工业机器人的核心构成:解析2023年智能装备展上的6轴工业机器人
工业机器人的复杂组合
以在2023年智能装备展上广受瞩目的6轴工业机器人为例,从外部设备看,它由三部分构成:机械臂本体、控制柜和示教器。
从内部系统来看,5个关键系统共同工作:机械臂连杆、控制系统、驱动系统、传动单元和传感器系统。
机械臂本体是执行任务的主要部分,包含了机械臀连杆、传动单元(减速机构)、驱动电机(伺服电机)以及内置的传感器。通过六个伺服电机会驱使六个关节旋转。
6轴关节型机器人的基础设计
1.1 驱动系统
包括驱动装置和电机,这些装置安装在内部,是将电子信号转化为角位移的信号处理放大设备。电机则像“肌肉”,位于机械臂内。常见类型有伺服电机会和步进电机会。在整个复杂的操作中,驱动系统是最重要的一环。
除了电子驱动,还有一些使用气缸或液压缸,但目前绝大多数工业用途都采用了电子驱动,其中交流伺服电机会应用最广泛,每一个驱动装置配对一个或者更多的专门用于各个关节运动的一个或两个相应的小型伺服马达。
1.2 传导单元
这方面还包括减速机构,这种技术被广泛应用于各种类型的手腕式结构中的连接点,如RV减速机构及谐波减速机构等两类。此外,虽然可以看到皮带作为一种简单有效的输送方式也被用到这里里。这两种主要用于不同负载的情况下。一类适用于20kg以上重负载位置,一类适用于20kg以下轻负载位置。而谐波减速机构则与RV减速相比更具灵活性,因为它能够提供更加精确而且具有自锁功能强大的输出力矩,同时能提供较高精度需求所需的大范围变换比率,使得它成为高性能要求作业中的首选选择之一。
这个复杂过程涉及到了控制模块与执行模块,它们都是必不可少的组件。控制模块由主板CPU, 电源管理等硬件构成,并且嵌入了运行指令并根据信息进行调整,以完成特定任务或操作任务必要软件,而执行模块则由实际物理部分如马达, 力矩发生子制成这些物理部件负责将命令翻译为实际行动它们不仅仅只是为了完成某一特定的操作而存在,他们也是决定整个人工智能设备功能和表现质量之要素,也是更新速度最快的地方,有几个主要功能:记忆功能、位置服务功能坐标设定能力以及其他接口调试功典故诊断保护措施等许多其他相关细节.
最后,我们不能忽略示教面板,这是一个让人类用户与自动化工具互联互通的人工交互界面。这就是如何指导人们如何编程给自动化工具添加新技能,以及他们如何直接操控手臂移动其末端执行者的方式。
示教面板简直就是沟通桥梁,不同的是,当我们谈论到视觉输入时,我们通常会讨论一些关于图像识别的问题,但是当我们讨论到力矩检测时,我们就需要考虑那些基于测量力的微小变化来获取数据的事物。
4.
最后但同样重要的是要提到一下技术指标:
自由度:代表着无需任何阻碍条件下独立运动可能性的数量,即末端执行者未计算在内。在标准评估中,由于自由度反映了其灵活性,可以通过直线移动,摆布旋转等形式表示当前市场上焊接涂料作业用的往往拥有6-7自由度,而搬运码垛装配工作用的往往只有4-6自由度。
额定负荷:即没有降低性能的情况下的最大可承受力量,在使用过程中因过载而造成损坏概率极低;目前可覆盖0.3至800公斤范围。
精准度: 主要分为两个部分——定位精确性(绝对精确性) 和重复定位精确性(简称重复精确性) 定位精准程度描述的是末端达到目标地点后与预期地点之间距离差异;重复恰好地描述的是一次回到相同目标地点所需时间间隔是否保持一致; 目前商用产品一般要求100毫米以内,但越来越多生产商开始追求更高级别,比如±0.01mm甚至更小;
工作空间: 即工作行程/空间范围定义了该区域内哪些活动允许进行,被视为图形展示; 单体 industrial robot 本身工作空间可达3500mm左右;
最大速度: 在所有轨迹同时激活情况下,该robot 手腕中心所能实现最高线速度;
总结来说,从根本上讲,无论是在研发还是日常维护阶段,对于理解并正确配置每项参数都是非常关键的一步。如果您对此内容有疑问,请随时告知,以便我们尽快解决问题。如果您想要了解更多关于这个主题的话题,我建议查阅相关文献资料,或参加专业会议学习最新研究结果。