一、ABB机器人直线传动组织
传动设备是衔接动力源和运动连杆的要害部分,根据关节方式,常用的传动组织方式有直线传动和旋转传动组织。
直线传动方式可用于直角坐标机器人的X、Y、Z向驱动,圆柱坐标结构的径向驱动和垂直升降驱动,以及球坐标结构的径向弹性驱动。
直线运动可以经过齿轮齿条、丝杠螺母等传动元件将旋转运动转换成直线运动,也可以有直线驱动电机驱动,也可以直接由气缸或液压缸的活塞发生。
(1)齿轮齿条设备
工业机器人的首要部件、资料、构形与控制系统
一般齿条是固定的。齿轮的旋转运动转换成托板的直线运动。
长处:结构简单。
缺点:回差较大。
(2)滚珠丝杠
在丝杠和螺母的螺旋槽内嵌入滚珠,并经过螺母中的导向槽使滚珠能接连循环。
长处:摩擦力小,传动效率高,无匍匐,精度高
缺点:制造本钱高,结构复杂。
自锁问题:理论上滚珠丝杠副也可以自锁,但是实践使用上没有运用这个自锁的,原因首要是:可靠性很差,或加工本钱很高;由于直径与导程比非常大,一般都是再加一套蜗轮蜗杆之类的自锁设备。
3、旋转传动组织
选用旋转传动组织的目的是将电机的驱动源输出的较高转速转换成较低转速,并获得较大的力矩。机器人中使用较多的旋转传动组织有齿轮链、同步皮带和谐波齿轮。
(1)齿轮链
a.转速联系
b.力矩联系
(2)同步皮带
同步带是具有许多型齿的皮带,它与同样具有型齿的同步皮带轮相啮合。作业时相当于柔软的齿轮。
长处:无滑动,柔性好,价格便宜,重复定位精度高。
缺点:具有一定的弹性变形。
(3)谐波齿轮
谐波齿轮由刚性齿轮、谐波发生器和柔性齿轮三个首要零件组成,一般刚性齿轮固定,谐波发生器驱动柔性齿轮旋转。 首要特点:
a.传动比大,单级为50—300。
b.传动平稳,承载能力高。
c.传动效率高,可达70%—90%。
d.传动精度高,比普通齿轮传动高3—4倍。
e.回差小,可小于3’。
f.不能获得中心输出,柔轮刚度较低。
谐波传动设备在机器人技能比较先进的国家已得到了广泛的使用。仅就日本来说,机器人驱动设备的60%都选用了谐波传动。
美国送到月球上的机器人,其各个关节部位都选用谐波传动设备,其间一只上臂就用了30个谐波传动组织。
前苏联送入月球的移动式机器人“登月者”,其成对装置的8个轮子均是用密闭谐波传动组织独自驱动的。 德国群众汽车公司研发的ROHREN、GEROT R30型机器人和法国雷诺公司研发的VERTICAL 80型机器人等都选用了谐波传动组织。
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