碼垛是物流自動化領域的一門新興技術,是按一定模式,將物料堆積成垛,以便使單元化的碼垛實現物料的搬運、存儲、裝卸運輸等物流活動。隨著企業的集團化以及生產能力的規模化的發展,對碼垛機工作能力的要求不斷提高,同時,企業生產正向著多品種少批量的方向發展,這就要求作為後處理設備的碼垛機,必須具有處理多種產品的能力。
下麵就來分享一下四軸碼垛工業機器人的機構設計:
 
四軸碼垛工業機器人的總體結構
番茄社区app破解版研製的工業碼垛機器人,其主體機械結構是基於平衡吊原理的連杆機構,具有承載力大、穩定性好、結構緊湊。節省能耗等特點。機器人具有4各自由度,2個旋轉副和2個移動副,運動由4台交流伺服電機控製,手臂末端的抓手通過繞機座垂直軸的旋轉運動(腰部運動)、前大臂的水平運動、後大臂的垂直運動和繞抓手轉軸的旋轉運動(腕部運動)4種運動的組合完成對物品搬運碼垛的3維空間作業。
為提高碼垛機器人機械係統的控製性能,要求機械傳功部件的轉動慣量小、摩擦小、阻尼比合理、剛度大,並滿足小型、重型量輕、高速、低噪音和高可靠性等要求。所以合理地設計驅動方式和機械傳動是保證整個機器人伺服控製性能的基本要求
四軸碼垛工業機器人的機構設計
 
1、腰部結構設計
機器人腰部旋轉運動克服的負載轉動慣量很大,所以在負載個伺服電機之間需要大傳動比的減速裝置。考慮到機器人體積結構、傳動精度等因素,減速裝置采用行星齒輪減速器、伺服電機采用空心軸機構,機械臂的布線從中穿過,當腰部旋轉運動時不會產生線纜纏繞。
腰部結構為:
伺服電機和減速器通過連接法蘭固定在機座上,轉台軸承的外圈與機座固定,軸承內圈通過連接板與焊接底座相連接。伺服電機減速器驅動連接法蘭,進而帶動機座實現腰部的旋轉運動。轉台軸承具有高軸向和徑向承載能力、高傾斜剛度的特點,能滿足碼垛的現場工作需求。
2、水平垂直運動機構設計
運動機構固定在機座上,由腰部機構帶動整體旋轉。伺服電機通過齒形同步帶、同步帶輪帶動滾珠絲杠旋轉,固定在水平滑座的絲杠上的滑塊在力的作用下沿直線導軌做水平運動,繼而帶動機械臂做相應運動。
四軸碼垛工業機器人的機構設計
3、臂部結構設計
機械臂機構由機器人位置機構和機器人腕部姿態調整機構組成,兩者相關聯但互不影響。位置機構是由主臂、前臂、後臂和前後臂連杆組成的四連杆機構,當水平滑座帶動前臂做水平運動,垂直滑座帶動後臂做垂直運動時,在連杆機構的作用下主臂相應運動。腕部姿態調整機構由兩個平行四邊形連杆機構和一個三運動副杆(三角支架)組成,主臂、腕部安裝座、輔助連杆1和三角支架組成第一個平行四邊形連杆機構;前臂、連杆基座、輔助連杆2和三角支架組成第二個平行四邊形連杆機構。腕部姿態調整機構使得機器人運動時保持腕部安裝座始終水平,即運動時機器人末端執行器的工作位姿保持不變。
 四軸碼垛工業機器人的機構設計
結語
使用該設計的四軸碼垛工業機器人,其結構設計合理,負載能力大,通過對附加抓手形式的改變可以滿足對多種物料的搬運碼垛要求。可以廣泛應用與物流自動化行業中的物料搬運、分揀等領域,具有廣闊的市場前景。

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