word版可編輯-scara工業(yè)機(jī)器人設(shè)計計算說明書精心整理docxdocx-免費(fèi)閱讀
【正文】 末端加載力為70N。詳細(xì)數(shù)據(jù)見附錄3。減速比i=33。 大小帶輪齒數(shù)及節(jié)圓半徑。此設(shè)計中， 由于安裝尺寸限制，3 軸選擇小帶輪。根據(jù)功率相等的原則，有如下式子： 式中： ——軸向力； ——電機(jī)力矩； ——直線運(yùn)動速度； ——電機(jī)轉(zhuǎn)速； ——絲杠的傳動效率；又由式子： 最終推導(dǎo)如下公式： 代入公式計算的（3軸）（4軸） 考慮到同步帶的傳動效率，安全系數(shù)為2，則電機(jī)的最小轉(zhuǎn)矩（3軸）（4軸）所需功率為P=230W（3軸）P=（4軸）3軸選擇安川SGM7J系列，為了保持絲杠斷電后的狀態(tài)，選擇帶保持制動器的電機(jī)，詳細(xì)代號為SGM7J04A7C6E。 計算傳動效率滾珠絲桿的傳動效率一般在 ~，可計算得出: 式中：為絲杠的螺旋升角，為導(dǎo)程，為滾珠絲杠軸外徑。 滾珠絲桿滾珠花鍵的計算及選型相比于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，新一代的SCARA機(jī)器人使用了滾珠絲桿花鍵由絲桿螺母、花鍵螺母、絲桿三部分組成。 A34=[1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 d4 0 0 0 1]。1]。 d3=0。%前置法計算scara運(yùn)動空間 L1=325。主軸Z軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動伺服電機(jī)4224。各關(guān)節(jié)的傳動 方案決定了整體機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，是SCARA機(jī)器人能否傳輸運(yùn)動、精準(zhǔn)定位的一大參考值，因而在傳動方案的選擇中，查詢《國內(nèi)典型工業(yè)機(jī)器人圖冊》的機(jī)器 人傳動的經(jīng)典傳動方案，現(xiàn)給出傳動方案如下：第一二關(guān)節(jié)自由度均選擇交流伺服電機(jī)傳動，不僅保證了傳動精度，而且在效率和振動方面，也有良好的提高，此外，模塊化的產(chǎn)品也市場化，所以易購買，而且安裝也較為方便；第三關(guān)節(jié)和第四關(guān)節(jié)選擇滾珠絲桿滾珠花鍵以及同步帶傳動，在結(jié)構(gòu)緊湊的基礎(chǔ)上，保證了設(shè)計任務(wù)書中對三，四關(guān)節(jié)速度及運(yùn)動范圍的要求。 SCARA機(jī)器人傳動機(jī)構(gòu)的對比與分析SCARA工業(yè)機(jī)械手的傳動系統(tǒng)要求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、轉(zhuǎn)動慣量和體積小， 要求消除傳動間隙，提高其運(yùn)動和位置精度。步進(jìn)電動機(jī)系統(tǒng)主要由步進(jìn)控制器、 功率放大器及步進(jìn)電動機(jī)組成。(2) 直流伺服電動機(jī)：直流伺服電動機(jī)具有良好的啟動、制動和調(diào)速特性， 可很方便地在較寬范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)平滑的無級調(diào)速，動態(tài)響應(yīng)特性和穩(wěn)定性好，可適 應(yīng)頻繁啟動、反向、制動等工作狀況。氣壓驅(qū)動具有以下特點(diǎn)：（1） 輸出功率大；（2） 氣體壓縮性能大，精度低，阻尼效果差，低速不易控制，難以實(shí)現(xiàn)高速高精度的連續(xù)軌跡控制；（3） 結(jié)構(gòu)適當(dāng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可標(biāo)準(zhǔn)化，模擬化，易實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動；（4） 適用于中小負(fù)載驅(qū)動，精度要求較低的有限點(diǎn)位程序控制機(jī)器人。SCARA機(jī)器人可以被制造成各種大小，最常見的工作半徑在100毫米至1000毫米之間，此類的SCARA機(jī)器人的凈載重量在1千克至200千克之間。這類機(jī)器人的結(jié)構(gòu)輕便、響應(yīng)快，例如Adept1 15 同步帶帶速計算 17 初選中心距 17 帶長及齒數(shù)確定 17 基本額定功率 18 帶寬計算 18 作用于軸上的力計算 19 4軸同步齒形帶的設(shè)計與選型 19 確定同步齒形帶的計算功率 19 選定帶型和節(jié)距 20 大小帶輪齒數(shù)及節(jié)圓半徑。手腕參考點(diǎn)的位置是由兩旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的角位移φ1和φ2，及移動關(guān)節(jié)的位移z決定的，即p=f(φ1,φ2,z)，如圖所示。由于其具有特定的形狀，決定了其工作范圍類似于一個扇形區(qū)域。氣壓傳動機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡單，動作迅速，價格低廉，由于空氣可壓縮，所以工作速度穩(wěn)定性差，因而抓取力小，只有幾十到幾百牛。各種電機(jī)驅(qū)動的特點(diǎn)：(1) 普通交、直流電動機(jī)驅(qū)動需加減速裝置，輸出力矩大，但控制性能差， 慣性大，適用于中型或重型機(jī)械手。步進(jìn)電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)角與輸入脈沖個數(shù)成嚴(yán)格正比關(guān)系，轉(zhuǎn) 子速度主要取決于脈沖頻率，故控制簡便。RV減速器：該減速器一般應(yīng)用于負(fù)載比較大，速度和精度要求比較高的場合等特點(diǎn)。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，對SCARA機(jī)器人的各個關(guān)節(jié)的傳動方式進(jìn)行合理的選擇，為后續(xù)的關(guān)節(jié)電機(jī)型號的選擇和具體計算校核提供基礎(chǔ)。絲桿螺母224。運(yùn)動空間如圖22所示。 d2=0。0。 for p=0:N d4=p*d4_max/N。第3章 SCARA機(jī)器人關(guān)節(jié)元件設(shè)計計算經(jīng)查詢市場上現(xiàn)有SCARA機(jī)器人的各項(xiàng)參數(shù)，主要是負(fù)載和本體質(zhì)量的對比，發(fā)現(xiàn)任務(wù)書所提負(fù)載所對應(yīng)的本體質(zhì)量余量很大，所以此次設(shè)計按照從末端開始設(shè)計的思路來進(jìn)行設(shè)計。運(yùn)動狀態(tài)平穩(wěn)或輕度沖擊—中等沖擊—較大沖擊或振動—代入公式計算 剛度的驗(yàn)算由于滾珠絲杠花鍵部和滾珠絲杠部間距很小，且滾珠絲杠長度受行程限制長度不會太長，且沒有兩軸端壓力的產(chǎn)生，不會有失穩(wěn)的可能性，所以剛度不驗(yàn)算。因此 3 軸和 4 軸可以不采用減速器，采用同步帶傳動同時利用其減速，減速比均為2。根據(jù)帶輪轉(zhuǎn)速和帶型，根據(jù)表32可確定小帶輪的最小齒數(shù)。選定同步齒形帶帶型為3M。/=則所需扭矩為T=Jα==考慮到摩擦力矩，則減速機(jī)輸出的最小轉(zhuǎn)矩為Tm
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