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機(jī)器人關(guān)節(jié)到底是什么結(jié)構(gòu),如何做到精準(zhǔn)控制

時(shí)間:2021-06-16 15:39:40來(lái)源:機(jī)器人合集

導(dǎo)語(yǔ):?關(guān)節(jié)是工業(yè)機(jī)器人最重要的基礎(chǔ)部件之一,也是運(yùn)動(dòng)的核心部件:精密減速機(jī)。這是一種精密的動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu),其利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器,將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù),并得到較大轉(zhuǎn)矩的裝置,從而降低轉(zhuǎn)速,增加轉(zhuǎn)矩。

  現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化程度讓人嘆為觀止,5軸6軸機(jī)器人具有如此多的關(guān)節(jié),還能夠做到運(yùn)動(dòng)和指令的精確傳輸,各部位緊密配合完成復(fù)雜的工作,讓人不禁好奇它們的傳動(dòng)系統(tǒng)到底是怎樣的,關(guān)節(jié)到底是什么結(jié)構(gòu)的呢?

  工業(yè)機(jī)器人廣泛使用在產(chǎn)業(yè)制造上,如汽車制造、電器、食品等,能替代反復(fù)機(jī)器式操縱工作,是靠本身動(dòng)力和控制才能來(lái)實(shí)現(xiàn)種種功用的一種機(jī)器。它能夠承受人類指揮,也能夠按照事先編排的程序運(yùn)轉(zhuǎn)。今天我們講講工業(yè)機(jī)器人基本主要構(gòu)成部分。

機(jī)器人結(jié)構(gòu)

  關(guān)節(jié)是工業(yè)機(jī)器人最重要的基礎(chǔ)部件之一,也是運(yùn)動(dòng)的核心部件:精密減速機(jī)。這是一種精密的動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu),其利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器,將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù),并得到較大轉(zhuǎn)矩的裝置,從而降低轉(zhuǎn)速,增加轉(zhuǎn)矩。

  機(jī)器人關(guān)節(jié)處的減速傳動(dòng),要求傳動(dòng)鏈短、體積小、功率大、質(zhì)量輕和易于控制,同時(shí),對(duì)于中高載荷的工業(yè)機(jī)器人,還需要足夠的剛度、回轉(zhuǎn)精度和運(yùn)動(dòng)精度穩(wěn)定性。

  目前全球能夠提供規(guī)模化且性能可靠的精密減速器生產(chǎn)企業(yè)不多,絕大多數(shù)市場(chǎng)份額都被日本企業(yè)占據(jù):Nabtesco的RV減速器約占60%,Harmonica的諧波減速器約占15%,還有住友重工(SUMITOMO,未查到比例)。尤其在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用比例,是壓倒性的。

工業(yè)機(jī)器人

  Nabtesco(納博特斯克)是由帝人精機(jī)和納博克(1956年生產(chǎn)了日本第一個(gè)自動(dòng)門(mén))這兩家日本公司強(qiáng)強(qiáng)合并組成。作為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和零部件的生產(chǎn)商,這兩家公司都在其特定的業(yè)務(wù)領(lǐng)域,掌握了高端核心技術(shù),控制著很大的市場(chǎng)份額。

  作為世界上最大的精密擺線針輪減速機(jī)制造商,Nabtesco生產(chǎn)高性能減速機(jī)、中空軸減速機(jī),以及單軸伺服執(zhí)行器和控制器。

  其生產(chǎn)的精密設(shè)備具有高扭矩、高剛性和高耐過(guò)載沖擊荷載能力的同時(shí),兼有高精密和非常低的回程間隙,被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星、雷達(dá)天線、工業(yè)機(jī)器人、半導(dǎo)體和焊接技術(shù)等工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。

  日本Harmonic Drive Systems Inc.(簡(jiǎn)稱HDSI)是整體運(yùn)動(dòng)控制的領(lǐng)軍企業(yè),其生產(chǎn)的Harmonic Drive組合型諧波減速機(jī),具有輕量小型、無(wú)齒輪間隙、高轉(zhuǎn)矩容量等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、仿人機(jī)器人、半導(dǎo)體液晶生產(chǎn)裝置、光伏設(shè)備、光學(xué)儀器、精密機(jī)床等各種尖端領(lǐng)域。

  為了涵蓋諧波減速機(jī)所不能做到的低減速比領(lǐng)域,HDSI產(chǎn)品還涉及到精密行星齒輪箱型諧波減速機(jī)Harmonic Planetary。獨(dú)特的內(nèi)齒圈形變工藝,可以使得行星齒輪與其嚙合的更緊、消除背隙,已達(dá)到精密級(jí)的傳動(dòng)誤差。

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