這期將圍繞平面多關(guān)節(jié)機(jī)器人進(jìn)行一個簡單的介紹。
平面多關(guān)節(jié)機(jī)器人,又稱SCARA機(jī)器人,是一種應(yīng)用于裝配作業(yè)的機(jī)器人手臂。它有3個關(guān)節(jié)。第一、第二關(guān)節(jié)為旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),其軸線相互平行,在平面內(nèi)進(jìn)行定位和定向。第三關(guān)節(jié)是移動關(guān)節(jié),用于完成末端件在垂直于平面的運(yùn)動。SCARA系統(tǒng)在X,Y方向上自由度高,而在Z軸方向具有良好的剛度,此特性特別適合于裝配工作,例如將一個圓頭針插入一個圓孔,故SCARA系統(tǒng)首先大量用于裝配印刷電路板和電子零部件;SCARA的另一個特點(diǎn)是其串接的兩桿結(jié)構(gòu),類似人的手臂,可以伸進(jìn)有限空間中作業(yè)然后收回,適合于搬動和取放物件,如集成電路板等。
如今SCARA機(jī)器人還廣泛應(yīng)用于塑料工業(yè)、汽車工業(yè)、電子產(chǎn)品工業(yè)、藥品工業(yè)和食品工業(yè)等領(lǐng)域。它的主要職能是搬取零件和裝配工作。它的第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)具有轉(zhuǎn)動特性,第三關(guān)節(jié)可以根據(jù)工作的需要的不同,制造成相應(yīng)多種不同的形態(tài),并且一個具有轉(zhuǎn)動、另一個具有線性移動的特性。由于其具有特定的形狀,決定了其工作范圍類似于一個扇形區(qū)域。
在機(jī)器人本體研發(fā)過程中,第1、2軸結(jié)構(gòu)相同,都是伺服電機(jī)配減速機(jī)傳動。減速機(jī)是一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),是整個機(jī)器人機(jī)械部分研發(fā)的技術(shù)核心之一。在第一關(guān)節(jié)中,假如對SCARA機(jī)器人大臂彎矩要求比較高,一般會選用精密減速機(jī)RV。而在第二關(guān)節(jié)中,假如機(jī)器人小臂長度在1m左右、對小臂扭矩要求比較高時(shí),通常也會選用精密減速機(jī)RV。相比諧波減速機(jī),精密減速機(jī)RV的關(guān)鍵在于加工工藝和裝配工藝。精密減速機(jī)RV具有承載力大、運(yùn)動精度高、傳動比大的特點(diǎn),以及更高的疲勞強(qiáng)度、剛度和壽命,不會像諧波傳動那樣隨著使用時(shí)間增長,運(yùn)動精度會顯著降低。
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