工业机器人常用传动方式的比较与分析

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工业机器人传动机构的要求_概述及解释说明

工业机器人传动机构的要求_概述及解释说明

工业机器人传动机构的要求概述及解释说明1. 引言1.1 概述工业机器人作为现代制造业的重要组成部分,具有高效、灵活和精确等特点,已经被广泛应用于各个行业。

其中,机器人传动机构作为机器人运动的核心部件之一,对于机器人的性能和运动能力起着至关重要的作用。

因此,研究工业机器人传动机构的要求及其解释说明具有重要的理论意义和实际应用价值。

1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述:首先,在引言部分概述工业机器人传动机构的研究背景和意义,并明确文章主题。

接着,在第二部分中详细介绍工业机器人传动机构的要求,包括传动机构概述、功能要点和性能要求。

然后,在第三部分对常见的摩擦传动、齿轮传动和带传动等几种主要类型进行解释说明。

随后,在第四部分探讨了工业机器人传动系统优化方法,包括优化设计原则、材料选择与加工工艺优化以及控制与调节策略优化。

最后,在第五部分总结本文,并展望了未来的研究方向。

1.3 目的本文旨在全面了解和阐述工业机器人传动机构的要求及其解释说明。

通过对机器人传动机构功能、性能、类型以及优化方法等方面的深入探讨,进一步提高相关领域的研究水平,并为工业机器人设计与应用提供参考和指导。

同时,希望通过本文的撰写能够促进工业机器人传动技术的发展,推动制造业现代化进程。

2. 工业机器人传动机构的要求2.1 传动机构概述工业机器人的传动机构是指将电能转换为机械运动所必需的装置。

传动是通过将电机或发动机的旋转运动通过不同类型的传动元件传递给执行器,从而实现机器人运动和执行任务。

2.2 传动机构功能要点工业机器人传动机构需要具备以下功能要点:a) 力量传递:传动机构需要能够有效地将电能转化为力量,并将力量传输到执行器,以使其进行相应的运动。

b) 速度变换:工业机器人在不同的任务中往往需要不同的速度,因此,传动机构需要能够实现速度变换,以满足不同速度要求。

c) 运动控制:传动机构还需要具备良好的运动控制性能,以确保精准和可控的运动。

工业机器人的传动

工业机器人的传动
和衔铁3被磁化并形成回路, 衔铁受到电磁吸力F的作
用被牢牢吸住。实际使用时, 往往采用如图2.16(b)所 示的盘式电磁铁, 衔铁是固定的, 衔铁内用隔磁材料 将磁力线切断, 当衔铁接触磁铁物体零件时, 零件被 磁化形成磁力线回路,并受到电磁吸力而被吸住。
图 2.16 电磁铁工作原理
图2.17所示为盘状磁吸附取料手的结构图。铁心1和磁 盘3之间用黄铜焊料焊接并构成隔磁环2,既焊为一体又将铁 心和磁盘分隔, 这样使铁心1成为内磁极, 磁盘3成为外磁极。 其磁路由壳体6的外圈, 经磁盘3、 工件和铁心, 再到壳体 内圈形成闭合回路, 以此吸附工件。铁心、磁盘和壳体均采 用8~10号低碳钢制成, 可减少剩磁, 少吸铁屑。盖5为用黄铜或铝板制成的隔磁材料,用以压住线 圈11, 防止工作过程中线圈的活动。挡圈7、8用以调整铁心 和壳体的轴向间隙, 即磁路气隙δ ,在保证铁心正常转动的 情况下,气隙越小越好,气隙越大, 则电磁吸力会显著地减 小,因此, 一般取δ =0.1~0.3 mm。 在机器人手臂的孔内 可做轴向微量地移动, 但不能转动。铁心1和磁盘3一起装在 轴承上, 用以实现在不停车的情况下自动上下料。
图 2.14 气流负压吸附取料手
3) 挤压排气式取料手
挤压排气式取料手如图2.15所示。其工作原理为: 取料时吸盘压紧物体, 橡胶吸盘变形, 挤出腔内多余 的空气,取料手上升, 靠橡胶吸盘的恢复力形成负压, 将物体吸住; 释放时,压下拉杆3, 使吸盘腔与大气相 连通而失去负压。 该取料手结构简单, 但吸附力小, 吸附状态不易长期保持。
图2.5(a)所示为单作用斜楔式回转型手部结构 简图。 斜楔向下运动, 克服弹簧拉力, 使杠杆手指 装着滚子的一端向外撑开, 从而夹紧工件; 斜楔向 上移动, 则在弹簧拉力作下使手指松开。 手指与斜 楔通过滚子接触可以减少摩擦力, 提高机械效率, 有时为了简化, 也可让手指与斜楔直接接触。 也有 如图2.5(b)所示的结构。

传动方式的分类及优缺点

传动方式的分类及优缺点

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工业机器人直线和旋转传动机构的区别

工业机器人直线和旋转传动机构的区别

工业机器人直线和旋转传动机构的区别工业机器人直线和旋转传动机构的区别工业机器人的驱动源通过传动部件来驱动关节的移动或转动,从而实现机身、手臂和手腕的运动。

因此,传动部件是构成工业机器人的重要部件。

根据传动类型的不同,传动部件可以分为两大类:直线传动机构和旋转传动机构。

一、直线传动机构工业机器人常用的直线传动机构可以直接由汽缸或液压缸和活塞产生,也可以采用齿轮齿条、滚珠丝杠螺母等传动元件由旋转运动转换得到。

1.移动关节导轨在运动过程中移动关节导轨可以起到保证位置精度和导向的作用。

移动关节导轨有五种:普通滑动导轨、液压动压滑动导轨、液压静压滑动导轨、气浮导轨和滚动导轨。

前两种导轨具有结构简单、成本低的优点,但是它必须留有间隙以便润滑,而机器人载荷的大小和方向变化很快,间隙的存在又将会引起坐标位置的变化和有效载荷的变化;另外,这种导轨的摩擦系数又随着速度的变化而变化,在低速时容易产生爬行现象等缺点。

第三种静压导轨结构能产生预载荷,能完全消除间隙,具有高刚度、低摩擦、高阻尼等优点,但是它需要单独的液压系统和回收润滑油的机构。

第四种气浮导轨的缺点是刚度和阻尼较低。

目前第五种滚动导轨在工业机器人中应用最为广泛,如图2-15所示为包容式滚动导轨的结构,用支承座支承,可以方便地与任何平面相连,此时套筒必须是开式的,嵌入在滑枕中,既增强刚度也方便了与其他元件的连接。

2. 齿轮齿条装置齿轮齿条装置中(图2-16),如果齿条固定不动,当齿轮转动时,齿轮轴连同拖板沿齿条方向做直线运动。

这样,齿轮的旋转运动就转换成拖板的直线运动。

拖板是由导杆或导轨支承的,该装置的回差较大。

3. 滚珠丝杠与螺母。

机器人传动方式

机器人传动方式

机器人传动方式1. 引言机器人传动方式是指机器人在工作过程中转换和传递动力的方式。

它直接影响到机器人的性能、精度、稳定性以及适应性。

不同的传动方式适用于不同的应用场景,选择合适的传动方式可以提高机器人的工作效率和可靠性。

2. 机器人传动方式的分类根据动力传递的方式,机器人传动方式可以分为以下几类:2.1 机械传动机械传动是最常见和最基础的传动方式之一。

它利用齿轮、链条、皮带等机械装置将动力从电动机传递到机器人的各个部分。

机械传动简单可靠,但由于传递过程中存在机械间隙和摩擦损耗,会影响机器人的精度和效率。

2.2 液压传动液压传动利用液体的流动和压力传递动力。

通过液压泵将液体压力传递给液压缸,从而推动机器人的执行机构。

液压传动具有承载能力大、传动平稳等优点,适用于对力量要求较高的应用场景。

2.3 气动传动气动传动是利用气体的流动和压力传递动力的一种方式。

通过气压驱动气动元件,实现机器人的运动和操作。

气动传动具有结构简单、响应速度快的特点,但承载能力较低,适用于对速度要求较高、对力量要求不太严格的应用场景。

2.4 电动传动电动传动是利用电能转换为机械能传递动力的方式。

通常使用电动机驱动机器人的执行机构,实现运动和操作。

电动传动具有响应速度快、精度高等优点,可以灵活控制运动的速度和力量,适用于对精度和稳定性要求较高的应用场景。

3. 选择机器人传动方式的考虑因素选择适合的机器人传动方式需要考虑以下因素:3.1 应用场景要求不同的应用场景对机器人的传动方式有不同的要求。

例如,需要高力量输出的应用场景可以选择液压传动;需要高速运动和响应的应用场景可以选择气动传动;需要高精度和稳定性的应用场景可以选择电动传动。

3.2 动力需求机器人在工作过程中所需要的动力大小和类型也是选择传动方式的考虑因素。

不同的传动方式有不同的功率和承载能力,需要根据实际需求进行选择。

3.3 控制要求机器人的控制要求也是选择传动方式的重要因素。

机器人传动原理

机器人传动原理

机器人传动原理
机器人传动原理是指机器人的所有动作都是通过一些特定的驱动装置来实现的,这些
驱动装置一般是电机、气动装置或者液压装置等。

机器人传动装置的种类有很多,常用的有以下几种:
1.电机驱动
电机驱动是机器人最常用的一种传动方式,其使用电机作为驱动装置,通过变速箱、
减速器、传动链等结构直接传递力量和动能。

电机驱动方式可以分为交流电机驱动和直流
电机驱动两种。

交流电机驱动:交流电机驱动具有速度稳定、转矩大、噪音小等特点,适合于高精度、高速度的机器人应用。

2.气动驱动
气动驱动是指通过气压控制运动的一种机构,一般采用空气压缩机将气体压缩储存,
然后经过气路系统将气体引入到机器人的各个部位,控制执行器完成各种动作。

气动驱动的优点是速度快、响应速度快、重复精度高,但其噪音很大,能耗较大,需
要专门的空压站维护。

3.液压驱动
液压驱动是指通过液体流动的方式传递驱动力量,实现机器人的各种运动。

液压驱动
常用的液体是液压油,通过液压泵将液体压缩,然后通过压力管路将压缩后的液体传送到
机器人的执行机构完成运动。

液压驱动的特点是响应速度快、动力大、调整方便,但其运动惯量大,精度低,维护
困难且成本高昂。

以上几种机器人传动原理方式各有优缺点,可以根据机器人的应用需求选择其中一种
或多种传动方式。

不同的应用场景需要不同的传动方式和控制方法,才能实现机器人的高
效运动和精确控制。

新型工业机器人传动系统设计

新型工业机器人传动系统设计

新型工业机器人传动系统设计随着现代工业的快速发展,工业机器人作为一种新型的生产技术,越来越广泛地应用于各个领域。

而传动系统作为工业机器人的重要组成部分,其设计与研发,会直接影响到机器人的性能与效率。

本文主要分析了新型工业机器人传动系统的设计要求及其优化方案,并探讨了传动系统在工业机器人中的作用和意义。

一、新型工业机器人传动系统的设计要求1、高效性:由于工业机器人使用的时间一般会比传统机器更长,因此传动系统设计必须保证高效、稳定和耐用。

2、精度:精密的传动系统可以使工业机器人准确定位和运行,使机器人能够更精细地完成各种操作。

3、可靠性:传动系统的可靠性是机器人稳定性的重要因素,保障正常运转同时也能降低机器人运行故障率。

4、适应性:不同工业机器人有着不同的应用场景和工作条件,因此传动系统的设计必须兼顾不同环境的适应性,以满足不同需求。

二、新型工业机器人传动系统优化方案1、采用高精度齿轮传动方式:机器人的准确度是由它的传动系统决定的,现代工业机器人往往采用精度更高的齿轮传动方式来取代传统的传动方式,优化传动效果。

2、选用高性能电机:新型工业机器人传动系统中的电机是一个关键的元件,不仅需要选择高转矩的小型电机,还要考虑到选用功耗尽量低,转矩尽量大的电机,以保证工业机器人的高效性。

3、合理布局减速装置:传动系统中的减速装置,是一种重要的解决方案,可以减少机器人的工作噪音,在机器人操作中,合理布局减速装置的作用更为显著,同时不影响机器人整体结构的可用性。

4、引入行星摆线减速器:行星摆线减速器由于其结构设计的特殊性,在机器人传动装置中应用比较广泛,它可以大幅度提高机器人整体效率和准确度,降低整体成本。

三、传动系统在工业机器人中的作用和意义1、提高生产效率:传动系统在工业机器人中,担负着控制机器运动的角色,为工业机器人的高效生产提供了有力的动力支撑。

2、优化机器性能:传动系统对机器人的性能有着直接的影响,通过适当的优化,可以提高机器的工作速度、负载能力和准确度,以满足不同领域之间的应用要求。

机器人的主要驱动方式及其特点.

机器人的主要驱动方式及其特点.

一目前机器人的主要驱动方式及其特点根据能量转换方式,将驱动器划分为液压驱动、气压驱动、电气驱动和新型驱动装置。

在选择机器人驱动器时,除了要充分考虑机器人的工作要求,如工作速度、最大搬运物重、驱动功率、驱动平稳性、精度要求外,还应考虑到是否能够在较大的惯性负载条件下,提供足够的加速度以满足作业要求。

A液压驱动特点液压驱动所用的压力为5~320kgf/cm2.a)优点1能够以较小的驱动器输出较大的驱动力或力矩,即获得较大的功率重量比。

2可以把驱动油缸直接做成关节的一部分,故结构简单紧凑,刚性好。

3由于液体的不可压缩性,定位精度比气压驱动高,并可实现任意位置的开停。

4液压驱动调速比较简单和平稳,能在很大调整范围内实现无级调速。

5使用安全阀可简单而有效的防止过载现象发生。

6液压驱动具有润滑性能好、寿命长等特点。

B)缺点1油液容易泄漏。

这不仅影响工作的稳定性与定位精度,而且会造成环境污染。

2因油液粘度随温度而变化,且在高温与低温条件下很难应用。

3因油液中容易混入气泡、水分等,使系统的刚性降低,速度特性及定位精度变坏。

4需配备压力源及复杂的管路系统,因此成本较高。

C)适用范围液压驱动方式大多用于要求输出力较大而运动速度较低的场合。

在机器人液压驱动系统中,近年来以电液伺服系统驱动最具有代表性。

B气压驱动的特点气压驱动在工业机械手中用的较多。

使用的压力通常在0.4-0.6Mpa,最高可达1Mpa。

a)优点1快速性好,这是因为压缩空气的黏性小,流速大,一般压缩空气在管路中流速可达180m/s,而油液在管路中的流速仅为2.5-4.5 m/s。

2气源方便,一般工厂都有压缩空气站供应压缩空气,亦可由空气压缩机取得。

3废气可直接排入大气不会造成污染,因而在任何位置只需一根高压管连接即可工作,所以比液压驱动干净而简单。

4通过调节气量可实现无级变速。

5由于空气的可压缩性,气压驱动系统具有较好的缓冲作用。

6可以把驱动器做成关节的一部分,因而结构简单、刚性好、成本低。

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工业机器人常用传动方式的比较与分析
工业机器人的传动
工业机器人的传动装置与一般机械的传动装置的选用和计算大致相同。

但工业机器人的传动系统要求结构紧凑、重量轻、转动惯量和体积小, 要求消除传动间隙, 提高其运动和位置精度。

工业机器人传动装置除齿轮传动、蜗杆传动、链传动和行星齿轮传动外, 还常用滚珠丝杆、谐波齿轮、钢带、同步齿形带和绳轮传动。

表1工业机器人常用传动方式的比较与分析
新型的驱动方式
1. 磁致伸缩驱动
铁磁材料和亚铁磁材料由于磁化状态的改变, 其长度和体积都要发生微小的变化, 这种现象称为磁致伸缩。

20世纪60年代发现某些稀土元素在低温时磁伸率达3000×10-6~10 000×10-6,人们开始关注研究有适用价值的大磁致伸缩材料。

研究发现,TbFe2(铽铁)、SmFe2(钐铁)、DyFe2(镝铁)、HoFe2(钬铁)、TbDyFe2(铽镝铁)等稀土-铁系化合物不仅磁致伸缩值高, 而且居里点高于室温, 室温磁致伸缩值为1000×10-6~2500×10-6, 是传统磁致伸缩材料如铁、镍等的10~100倍。

这类材料被称为稀土超磁致伸缩材料(Rear Earth Giant MagnetoStrictive Materials, 缩写为RE-GMSM)。

这一现象已用于制造具有微英寸量级位移能力的直线电机。

为使这种驱动器工作, 要将被磁性线圈覆盖的磁致伸缩小棒的两端固定在两个架子上。

当磁场改变时, 会导致小棒收缩或伸展, 这样其中一个架子就会相对于另一个架子产生运动。

一个与此类似的概念是用压电晶体来制造具有毫微英寸量级位移的直线电机。

美国波士顿大学已经研制出了一台使用压电微电机驱动的机器人——“机器蚂蚁”。

“机器蚂蚁”的每条腿是长1 mm或不到1 mm的硅杆,通过不带传动装置的压电微电机来驱。

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