发展。
例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化:由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。
(3)工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构:大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。
(4)机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。
(5)虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。
(6)当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统,而是致力于操作者与机器人的人机交互控制,即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统,使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。
美国发射到火星上的“索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。
1.6 本文主要研究内容本文研究了国内外机械手发展的现状,根据设计任务要求,确定了搬运机械手的基本结构,完成了机械手机械设计工作。
1.7 本章小结本章简要的介绍了机械手的基本概念,机械手的发展趋势,叙述了工业机械手在生产中的应用状况,描述本文研究的主要内容。
2 机械手的总体设计方案本设计主要任务是完成机械手的结构方面设计。
在本章中对机械手的座标形式、自由度、驱动机构等进行了确定。
2.1 机械手基本形式的选择常见的工业机械手根据手臂的动作形态,按坐标形式大致可以分为以下4种: (1)直角坐标型机械手;(2)圆柱坐标型机械手; ( 3)球坐标(极坐标)型机械手; (4)多关节型机机械手。
其中圆柱坐标型机械手结构简单紧凑,定位精度较高,占地面积小,因此本设计采用圆柱坐标型。
2.2 机械手的主要部件及运动在圆柱坐在圆柱坐标式机械手的基本方案选定后,根据设计任务,为了满足设计要求,本设计关于机械手具有4个自由度既:手部回转;手臂伸缩;手臂回转;手臂升降5个主要运动。
本设计机械手主要由手部,腕部,臂部,机身和液压系统组成:(1)手部,采用一个直线液压缸驱动,通过机构运动实现手抓的张合。
(2)腕部,采用一个回转液压缸实180(3)臂部,采用直线缸来实现手臂平动1.2m 。
(4)机身,采用一个直现手部回转0线缸和一个回转缸来实现手臂升降和回转。
2.3驱动机构的选择驱动机构是工业机械手的重要组成部分, 工业机械手的性能价格比在很大程度上取决于驱动方案及其装置。
根据动力源的不同, 工业机械手的驱动机构大致可分为液压、气动、电动和机械驱动等四类。
采用液压机构驱动机械手,结构简单、尺寸紧凑、重量轻、控制方便,驱动力大等优点。
因此,机械手的驱动方案选择液压驱动。
2.4 机械手的技术参数列表一、用途:用于车间搬运二、设计技术参数:1、抓重:1.25Kg (夹持式手部)2、自由度数:4个自由度,沿Z 轴上下移动,绕Z 轴转动,沿X 轴伸缩,绕X 轴转动3、座标型式:圆柱座标4、最大工作半径:1800mm 最小工作半径:1350mm5、手臂最大中心高:1012mm6、手臂运动参数伸缩行程:450mm伸缩速度:<250mm/s升降行程: 150mm升降速度:<60mm/s回转范围: 度180~0回转速度:<70/s7、手腕运动参数回转范围: 度180~0回转速度:90/s8. 手臂握力:由N=0.5/f*G 定这里取f=0.1 G=1.25kgN=0.5/f*G=6.25kg即手指握力为6.25kg2.5 本章小结本章对机械手的整体部分进行了总体设计,选择了机械手的基本形式以及自由度,确定了本设计采用液压驱动,给出了设计中机械手的一些技术参数。
下面的设计计算将以次进行。
3 机械手手部的设计计算3.1 手部设计基本要求(1)应具有适当的夹紧力和驱动力。
应当考虑到在一定的夹紧力下,不同的传动机构所需的驱动力大小是不同的。
(2)手指应具有一定的张开范围,手指应该具有足够的开闭角度(手指从张开到闭合绕支点所转过的角度)∆γ,以便于抓取工件。
(3)要求结构紧凑、重量轻、效率高,在保证本身刚度、强度的前提下,尽可能使结构紧凑、重量轻,以利于减轻手臂的负载。
3.2 典型的手部结构(1)回转型包括滑槽杠杆式和连杆杠杆式两种。
(2)移动型移动型即两手指相对支座作往复运动。
(3)平面平移型。
3.3机械手手抓的设计计算3.3.1选择手抓的类型及夹紧装置本设计是设计平动搬运机械手的设计,考虑到所要达到的原始参数:手抓张合角γ∆=060,夹取重量为1.25Kg。