《机械制造装备设计(第5版)》教学课件—04工业机器人设计-.pptVIP

第四章 第四节 退出 返回本节 返回主页 下一页 4.4.1 工业机器人的机身 移动式机身：在规定的较大的工作场所完成事先为其规划好的工作任务。分为轮式移动机身、履带式移动机身和步足移动机身等。 自动导航车(AGV) ：末端执行器上装载货物，通过车轮相对地面运动，导航及控制装置沿要求的路径安全自动地行驶，将货物运送到作业站点。 图4-26 四轮式移动机身的结构 图4-25 三轮式移动机身的结构 图4-24 两轮式移动机身的结构 第四章 第四节 退出 返回本节 返回主页 下一页 4.4.2 工业机器人的手臂 工业机器人的手臂：是由关节连在一起的许多机械连杆的集合体。实质上是一个拟人手臂的空间开链式机构，一端固定在机身上，另一端连接手腕。 （一）设计要求 1）使手臂各关节轴平行或垂直。 2）机器人手臂的结构尺寸满足机器人工作空间要求。 3）选用高强度轻质材料并进行轻量化优化设计。 4）各关节的轴承间隙要尽可能小。 5）机器人的手臂相对其关节回转轴应尽可能在重量上平衡。 6）结构上考虑各关节的限位开关和具有一定缓冲能力的机械限位块。 第四章 第四节 退出 返回本节 返回主页 下一页 4.4.2 工业机器人的手臂 手臂直线运动机构：由活塞油（气）缸、活塞缸和齿轮齿条机构、丝杠螺母机构及活塞缸和连杆机构等机构实现。 图4-30 四导向柱式臂部伸缩机构 1—手部 2—夹紧缸 3—油缸 4—导向柱 5—运行架 6—行走车轮 7—导轨 8—支座 （二）典型结构 第四章 第四节 退出 返回本节 返回主页 下一页 4.4.2 工业机器人的手臂 手臂俯仰和回转机构：采用活塞油缸与连杆机构来实现。 图4-31 铰接活塞缸实现手臂俯仰运动结构示意图 1—手部 2—夹紧缸 3—升降缸 4—小臂 5、7—摆动气缸 6—大臂 8—立柱 第四章 第四节 退出 返回本节 返回主页 下一页 4.4.2 工业机器人的手臂 手臂回转与升降机构：由叶片式回转缸、齿轮传动机构、链传达机构、连杆机构等实现。 齿轮齿条机构是通过齿条的往复移动，带动与手臂连接的齿轮作往复回转。 手臂回转和升降机构常采用回转缸与升降缸单独驱动，适用于升降行程短而回转角度小于360°的情况，也有用升降缸与气动马达锥齿轮传动的机构。 第四章 第四节 退出 返回本节 返回主页 下一页 4.4.3 工业机器人的手腕 工业机器人手腕：是手臂和末端执行器的连接部件，起支承末端执行器和改变末端执行器空间姿态的作用。 （一）设计要求 1）根据作业需要来设计机器人手腕的自由度数。 2）减少机器人手腕重量和体积，结构紧凑。 3）机器人手腕要与末端执行器要有标准的法兰联接，结构上要便于装卸。 4）机器人的手腕机构要有足够的强度和刚度，可靠的传动间隙调整机构。 5）手腕各关节轴转动要有限位开关，以防止超限造成机械损坏。 第四章 第四节 退出 返回本节 返回主页 下一页 4.4.3 工业机器人的手腕 单自由度回转运动手腕：这种腕部结构紧凑、体积小，但最大回转角度小于360°，只能实现一个腕部自由度。 图4-33 摆动液压马达驱动的手腕 1—活塞 2、4—油路 3、7—进（排）油孔 5—定片 6—动片 （二）典型结构 第四章 第四节 退出 返回本节 返回主页 下一页 4.4.3 工业机器人的手腕 二自由度传动手腕：二自由度手腕可以是由一个R关节和一个B关节组成的BR手腕。 图4-34 二自由度手腕 图4-35 二自由度远距离传动手腕 第四章 第四节 退出 返回本节 返回主页 下一页 4.4.3 工业机器人的手腕 三自由度传动手腕：下图为齿轮链轮传动三自由度手腕原理图。 图4-36 齿轮链轮传动三自由度手腕原理图 1—油缸；2—链轮；3、4—锥齿轮；5、6—花键轴T；7—传动轴S；8—腕架；9—行星架；10、11、22、24—圆柱齿轮；12、13、14、15、16、17、18、20—锥齿轮；19—摆动轴；21、23—双联圆柱齿轮；