掃盲必備!工業機器人內部機構詳解

今天就簡單的聊一下機器人驅動裝置。

掃盲必備!工業機器人內部機構詳解

​概念:要使機器人執行起來, 需給各個關節即每個運動自由度安置傳動裝置。

作用:提供機器人各部位、各關節動作的原動力。

驅動系統:可以是液壓傳動、氣動傳動、電動傳動, 或者把它們結合起來應用的綜合系統;可以是直接驅動或者是透過同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機械傳動機構進行間接驅動。

1、電動驅動裝置

電動驅動裝置的能源簡單,速度變化範圍大,效率高,速度和位置精度都很高。但它們多與減速裝置相聯,直接驅動比較困難。

電動驅動裝置又可分為直流(DC)、交流(AC)伺服電機驅動和步進電機驅動。 直流伺服電機電刷易磨損,且易形成火花。無刷直流電機也得到了越來越廣泛的應用。步進電機驅動多為開環控制,控制簡單但功率不大,多用於低精度小功率機器人系統。

電動上電執行前要作如下檢查:

1)電源電壓是否合適(過壓很可能造成驅動模組的損壞); 對於直流輸入的+/-極性一定不能接錯,驅動控制器上的電機型號或電流設定值是否合適(開始時不要太大);

2)控制訊號線接牢靠,工業現場最好要考慮遮蔽問題(如採用雙絞線);

3)不要開始時就把需要接的線全接上,只連成最基本的系統,執行良好後,再逐步連線;

4)一定要搞清楚接地方法,還是採用浮空不接;

5)開始執行的半小時內要密切觀察電機的狀態,如運動是否正常,聲音和溫升情況,發現問題立即停機調整。

2、液壓驅動

透過高精度的缸體和活塞來完成,透過缸體和活塞桿的相對運動實現直線運動。

優點:功率大,可省去減速裝置直接與被驅動的杆件相連,結構緊湊,剛度好,響應快,伺服驅動具有較高的精度。

缺點:需要增設液壓源,易產生液體洩漏,不適合高、低溫場合,故液壓驅動目前多用於特大功率的機器人系統。

選擇適合的液壓油。防止固體雜質混入液壓系統,防止空氣和水入侵液壓系統。機械作業要柔和平順機械作業應避免粗暴,否則必然產生衝擊負荷,使機械故障頻發,大大縮短使用壽命。要注意氣蝕和溢流噪聲。作業中要時刻注意液壓泵和溢流閥的聲音,如果液壓泵出現“氣蝕”噪聲,經排氣後不能消除,應查明原因排除故障後才能使用。保持適宜的油溫。液壓系統的工作溫度一般控制在30~80℃之間為宜。

3、氣壓驅動

氣壓驅動的結構簡單,清潔,動作靈敏,具有緩衝作用。但與液壓驅動裝置相比,功率較小,剛度差,噪音大,速度不易控制,所以多用於精度不高的點位控制機器人。

(1)具有速度快、系統結構簡單,維修方便、價格低等特點。適於在中、小負荷的機器人中採用。但因難於實現伺服控制,多用於程式控制的機械人中,如在上、下料和衝壓機器人中應用較多。

(2)在多數情況下是用於實現兩位式的或有限點位控制的中、小機器人中的。

(3)控制裝置目前多數選用可程式設計控制器(PLC控制器)。在易燃、易爆場合下可採用氣動邏輯元件組成控制裝置。

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