為高速拾取和放置應(yīng)用設(shè)計集成自動化是工程師最具挑戰(zhàn)性的任務(wù)之一。隨著機器人系統(tǒng)的復(fù)雜性和生產(chǎn)力不斷提高,系統(tǒng)設(shè)計人員必須跟上最新的技術(shù),否則可能會面臨設(shè)計不滿意的風(fēng)險。讓我們利用一些可用的最新技術(shù)和模塊,并仔細研究如何使用它們。
桁架機械手適合緊湊型設(shè)計
工業(yè)桁架機械手通常不是很靈活,它們中的大多數(shù)具有必須支撐重型肩端工具的堅固結(jié)構(gòu)。盡管具有堅固設(shè)計的優(yōu)點,但這些機械手對于精密應(yīng)用來說過于沉重和笨重。為了使更靈活的臂更適合輕型任務(wù),工程師開發(fā)了一種多軸關(guān)節(jié),允許小負載旋轉(zhuǎn)吊臂。這種新型連接器非常適合精確選擇和安裝,并且可以根據(jù)需要調(diào)整夾持力。
靈活性和重量輕是由塑料和電纜控制組成的新型連接器的主要設(shè)計參數(shù)。簡而言之,一個緊湊的無刷直流伺服電機將電纜從手臂的肩關(guān)節(jié)處移開,消除了手臂的慣性,促進了動態(tài)運動并最大限度地減少了設(shè)計空間。
大多數(shù)工程設(shè)計都是基于人體肘關(guān)節(jié),所以將兩個自由度-旋轉(zhuǎn)和-旋轉(zhuǎn)組合成一個關(guān)節(jié)。與人類手臂類似,機械臂最薄弱的部分不是骨骼(機械臂的體管)或肌肉(驅(qū)動電機),而是傳遞力的肌腱。這里,高壓控制電纜采用高強度UHMW-PE聚乙烯材料制成,抗拉強度為3000~4000N/mm2。除了拾取和放置等傳統(tǒng)機械臂功能外,該關(guān)節(jié)還非常適合用于需要輕量化設(shè)計的專業(yè)相機配件、傳感器或其他工具。每個關(guān)節(jié)都有一個內(nèi)置的磁性角度位置傳感器,以實現(xiàn)高精度。
電子換向伺服電機低移動質(zhì)量適合動態(tài)使用:24VDC工作電壓用于電池供電,這在移動應(yīng)用中必不可少,而97mNm電機扭矩增加了行星齒輪箱到臂的直徑。手術(shù)。更重要的是,這些無刷驅(qū)動器除了轉(zhuǎn)子軸承外沒有任何磨損部件,可提供數(shù)萬小時的使用壽命。
除了控制器,麗泰泰還提供線性伺服電機和驅(qū)動器以及三個集成步進電機和驅(qū)動器模塊。機器人沿機器寬度方向的直線伺服電機軸從源板到目標(biāo)板進行點對點傳輸。軸支撐一個控制銷移動的兩軸步進電機頭。事實上,組合的XYZ運動甚至可以將樣品與復(fù)雜的螺旋運動混合。獨立的步進電機軸驅(qū)動裝針機構(gòu)。氣動夾具和旋轉(zhuǎn)器控制機器的其他運動,例如在操作開始和結(jié)束時的采針和處理。麗泰對線性軌道進行了機械修改,使其僅在末端得到支撐,而不是在整個長度上得到支撐。因此,電機驅(qū)動器充當(dāng)承載Y軸和Z軸的X軸龍門架。最后,直線電機的磁性設(shè)計最大限度地減少了平穩(wěn)運動的抓地力。