机器人快换装置内部结构,机械手用的快换夹具结构及具体原理

SCARA机器人是一种圆柱坐标型的水平多关节工业机器人。一般有4个自由度,可在包括沿X、Y、Z方向的平移和绕Z轴的旋转。第一类为解耦式,即3轴与4轴的驱动是分离的,分花键轴、滚珠丝杆各一根,由两个电机分别驱动升降与旋转两个自由度。可以在垂直平面内向上和向下移动或围绕其垂直轴旋转,但不能倾斜。

1, 机械手用的 快换夹具 结构及 具体原理

SCARA机器人是一种圆柱坐标型的水平多关节工业机器人。一般有4个自由度,可在包括沿X、Y、Z方向的平移和绕Z轴的旋转。
第一类为解耦式,即3轴与4轴的驱动是分离的,分花键轴、滚珠丝杆各一根,由两个电机分别驱动升降与旋转两个自由度。可以在垂直平面内向上和向下移动或围绕其垂直轴旋转,但不能倾斜。
第二类为耦合式,即3轴与4轴的驱动的耦合的,相互影响的,由一根滚珠丝杆花键轴实现。单个电机无法实现单独的旋转或升降,必须两个电机同时驱动才能实现。
解耦式的结构优点是设计相对简单,价格对比便宜,缺点是对花键轴与滚珠丝杆的平行度要求很高,装配比较困难。而耦合式的结构优点是设计紧凑,重量较轻,缺点是滚珠丝杆花键轴价格高昂,厂家极少,基本属于垄断。
除了解耦式与耦合式的不同以外,不同厂家的SCARA对于3、4轴电机的分布,减速装置的设计有多种形式,各有各的特点。
SCARA机器人的设计使四轴机器人具有很强的刚性,从而使它们能够胜任高速和高重复性的工作。它的第一个轴和第二个轴具有转动特性,第三和第四个轴可以根据工作的需要的不同,制造成相应多种不同的形态,并且一个具有转动、另一个具有线性移动的特性。目前广泛应用于塑料工业、汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等领域。

2, 机械手夹具有哪些快换装置与快换结构

机器人目前是典型的机电一体化产品,一般由机械本体、控制系统、传感器、驱动器和输入/输出系统接口等五部分组成。为对本体进行精确控制,传感器应提供机器人本体或其所处环境的信息,控制系统依据控制程序产生指令信号,通过控制各关节运动坐标的驱动器,使各臂杆端点按照要求的轨迹、速度和加速度,以一定的姿态达到空间指定的位置。驱动器将控制系统输出的信号变换成大功率的信号,以驱动执行器工作。
1.机械本体
机械本体,是机器人赖以完成作业任务的执行机构,一般是一台机械手,也称操作器、或操作手,可以在确定的环境中执行控制系统指定的操作。典型工业机器人的机械本体一般由手部(末端执行器)、腕部、臂部、腰部和基座构成。机械手多采用关节式机械结构,一般具有6个自由度,其中3个用来确定末端执行器的位置,另外3个则用来确定末端执行装置的方向(姿势)。机械臂上的末端执行装置可以根据操作需要换成焊枪、吸盘、扳手等作业工具。
2.控制系统
控制系统是机器人的指挥中枢,相当于人的大脑功能,负责对作业指令信息、内外环境信息进行处理,并依据预定的本体模型、环境模型和控制程序做出决策,产生相应的控制信号,通过驱动器驱动执行机构的各个关节按所需的顺序、沿确定的位置或轨迹运动,完成特定的作业。从控制系统的构成看,有开环控制系统和闭环控制系统之分;从控制方式看有程序控制系统、适应性控制系统和智能控制系统之分。
3.驱动器
驱动器是机器人的动力系统,相当于人的心血管系统,一般由驱动装置和传动机构两部分组成。因驱动方式的不同,驱动装置可以分成电动、液动和气动三种类型。驱动装置中的电动机、液压缸、气缸可以与操作机直接相连,也可以通过传动机构与执行机构相连。传动机构通常有齿轮传动、链传动、谐波齿轮传动、螺旋传动、带传动等几种类型。
4.传感器
传感器是机器人的感测系统,相当于人的感觉器官,是机器人系统的重要组成部分,包括内部传感器和外部传感器两大类。内部传感器主要用来检测机器人本身的状态,为机器人的运动控制提供必要的本体状态信息,如位置传感器、速度传感器等。外部传感器则用来感知机器人所处的工作环境或工作状况信息,又可分成环境传感器和末端执行器传感器两种类型.
前者用于识别物体和检测物体与机器人的距离等信息,后者安装在末端执行器上,检测处理精巧作业的感觉信息。常见的外部传感器有力觉传感器、触觉传感器、接近觉传感器、视觉传感器等。
5. 输入/输出系统接口:为了与周边系统及相应操作进行联系与应答,还应有各种通讯接口和人机通信装置。


花键轴

花键轴是机械传动一种,和平键、半圆键、斜键作用一样,都是传递机械扭矩的,在轴的外表有纵向的键槽,套在轴上的旋转件也有对应的键槽,可保持跟轴同步旋转。在旋转的同时,有的还可以在轴上作纵向滑动,如变速箱换档齿轮等。

丝杆

滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。 滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反复作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于具有很小的摩擦阻力,滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。 滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动,这是艾克姆螺杆的进一步延伸和发展,这项发展的重要意义就是将轴承从滑动动作变成滚动动作。

滚珠

1.线材经过真空脱氧处理;2.在球体成型机里将线材切断成一定的长度,经过两侧半球状的球座上的雌、雄模具压缩,球体成形;3.把压缩成形的滚珠夹在两个磨盘之间,转动并施加压力,除去毛刺;4.热处理,经过淬火、回火,可提高钢球的强度和耐磨性。经过热处理得到的滚珠,其组织是由马氏体、残留奥氏体以及残留炭化物组成的;5.把经过热处理的滚珠用专用的精磨机进行精磨,以此来提高形状精度和表面粗糙度;6.洗去滚珠表面的磨屑等附着物;7.用光学自动外观选别机,检查滚珠的表面,检出并去除表面有伤痕的滚珠。