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工业冲压机器人驱动和传动装置特点

工业冲压机器人驱动和传动装置 
工业机器人的驱动一传动装置包括驱动器和传动机构两个部分,它们通常与执行机构连成一体。传动机构常用的有谐波减速器、滚珠丝杠、链、带以及各种齿轮轮系。驱动器通常有电机(直流伺服电机、步进电机、交流伺服电机)、液动或气动装置,目前使用最多的是交流伺服电机。

1、传动方式介绍:

工业机器人传动方式特点
工业机器人液压传动传递运动的动力大,运动平稳,换向冲击小,便于实现频繁换向;在同等功率下,液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑。但液压传动中的泄漏和液体的可压缩性,使其无法保证严格的传动比;由于液体粘性大,在流动过程中有较大的能量损失(泄漏损失、摩擦损失等),因此,传动效率相对较低,不适合做远距离传动和控制。
工业机器人气压传动以空气为工作介质,来源方便,工作压力较低,用后可直接排入大气而无污染,处理方便,洁净环保;与液压传动相比,气压传动反应快、动作迅速、维护简单、工作介质清洁、管路不易堵塞,不存在工作介质变质、补充和更换等问题;而且成本低,能实现过载保护。但因空气的可压缩性较大,使系统的动作和工作速度稳定性受负载变化的影响较大,运动平稳性较差,不易实现准确的速度控制和很高的定位精度;而且气动装置的体积与液压传动相比较大,产生的推力小。其主要原因是气压系统工作压力低(0.5~0.8MPa),不易获得较大的输出力或转矩。
工业机器人齿轮齿条啮合传动齿轮齿条传动将旋转运动转变为直线运动,它传递的功率大,速度范围广,效率高,工作可靠,寿命长,机构紧凑,能保证恒定的传动比。但是,这样的运动也可以反向驱动,也就是齿条作直线运动来带动齿轮旋转,适合大距离的传递,如机床导轨底下带动托板箱移动的就是齿轮齿条传动,齿轮齿条机构需要外加锁紧装置,因为齿轮齿条机构不能自锁,并且齿轮齿条不适用于两轴中心距过大的传动及振动冲击较大的场合。
工业机器人丝杠螺母传动用于距离较短的高精度定位;电机和滚珠丝杠只用联轴器连接,没有间隙。
工业机器人摆动气(液)缸摆动气缸是利用压缩空气驱动输出轴在一定角度范围内作往复回转运动的气动执行元件。用于物体的转位、翻转、分类、夹紧、阀门的开闭以及机器人的手臂动作等。
工业机器人齿轮传动功率和速度范围大,通用性强,工作可靠,效率高,对中心距误差的敏感性小,易于制造和精确加工。
工业机器人蜗杆传动蜗杆传动能实现传动比大,传动平稳,但效率较低,适用于中小功率或间歇运转的场合;当它与齿轮传动同时应用时,若蜗杆传动布置在高速级,使其传递较小的转矩,以减小蜗轮尺寸,节约有色金属,且传动效率较高。若蜗杆传动布置在低速级,则齿轮传递转矩较小,而是整个传动装置的尺寸减小。
工业机器人带传动带传动靠摩擦力工作,承载能力较小,传递相同转矩时,结构尺寸较其它传动形式大,但传动平稳,能缓冲吸振,应布置在高速级,使所传递的转距小。
工业机器人链传动链传动由于多边形效应,瞬时传动比不断变化,产生冲击、振动,而使转速不均匀,故不宜用于高速级,应布置在低速级。


2、驱动方式介绍:
冲压搬运机器人常用的驱动方式有液压驱动、气压驱动和电机驱动三种类型。这三种驱动方式各有其优缺点。 

内 容液压驱动气动驱动电机驱动
工业机器人输出功率很大,压力范围为  50~140Pa大,压力范围为48~60Pa较大
工业机器人控制性能利用液体的不可压缩性,控制精度较高,输出功率大,可无级调速,反应灵敏,可实现连续轨迹控制。气体压缩性大,精度低,阻尼效果差,低速不易控制,难以实现高速、高精度的连续轨迹 控制。控制精度高,功率较大,能精确定位,反应灵敏,可实现高速、高精度的连续轨迹控制,伺服特性好,控制系统复杂。
工业机器人响应速度很快较快很快
工业机器人结构性能及体积结构适当,执行机构可标准化、模拟化,易实现直接驱动。功率/质量比大,体积小,结构紧凑,密封问题较大。结构适当,执行机构可标准化、模拟化,易实现直接驱动。功率/质量比大,体积小,结构 紧凑,密封问题较小。伺服电动机易于标准化,结构性能好,噪声低,电动机一般需配置减速装置,除DD电动机外,难以直接驱动,结构紧凑, 无密封问题。
工业机器人安全性防爆性能较好,用液压油 作传动介质,在一定条件下有火灾危险。防爆性能好,高于1000kPa时应注意设备的抗压性。设备自身无爆炸和火灾危险,直流有刷电动机换向时有火花,对环境的防爆性能较差。
工业机器人对环境的影响液压系统易漏油,对环境有污染。排气时有噪声
工业机器人应用范围适用于重载、低速驱动,电液伺服系统适用于喷涂机器人、点焊机器人和托运机器人。适用于中小负载驱动、精度要求较低的有限点位程序控制机器人,如冲压机器人本体的气动平衡及装配机器人气动夹具。适用于中小负载、要求具 有较高的位置控制精度和轨迹控制精度、速度较 高的机器人,如AC伺服喷涂机器人、点焊机器人、弧焊机器人、装配机器人等。
工业机器人成 本液压元件成本较高成本低成本高
工业机器人维修及使用方便,但油液对环境温度有一定要求方便较复杂