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机械臂典型结构2023-09-25 11:28

  **分类**:用途-装配机器人、焊接机器人、搬运机器人、通用机器人等。驱动方式-气动、液压、电动等。

  手臂运动由关节实现,进一步讲是组成关节的运动副实现。包括回转副、直线副、螺旋副、球面副等,最常用的是回转副和直线副,都只有一个自由度。

  1. **直角坐标型机器人**-三个互相垂直的直线移动关节组成,手部在工作空间内的运动是由三个方向的直线. **圆柱坐标型机器人**-一个升降直线运动关节(轴向)、一个圆周旋转运动关节(周向)和一个径向直线运动关节组合而成。

  3. **球坐标型机器人**-两个回转运动关节和一个直线运动关节分别作为方位旋转关节、俯仰旋转关节和径向直线运动关节组合而成。

  4. **水平多关节型机器人**-由两个回转轴线垂直于水平面的回转运动关节组成一个能在水平面上作平面运动的连杆机构,加上一个直线运动关节作垂直升降运动组合而成的多关节机器人。

  5. **垂直多关节型机器人**-由一个回转运动关节作方位运动,加上由两个回转轴线相互平行且平行于水平面的回转运动关节组成一个能在垂直平面上作平面运动的连杆机构,组成的多关节机器人。

  结构更加简单,安排更加紧凑,部件的标准化和系列化程度相当高。但是由于悬臂式结构负载产生的力矩较大,因此除了第一根轴(X轴)安装在基础上行程可以较长外,其余各轴的行程不宜过长,所能承受的载荷也较轻,通常适用于流水线上、小型零件的搬运和装配作业。

  SCARA的基本型式是两个水平回转关节手臂加上一个直线垂直升降关节组成。根据直线升降关节是第一关节或第三关节的不同,SCARA还可以分为两种形式。特点是水平方向的柔性较大,垂直方向的刚性较大,非常适用于垂直方向的装配作业和搬运。由于结构简单、使用方便、作业速度快、成本低等优点,已广泛应用于电子电器、仪表等行业的装配作业。

  采用最简单的带传动和齿轮齿条传动形式,没有采用复杂的(滚珠丝杠螺母、谐波传动、摆线针轮传动),同时带传动的柔性还适应了SCARA在水平方向略带柔性的特点,满足装配时的柔顺性要求。如采用其它传动形式则较难满足。另外,结构上对带传动的条件也提供了方便。

  1. **手臂的自重平衡措施**-重力矩及其偏心力矩加重驱动负担,而且偏心力矩随转角变化,影响运动平稳性和定位,因此可采用平衡弹簧、平衡块等方式。

  2. 提高精度措施手臂骨架采用整体铝铸件,传动链采用精度较高的齿轮传动,还设计有消除齿轮间隙的偏心套调整机构和波纹管联轴器。

  气吸附和磁吸附。适用于大平面(单面接触无法抓取)、易碎(玻璃、磁盘)、微小(不易抓取)的物体。适用面较广。

  结构简单,重量轻,吸附力分布均匀。便于搬取薄片状物体,广泛应用于非金属材料或不可有剩磁的材料吸附要求物体表面较平整光滑,无孔无凹槽。

  气流负压吸附取料手利用 $\rho gh+\frac{1}{2}\rho v^2+p$ 中 $v$ 大处 $p$ 小的特点产生气流负压吸附。高速气流可由压缩空气产生。成本较低。

  挤压排气式为通过挤压排出吸盘内的多余空气形成负压,但要防止漏气,不宜长期停顿。