工业机器人

两分钟看懂工业机器人的传动机构

工业机器人的驱动源通过传动部件驱动关节运动或旋转,从而实现身体、手臂和手腕的运动。因此,传动部件是工业机器人的重要部件。根据传动类型的不同,传动部件可分为两类:旋转传动机构和直线传动机构。

​一、直线传动机构:工业机器人常用的直线传动机构可以由气缸或液压缸和活塞直接生产,也可以通过旋转齿条、滚珠丝杠螺母等传动元件获得。1、移动接头导轨。运动时移动关节导轨,可以保证位置精度和导向。共有5种:静液压滑动导轨,液压动滑动导轨,普通滑动导轨,气浮导轨和滚动导轨。前两种导轨具有成本低、结构简单的优点,但需要有间隙进行润滑,机器人负载的大小和方向变化很快,间隙的存在会引起坐标位置和有效载荷的变化。此外,这种导轨的摩擦系数随着速度的变化而变化,在低速时容易发生蠕变。2、齿条装置。在齿条齿轮装置中,如果齿条是固定的,当齿轮转动时,齿轮轴和托架沿齿条方向线性移动。以这种方式,齿轮的旋转运动被转换成托架的线性运动。滑架由导杆或导轨支撑,装置的齿隙较大。3、滚珠丝杠和螺母。滚珠丝杠摩擦小、运动响应快,常用于工业机器人。由于滚珠丝杠螺母的螺旋槽内放置了许多滚珠,所以丝杠在传动过程中受到滚动摩擦力,传动效率高、摩擦力小,同时可以消除低速运动中的爬行现象;装配过程中施加固定的预载可以消除齿隙。4、液压缸。液压缸是将液压泵(空气压缩机)输出的压力能转化为机械能并作直线往复运动的执行元件。使用液压(气动)缸可以轻松实现直线运动。

二、旋转传动机构:通用电机可以直接产生旋转运动,但其输出扭矩小于所需扭矩,转速高于所需转速。因此,需要带式输送机、齿轮或其他运动传输机构来将较高的转速转换成较低的转速并获得较大的扭矩。运动的传递和转换须高能地完成,并且工业机器人系统所需的特性,包括重复定位精度、定位精度和可靠性,都不能被破坏。

在工业机器人中,同步带传动主要用于传递平行轴之间的运动。同步输送带和皮带轮的接触面都做成相应的齿形,通过啮合传递动力。同步带传动的优点:传动时不打滑,传动比准确,传动平稳;宽速比范围;初始张力小;并且轴承不易过载。但是这种传动机构的制造安装要求严格,皮带的材料要求也高,所以成本高。同步带传动适用于高减速比电机与减速器之间的传动。

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