ساختار بازوی روبات های صنعتی شامل یک بازوی بزرگ و یک بازوی کوچک است که نه تنها از مچ دست و دست پشتیبانی می کند ، بلکه مهمتر از آن ، اطمینان حاصل می کند که این روبات می تواند مطابق مسیرهای دقیق از یک موقعیت به موقعیت دیگر حرکت کند. ساختار ، دامنه کار ، انعطاف پذیری ، ظرفیت بار و دقت موقعیت یابی بازو به طور مستقیم بر عملکرد ربات تأثیر می گذارد.
1. خصوصیات بازو
ویژگی ها: بازوی روبات های صنعتی به طور کلی دارای درجه {0}} آزادی ، از جمله پسوند ، چرخش ، زمین یا ارتفاع است. بازوی یک بازوی رباتیک تخصصی به طور کلی دارای درجه {1}} آزادی ، از جمله گسترش ، چرخش یا حرکت مستقیم است. (2) وزن بازو نسبتاً بزرگ است و نیرو به طور کلی پیچیده است. در حین حرکت ، به طور مستقیم بارهای استاتیک و پویا مچ دست ، دست و کار (یا ابزار) ، به ویژه در حین حرکت با سرعت بالا را تحمل می کند ، که باعث ایجاد یک نیروی اینرسی بزرگ می شود و باعث تأثیر و تأثیرگذاری بر صحت موقعیت یابی می شود. (3) بازوی روبات های صنعتی به طور کلی بر روی بدن به همراه سیستم کنترل و سیستم درایو نصب می شود.
2. الزامات طراحی بازو
شکل ساختاری بازو باید بر اساس عواملی مانند شکل حرکت ربات ، گرفتن وزن ، درجه آزادی حرکت و دقت حرکت تعیین شود. در هنگام طراحی ، الزامات زیر باید ذکر شود:
(1) سختی باید زیاد باشد و باید ظرفیت بار کافی وجود داشته باشد. هنگامی که بازو کار می کند ، معادل پرتوی کانسیلر است. برای جلوگیری از تغییر شکل بیش از حد بازو در حین حرکت ، شکل مقطعی بازو باید به طور منطقی طراحی شود. به طور کلی ، از شفت های توخالی برای ساختن میله بازو و میله راهنما استفاده می شود و از پرتوهای I و فولاد کانال برای ساخت صفحه پشتیبانی استفاده می شود.
(2) راهنمایی خوب. برای جلوگیری از چرخش نسبی بازو در امتداد محور حرکت در حین حرکت خطی و اطمینان از جهت صحیح دست ، دستگاه های راهنما یا میله های بازو به شکل مربع ها ، اسپلین ها و غیره باید نصب شود.
(3) وزن باید سبک باشد. برای بهبود سرعت حرکت ربات ، لازم است تا حد ممکن وزن قسمتهای متحرک بازو را به حداقل برسانیم تا اینرسی چرخشی کل بازو به محور چرخش کاهش یابد.
(4) حرکت باید صاف باشد و دقت موقعیت یابی باید زیاد باشد. با توجه به سرعت و وزن بالاتر حرکت بازو ، تأثیر بیشتر قبل از موقعیت یابی ناشی از نیروی اینرسی بیشتر می شود ، که می تواند منجر به حرکت ناپایدار و دقت موقعیت یابی شود. بنابراین ، وزن حرکت بازو باید تا حد امکان به حداقل برسد تا ساختار فشرده و سبک باشد ، در حالی که نوعی اقدامات بافر نیز انجام می شود.
3. مکانیسم بازوی روبات های صنعتی
بازوی یک ربات از یک بازوی بزرگ ، یک بازوی کوچک یا اسلحه های متعدد تشکیل شده است. روشهای رانندگی بازو عمدتاً شامل رانندگی هیدرولیک ، رانندگی پنوماتیک و رانندگی برقی است که از میان آنها فرم رانندگی برقی جهانی است. و مکانیسم بازوی آن نیز کاملاً غنی است ، از جمله مکانیسم تلسکوپی ، مکانیسم گودال و مکانیسم چرخش بازو و بلند کردن.
(1) مکانیسم تلسکوپی بازو
حرکت تلسکوپی بازوی ربات به حرکت خطی تقسیم می شود و روش عملکرد خاص با توجه به طول سکته مغزی متفاوت است. هنگامی که سفر کوتاه است ، از سیلندر روغن (بخار) برای درایو مستقیم استفاده می شود. هنگامی که سفر طولانی است ، می توان از یک مکانیزم دو برابر استفاده کرد که سیلندرهای روغن (بخار) را با گیربکس و پین انتقال می دهد ، یا از موتورهای استپر و موتورهای سرو برای رانندگی استفاده می کند. همچنین می توانید از پیچ های پیچ یا پیچ های توپ برای انتقال استفاده کنید.
به منظور بهبود استحکام بازو و جلوگیری از چرخش آن در اطراف محور یا تغییر شکل در طی فرآیند کشش و انقباض ، لازم است یک وسیله راهنما به ساختار بازو اضافه شود یا بازو را به شکل مربعی یا شکل طراحی کند. دستگاه های راهنمای مشترک شامل میله های هدایت کننده منفرد و میله های راهنمایی مضاعف هستند.
در ساختار تلسکوپی بخش بازوی راهنمای دوگانه ، بازو و مچ در انتهای فوقانی سیلندر هیدرولیک بالابر از طریق یک صفحه اتصال نصب می شوند. هنگامی که دو محفظه سیلندر هیدرولیک دوتایی با روغن فشار پر می شود ، میله پیستون (یعنی بازو) را تحت فشار قرار می دهد تا یک حرکت متقابل خطی انجام شود. میله راهنما در داخل آستین راهنما حرکت می کند تا از چرخش بازو جلوگیری شود و در عین حال به عنوان خط لوله نفتی برای سیلندر چرخش مچ دست و سیلندر هیدرولیک بستن دست عمل می کند. با توجه به اینکه سیلندر هیدرولیک تلسکوپی بین دو میله راهنما قرار دارد ، میله راهنما نیروی خمش را تحمل می کند ، در حالی که میله پیستون فقط فشار کششی را تجربه می کند. بنابراین ، ساختار از نظر استرس ساده است ، از نظر انتقال صاف ، از نظر ظاهری شسته و رفته و زیبا و در ساختار جمع و جور است.
(2) مکانیسم زمین بازو
حرکت بازو از روبات ها به طور کلی از طریق سیلندرهای هیدرولیک پیستون و مکانیسم های اتصال میله حاصل می شود. سیلندر پیستون مورد استفاده برای حرکت زمین بازو در زیر بازو قرار دارد و میله پیستون آن با یک لولا به بازو وصل می شود. بدنه سیلندر با استفاده از گوشواره های دم یا شفت پین میانی به ستون وصل می شود ، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است.
نمودار زیر مکانیسم سیلندر پیستون مفصل را برای دستیابی به زمین بازو نشان می دهد. با استفاده از سیلندرهای پیستون مفصلی 5 و 7 و مکانیسم میله اتصال ، بازوی کوچک 4 می تواند نسبت به بازوی بزرگ 6 به حرکت برسد و بازوی بزرگ 6 می تواند نسبت به ستون 8 حرکت کند.
(3) مکانیسم چرخش و بلند کردن بازو
اشکال ساختاری مختلفی برای دستیابی به حرکت چرخشی بازوهای ربات ، از جمله سیلندرهای دوار نوع LADE ، مکانیسم های انتقال دنده ، مکانیسم های انتقال چرخ و مکانیسم های پیوند وجود دارد. بیایید مکانیسم پیستون و مکانیسم قفسه دنده را در مکانیسم انتقال دنده به عنوان نمونه ای برای نشان دادن چرخش بازو بگیریم.
در مکانیسم انتقال دنده ، مکانیسم قفسه دنده دنده متصل به بازو را هدایت می کند تا حرکت چرخشی متقابل را از طریق حرکت متقابل قفسه دنده انجام دهد و از این طریق به چرخش بازو می رسد. این مکانیسم قفسه دنده را می توان با روغن فشار یا گاز فشرده هدایت کرد. ساختار بلند کردن و حرکت چرخشی در نمودار [ساختار بلند کردن بازو و حرکت چرخش] نشان داده شده است.
دو اتاق سیلندر هیدرولیک پیستون به ترتیب با روغن فشار پر شده است که پیستون قفسه 7 را برای حرکت به جلو و عقب سوق می دهد (به بخش AA مراجعه کنید). قفسه 7 مش با دنده 4 ، باعث می شود دنده 4 تحت حرکت چرخشی متقابل قرار بگیرد. با توجه به این واقعیت که دنده 4 ، بدنه استوانه بلند کردن بازو 2 و صفحه اتصال 8 همه توسط پیچ ها متصل می شوند و صفحه اتصال به طور محکم به بازو وصل می شود ، می توان به حرکت چرخشی بازو رسید.
میله پیستونی سیلندر هیدرولیک بلند کننده از طریق پوشش اتصال 5 به پایه دستگاه 6 متصل و ثابت شده است ، و بدنه سیلندر 2 در امتداد آستین راهنما حرکت می کند. به دلیل آستین راهنما در قسمت بیرونی سیلندر هیدرولیک بالابر ، این ساختار دارای استحکام خوبی و انتقال صاف است.
این تحقیقات کوشا در مورد تعداد زیادی از محققان است که منجر به اجرای مداوم پروژه های مربوط به روبات های صنعتی شده است. عمق نقش مهمی در کاربردهای عملی داشته است. روبات های صنعتی نقش مهمی در تولید ، مراقبت های بهداشتی و حتی اکتشافات فضایی دارند. ساختارهای مختلف بازو برای سناریوهای مختلف صنعتی مناسب است ، باعث توسعه صنعت مدرن و بهبود کارایی و ایمنی می شود.