工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)——.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，按動(dòng)力源分為液壓，氣動(dòng)和電動(dòng)三大類(lèi)。依據(jù)需求也可由這三種范例組合并復(fù)合式的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)?；蛘咄ㄟ^(guò)同步帶、輪系、齒輪等機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)間接驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以實(shí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)的動(dòng)作，這三類(lèi)根本驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的各有特點(diǎn)，現(xiàn)在主流的是電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

由于低慣量，大轉(zhuǎn)矩交、直流伺服電機(jī)及其配套的伺服驅(qū)動(dòng)器(交換變頻器、直流脈沖寬度調(diào)制器)的普遍接納。這類(lèi)系統(tǒng)不需能量轉(zhuǎn)換，運(yùn)用方便，控制靈敏。大多數(shù)電機(jī)后面需安裝精細(xì)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：減速器。其齒運(yùn)用齒輪的速率轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)的反轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的反轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的裝置，從而降低轉(zhuǎn)速，添加轉(zhuǎn)矩,當(dāng)負(fù)載較大時(shí)，一味提升伺服電機(jī)的功率是很不劃算的，能夠在適宜的速率范疇內(nèi)通過(guò)減速器來(lái)進(jìn)步輸出扭矩。伺服電機(jī)在低頻運(yùn)轉(zhuǎn)下容易發(fā)熱和出現(xiàn)低頻振動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間和重復(fù)性的工作不利于確保其準(zhǔn)確性、牢靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。精細(xì)減速電機(jī)的存在使伺服電機(jī)在一個(gè)適宜的速率下運(yùn)轉(zhuǎn)，加強(qiáng)機(jī)器體剛性的同時(shí)輸出更大的力矩。如今主流的減速器有兩種：諧波減速器和RV減速。

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機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

從機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)看，工業(yè)機(jī)器人總體上分為串聯(lián)機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)器人。串聯(lián)機(jī)器人的特點(diǎn)是一個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)會(huì)改變另一個(gè)軸的坐標(biāo)原點(diǎn)，而并聯(lián)機(jī)器人一個(gè)軸運(yùn)動(dòng)則不會(huì)改變另一個(gè)軸的坐標(biāo)原點(diǎn)。早期的工業(yè)機(jī)器人都是采用串聯(lián)機(jī)構(gòu)。并聯(lián)機(jī)構(gòu)定義為動(dòng)平臺(tái)和定平臺(tái)通過(guò)至少兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)鏈相連接，機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由度，且以并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)的一種閉環(huán)機(jī)構(gòu)。

并聯(lián)機(jī)構(gòu)有兩個(gè)構(gòu)成部分，分別是手腕和手臂。手臂活動(dòng)區(qū)域?qū)顒?dòng)空間有很大的影響，而手腕是工具和主體的連接部分。與串聯(lián)機(jī)器人相比較，并聯(lián)機(jī)器人具有剛度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、承載能力大、微動(dòng)精度高、運(yùn)動(dòng)負(fù)荷小的優(yōu)點(diǎn)。在位置求解上，串聯(lián)機(jī)器人的正解容易，但反解十分困難；而并聯(lián)機(jī)器人則相反，其正解困難，反解卻非常容易。

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驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是向機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)提供動(dòng)力的裝置。根據(jù)動(dòng)力源不同，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)方式分為液壓式、氣壓式、電氣式和機(jī)械式4種。早期的工業(yè)機(jī)器人采用液壓驅(qū)動(dòng)。由于液壓系統(tǒng)存在泄露、噪聲和低速不穩(wěn)定等問(wèn)題，并且功率單元笨重和昂貴，目前只有大型重載機(jī)器人、并聯(lián)加工機(jī)器人和一些特殊應(yīng)用場(chǎng)合使用液壓驅(qū)動(dòng)的工業(yè)機(jī)器人。氣壓驅(qū)動(dòng)具有速度快、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。但是氣壓裝置的工作壓強(qiáng)低，不易準(zhǔn)確定位，一般僅用于工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)

氣動(dòng)手抓、旋轉(zhuǎn)氣缸和氣動(dòng)吸盤(pán)作為末端執(zhí)行器可用于中、小負(fù)荷的工件抓取和裝配。電力驅(qū)動(dòng)是目前使用挺多的一種驅(qū)動(dòng)方式，其特點(diǎn)是電源取用方便，響應(yīng)快，驅(qū)動(dòng)力大，信號(hào)檢測(cè)、傳遞、處理方便，并可以采用多種靈活的控制方式，驅(qū)動(dòng)電機(jī)一般采用步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，目前也有采用直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，但是造價(jià)較高，控制也較為復(fù)雜，和電機(jī)相配的減速器一般采用諧波減速器、擺線針輪減速器或者行星齒輪減速器。由于并聯(lián)機(jī)器人中有大量的直線驅(qū)動(dòng)需求，直線電機(jī)在并聯(lián)機(jī)器人領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。

工業(yè)機(jī)器人維護(hù)?

每個(gè)機(jī)器人都需要預(yù)防性維護(hù)，以確保生產(chǎn)線上的性能和一致性。如果機(jī)器人沒(méi)有進(jìn)行定期的預(yù)防性維護(hù)檢查時(shí)，則可能會(huì)導(dǎo)致零部件故障或失靈，從而導(dǎo)致生產(chǎn)速度下降或停機(jī)。正確維護(hù)的工業(yè)機(jī)器人可以使用很多年，甚至幾十年，然后才需要更換。通過(guò)保持定期的預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃，您可以成倍地延長(zhǎng)機(jī)器人的使用壽命。

那么，在例行預(yù)防性維護(hù)檢查期間會(huì)發(fā)生什么？以下是一些建議的維護(hù)技巧，可在機(jī)器的人整個(gè)生命周期內(nèi)進(jìn)行安排：

*備份控制器內(nèi)存

*定期監(jiān)視機(jī)器人，檢查機(jī)器人、線束和電纜

*制動(dòng)操作檢查

*檢查機(jī)器人重復(fù)性

*傾聽(tīng)是否有過(guò)大的振動(dòng)和噪音

*根據(jù)特定的機(jī)器人手冊(cè)潤(rùn)滑接頭

*目視檢查示教器和控制器電纜

*檢查電纜連接、冷卻風(fēng)扇、電源、安全設(shè)備和其他設(shè)備的功能

*如果需要，測(cè)試并更換RAM和APC電池

*用壓縮空氣清潔通風(fēng)孔和過(guò)濾器

*潤(rùn)滑脂襯套和平衡器

*擰緊外部螺栓

*必要時(shí)更換控制器和機(jī)械臂中的電池