兩分鐘看懂工業(yè)機(jī)器人的傳動機(jī)構(gòu)

工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動源通過傳動部件驅(qū)動關(guān)節(jié)運動或旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)身體、手臂和手腕的運動。因此，傳動部件是工業(yè)機(jī)器人的重要部件。根據(jù)傳動類型的不同，傳動部件可分為兩類：旋轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)和直線傳動機(jī)構(gòu)。

?一、直線傳動機(jī)構(gòu)：工業(yè)機(jī)器人常用的直線傳動機(jī)構(gòu)可以由氣缸或液壓缸和活塞直接生產(chǎn)，也可以通過旋轉(zhuǎn)齒條、滾珠絲杠螺母等傳動元件獲得。1、移動接頭導(dǎo)軌。運動時移動關(guān)節(jié)導(dǎo)軌，可以保證位置精度和導(dǎo)向。共有5種：靜液壓滑動導(dǎo)軌，液壓動滑動導(dǎo)軌，普通滑動導(dǎo)軌，氣浮導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌。前兩種導(dǎo)軌具有成本低、結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點，但需要有間隙進(jìn)行潤滑，機(jī)器人負(fù)載的大小和方向變化很快，間隙的存在會引起坐標(biāo)位置和有效載荷的變化。此外，這種導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)隨著速度的變化而變化，在低速時容易發(fā)生蠕變。2、齒條裝置。在齒條齒輪裝置中，如果齒條是固定的，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動時，齒輪軸和托架沿齒條方向線性移動。以這種方式，齒輪的旋轉(zhuǎn)運動被轉(zhuǎn)換成托架的線性運動。滑架由導(dǎo)桿或?qū)к壷危b置的齒隙較大。3、滾珠絲杠和螺母。滾珠絲杠摩擦小、運動響應(yīng)快，常用于工業(yè)機(jī)器人。由于滾珠絲杠螺母的螺旋槽內(nèi)放置了許多滾珠，所以絲杠在傳動過程中受到滾動摩擦力，傳動效率高、摩擦力小，同時可以消除低速運動中的爬行現(xiàn)象；裝配過程中施加固定的預(yù)載可以消除齒隙。4、液壓缸。液壓缸是將液壓泵(空氣壓縮機(jī))輸出的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并作直線往復(fù)運動的執(zhí)行元件。使用液壓(氣動)缸可以輕松實現(xiàn)直線運動。

二、旋轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)：通用電機(jī)可以直接產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，但其輸出扭矩小于所需扭矩，轉(zhuǎn)速高于所需轉(zhuǎn)速。因此，需要帶式輸送機(jī)、齒輪或其他運動傳輸機(jī)構(gòu)來將較高的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成較低的轉(zhuǎn)速并獲得較大的扭矩。運動的傳遞和轉(zhuǎn)換須高能地完成，并且工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)所需的特性，包括重復(fù)定位精度、定位精度和可靠性，都不能被破壞。

在工業(yè)機(jī)器人中，同步帶傳動主要用于傳遞平行軸之間的運動。同步輸送帶和皮帶輪的接觸面都做成相應(yīng)的齒形，通過嚙合傳遞動力。同步帶傳動的優(yōu)點：傳動時不打滑，傳動比準(zhǔn)確，傳動平穩(wěn)；寬速比范圍；初始張力小；并且軸承不易過載。但是這種傳動機(jī)構(gòu)的制造安裝要求嚴(yán)格，皮帶的材料要求也高，所以成本高。同步帶傳動適用于高減速比電機(jī)與減速器之間的傳動。