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工业机器人传动机构设计应注意的问题有哪些?

发表时间:2016-06-20
导读:为了提高机器人的运动速度及控制精度,要求机器人各运动部件的重量要轻,惯量要小。因此,机器人的传动机构要力求结构紧凑,重量轻,体积小。

伽达机械手配件讯:工业机器人传动机构设计应注意的问题有哪些?机器人是由多级联杆和关节组成的多自由度的空间运动机构。

除直接驱动型机器人以外,机器人各联杆及各关节的运动都是由驱动器经过各种机械传动机构进行驱动的。

机器人所采用的传动机构与一般机械的传动机构相类似。常用的机械传动机构主要有螺旋传动、齿轮传动、同步带传动、高速带传动等。

由于传动部件直接影响着机器人的精度、稳定性和快速响应能力,因此,应设计和选择满足传动间隙小,精度高,低摩擦、体积小、重量轻、运动平稳、响应速度快、传递转矩大、谐振频率高以及与伺服电动机等其它环节的动态性能相匹配等要求的传动部件。 

在设计机器人的传动机构时要注意以下问题: 

1.为了提高机器人的运动速度及控制精度,要求机器人各运动部件的重量要轻,惯量要小。因此,机器人的传动机构要力求结构紧凑,重量轻,体积小。
 
2.在传动链及运动副中要采用间隙调整机构,以减小反向空回所造成的运动误差。 

3.系统传动部件的静摩擦力应尽可能小,动摩擦力应是尽可能小的正斜率,若为负斜率则易产生爬行,精度降低,寿命减小。

因此,要采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件,如滚珠丝杠副、滚动导向支承等。 

4.缩短传动链,提高传动与支承刚度,如用预紧的方法提高滚珠丝杠副和滚动导轨副的传动和支承刚度;

采用大扭矩、宽调速的直流或交流伺服电机直接与丝杠螺母副连接,以减小中间传动机构;丝杠的支承设计采用两端轴向预紧或预拉伸支承结构等。 

5.选用最佳传动比,以达到提高系统分辨率、减少等效到执行元件输出轴上的等效转动惯量,尽可能提高加速能力。 

6.缩小反向死区误差,如采取消除传动间隙、减少支承变形等措施。

 7.适当的阻尼比,机械零件产生共振时,系统的阻尼越大,最大振幅就越小,且衰减越快;但大阻尼也会使系统的失动量和反转误差增大,稳态误差增大,精度降低。故在设计时要使传动机构的阻尼合适。

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21世纪,没有危机感是最大的危机。-斯坦福大学教授理查德-帕斯卡尔
 
一个木桶能装多少水,取决于最短的木板决定的高起点。
 
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不放过任何细节。—松下幸之助(细节决定成败) 

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