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單軸機械手臂應用要領
發(fā)布時間:2022-04-24 09:55:33

摘要:前文我們對單軸機械手臂進行了概述,對其結構,使用壽命,負載情況做了說明,本文針對單軸機械手臂的應用方面進行說明。包括其安裝方式、使用環(huán)境、定位精度、動力匹配進行說明希望對大家的應用有所幫助。

關鍵詞:安裝方式、使用環(huán)境、定位精度、動力匹配。

安裝方式
在安裝方面,通常為求精簡,設計者會盡量限縮機臺尺寸,故選用機械手臂時也必須要注意安裝空間的限制。套用廠商提供的3D模型或2D圖時,應注意兩項:一是接口設備有無包含在設計圖內(nèi),例如極限開關、電纜保護鏈、馬達接線等;其次是機械手臂本身的運動,裝上負載后,在工作范圍內(nèi)空間是否足夠?或者在限定的空間范圍內(nèi),有無適當?shù)臋C械手臂可以選用?

  
圖5  單軸機械手臂安裝方向
1、 水平安裝  
水平安裝簡單,要注意的是安裝機臺的長度,安裝位置,底下有無懸空的部份,是否成為大跨距的簡支梁或懸臂梁?底座是否平整,有無高低不平或扭曲的情形?單軸機械手臂的底座一般呈扁U型,抵抗扭轉(zhuǎn)的剛性甚弱,如果是鋁擠型制品更容易扭曲,將影響精度或造成運轉(zhuǎn)不順、噪音等缺點 
2、側掛安裝
和水平安裝類似,負荷主要仍由滑軌承載,需注意各方向的力矩在限制范圍內(nèi)。 
3、傾斜安裝
負荷的分量要計算,計算工具用簡單的空間幾何即已足夠。有些廠商已經(jīng)把計算過程計算機化,使用者只要輸入荷重、空間位置即可。
4、垂直安裝
垂直安裝是單軸機械手臂不利的安裝方式,一切負荷都由螺桿支撐,更正確的說,所有的負荷其實都掛在固定端的軸承上。檢查負荷狀態(tài)是否符合廠商型錄上的規(guī)定十分重要,特別是可搬質(zhì)量的限制。
其次,要注意安裝孔位是否正確。安裝孔有三類: 
第一類是底座的安裝孔。底座安裝方式簡單區(qū)分有三種,如圖6:(A)底座開槽,用投入式螺帽由下方鎖固,這種方式歐洲產(chǎn)品較普遍;(B)底座攻牙孔,以螺絲由下方鎖固,(C)底座內(nèi)部鑚沉頭通孔,以螺絲由上方鎖固,這種鎖固方式通常必須將上方的護蓋拆掉才能工作,安裝完成后再將護蓋裝回。安裝前應先確認鎖固方式、螺絲間距、螺絲規(guī)格及長度等,并提供平整的安裝面及方向基準,確實鎖固。由于空間的限制,選擇單軸機械手臂的機型時,也必須考慮便利的施工作業(yè)空間。
 
 
 
圖6  底座安裝方式
第二類是滑臺上的安裝孔。為了使工作負荷(工具或工件)能有精確的方向,滑臺安裝面有時附有定位銷孔,可予利用。如果負荷尺寸或重量比較大,宜采用雙滑臺的構造,可以向廠商訂制。

第三類是傳感器的安裝(例如極限開關),包括光電遮板和傳感器素子的安裝。通常鋁擠型底座側面會預留螺帽槽,投入螺帽即可任意固定傳感器的位置,光電遮版則固定在滑臺上隨之移動。螺帽槽有單槽或雙槽的型式,供使用者選用。  
使用環(huán)境
機械手臂是精密機械的一種,選用時必須確認使用環(huán)境,一則避免受到環(huán)境的傷害,例如腐蝕性化學液、木屑、鐵屑等;一則避免對環(huán)境造成傷害,例如產(chǎn)生粉塵、噪音等。針對特殊環(huán)境,各家廠商有不同的對應機種,選用時應注意。
 
 
 
定位精度
單軸機械手臂經(jīng)常用于「移動」的目的,只有相對位置的精度,故精度方面通常只有規(guī)定往返重現(xiàn)精度,±0.01mm或 ±0.02mm,表示往返多次能到達同一位置的誤差值。至于絕對定位精度則不要求。當然,強調(diào)定位精度的精密模塊也有,有些產(chǎn)品甚至附有磁性尺或光學尺,可依需要選購。
動力匹配
單軸機械手臂在設計時根據(jù)不同電機進行匹配??蛻艨梢愿鶕?jù)需要,單獨采購或采購全部匹配好的(包括:電機、聯(lián)軸器、控制部分)。

馬達的選用、驅(qū)動器的匹配、控制系統(tǒng)軟硬件的配置,是單軸機械手臂能否有效發(fā)揮功能的關鍵,使用者必須熟知使用的方法。因設計內(nèi)容廣泛,本文無法一一列舉,請詳閱馬達、控制器制造廠商的說明書。
 
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成都海科技術部