SCARA機器人需要如下四個自由度,大小臂在XY平麵內轉動,Z軸上下移動以及Z軸的轉動,在這四個自由度下工作就可以滿足絕大多數的裝配應用。如何做好SCARA機器人的傳動方案,需要做好以下的工作確定:
1、工作範圍的確定
SCARA機器人工作範圍是根據工藝要求和操作運動軌跡來確定。一個操作運動的軌跡一般是由幾個動作合成的;在確定工作範圍時,可將運動軌跡分解成單個動作,由單個動作的行程確定SCARA機器人的最大行程。各個動作的最大行程確定之後,SCARA機器人的工作範圍即可確定。
2、大小臂尺寸的確定
裝配生產中所用裝配流水線的寬度一般為2000mm~2500mm左右,如果SCARA機器人手臂置於流水線的中間位置,考慮其大小臂長度之和為1300則可以滿足需求。
3、Z軸平移及旋轉行程的確定
為了使SCARA機器人手臂與流水線手工作業人員很好配合,SCARA機器人手臂Z軸的位置高低應與人工作時手臂高度相當,同時考慮到對不同產品的泛用性,Z軸上下運動位移達到500mm,符合人手上下取放的高度;Z軸旋轉須360度,以實現不同角度的裝配。
4、臂力的確定
對於裝配SCARA機器人來說,臂力主要根據被抓取、搬運物體的重量及重量變化範圍來定,其安全係數可在1.5~3.0範圍內選取,確定有效負載為2.2kg.
 SCARA機器人傳動方案解析
傳動方案如下:
1、主體轉動采用伺服電機驅動同步帶減速;
2、大臂采用伺服電機直驅絲杠螺母傳動實現升降;
3、小臂采用伺服電機直驅轉動;
4、末端分為升降和轉動兩部分,均采用伺服電機驅動同步帶實現。
 
此傳動方案的特點:
1、第一個自由度采用伺服電機驅動同步帶減少,體積小、重量輕、精度高、回差小、承載能力大、噪音小、效率高、定位安裝方便。
2、第二個自由度采用伺服電機直驅,充分利用了大臂的空間,結構緊湊,扭矩大,傳動功率大,效率較高。電機直接驅動絲杠螺母傳動的同時兼有減速的作用,一步把旋轉運動轉變為直線運動,傳動精度較高,絲杠有自鎖功能,速度不易過高。
3、第三個自由度采用伺服電機直驅,考慮到小臂轉動需要一定的扭矩,伺服電機具備大扭矩的特性。
4、第四自由度分為升降和轉動兩部分,考慮到末端運動速度較慢,均采用伺服電機驅動同步帶減速。

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