典型機(jī)器人結(jié)構(gòu)示例

典型機(jī)器人結(jié)構(gòu)示例

主講周蘭精選ppt引言：本講主要介紹美國Unimation公司的產(chǎn)品：PUMA—262型關(guān)節(jié)式通用機(jī)器人。精選ppt一、PUMA—262型機(jī)器人簡介

精選ppt1．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

PUMA—262型機(jī)器人是一個關(guān)節(jié)型機(jī)器人：主體結(jié)構(gòu)三個自由度（腰轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)）以及手腕的三個自由度（俯仰、偏轉(zhuǎn)、回轉(zhuǎn)）都是回轉(zhuǎn)運(yùn)動。傳動精度高，結(jié)構(gòu)小巧緊湊，重量輕，工作范圍大，適應(yīng)性廣。精選pptPUMA—262型機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖：關(guān)節(jié)1關(guān)節(jié)2關(guān)節(jié)3關(guān)節(jié)4關(guān)節(jié)5關(guān)節(jié)6精選ppt2．應(yīng)用場合：

廣泛用于醫(yī)藥、食品、電子、機(jī)械等行業(yè)，從事包裝、材料配制、安裝，以及小型機(jī)電元件的裝配、搬運(yùn)、噴涂、機(jī)器加載、試驗(yàn)、檢查等工作。精選ppt3．主要技術(shù)參數(shù)（1）：

結(jié)構(gòu)型式：關(guān)節(jié)式自由度數(shù)：6運(yùn)動范圍：θ1

θ2θ3

θ4

θ5θ6

308°314°292°578°244°534°精選ppt3．主要技術(shù)參數(shù)（2）：

最大速度：1.23m/s腕部最大載荷：1㎏驅(qū)動方式：直流伺服電機(jī)操作方式：示教再現(xiàn)精選ppt二、主要構(gòu)成

精選ppt1．立柱和基座（1）：

立柱：用于支承整個臂部和腕部，同時大臂帶動小臂和腕部繞固定于立柱上的水平軸作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。立柱為薄臂鋁管制成，內(nèi)部安裝了關(guān)節(jié)1的回轉(zhuǎn)軸及其軸承、軸承座。精選ppt1．立柱和基座（2）：

基座：支承整個立柱以上部分，同時與作業(yè)現(xiàn)場固定聯(lián)接。基座上裝有關(guān)節(jié)1的驅(qū)動電機(jī)以及基座內(nèi)部為該關(guān)節(jié)的兩級直齒圓柱齒輪減速器；基座上有小臂的定位夾板，兩個控制手爪裝置的氣動閥。整個基座是一個鋁制的整體鑄件。精選ppt立柱和基座圖例：精選ppt2．大臂：

主要由內(nèi)部鋁制的整體鑄件骨架外加薄鋁蓋板構(gòu)成。大臂上裝有肩關(guān)節(jié)（關(guān)節(jié)2）、肘關(guān)節(jié)（關(guān)節(jié)3）的驅(qū)動電機(jī)，內(nèi)部裝有相應(yīng)的減速機(jī)構(gòu)。精選ppt大臂圖例：精選ppt3．小臂：

小臂端部連著手腕，內(nèi)部裝有俯仰運(yùn)動（關(guān)節(jié)5）、偏轉(zhuǎn)運(yùn)動（關(guān)節(jié)4）、回轉(zhuǎn)運(yùn)動（關(guān)節(jié)6）的驅(qū)動電機(jī)及部分減速齒輪。精選ppt小臂圖例（1）：精選ppt小臂圖例（2）：精選ppt4．手腕：

一端連著小臂，另一端連著手部。需完成三個方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。整個手腕由三個部分構(gòu)成：實(shí)現(xiàn)手部回轉(zhuǎn)運(yùn)動部分；實(shí)現(xiàn)手腕、手部俯仰運(yùn)動部分；實(shí)現(xiàn)整個手腕偏轉(zhuǎn)運(yùn)動部分。精選ppt手腕圖例：

精選ppt三、主要運(yùn)動

精選ppt1．腰轉(zhuǎn)運(yùn)動：

運(yùn)動傳動鏈：關(guān)節(jié)電機(jī)1→Z1/Z2→Z3/Z4→Z4與立柱空心軸相連→實(shí)現(xiàn)腰轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：軸38為一對軸承支承的懸臂軸；齒輪33與空心軸31固聯(lián)，空心軸由兩個推力軸承限制其軸向位移。軸套30起軸承座的作用。精選ppt腰轉(zhuǎn)運(yùn)動傳動原理圖：精選ppt腰轉(zhuǎn)運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖：精選ppt

2．肩關(guān)節(jié)運(yùn)動（1）：

肩關(guān)節(jié)運(yùn)動即是大臂繞固定于立柱的水平軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。運(yùn)動傳動鏈：關(guān)節(jié)電機(jī)2→聯(lián)軸器→傘齒輪Z5/Z6→直齒輪Z7/Z8→直齒輪Z9/Z10→直齒輪Z10與立柱固聯(lián)→直齒輪Z10不能旋轉(zhuǎn)→小齒輪Z9自轉(zhuǎn)又公轉(zhuǎn)→帶動大臂繞立柱水平軸旋轉(zhuǎn)→實(shí)現(xiàn)肩轉(zhuǎn)精選ppt

2．肩關(guān)節(jié)運(yùn)動（2）：

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：在俯視圖和A—A示圖中，后殼蓋9與立柱空心軸31螺紋聯(lián)接，空心軸10與后殼蓋9螺紋聯(lián)接，空心軸10固定不動。齒輪17與后殼蓋9螺紋聯(lián)接，齒輪17固定不動，當(dāng)小齒輪16與之嚙合時，只能是自轉(zhuǎn)又公轉(zhuǎn)，由于軸14支承在大臂上，帶動大臂繞水平軸10旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)肩關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。精選ppt肩關(guān)節(jié)運(yùn)動傳動原理圖：精選ppt肩關(guān)節(jié)運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖（1）：精選ppt肩關(guān)節(jié)運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖（2）：精選ppt肩關(guān)節(jié)運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖（3）：精選ppt3．肘關(guān)節(jié)運(yùn)動：

肘關(guān)節(jié)的運(yùn)動主要是小臂繞大臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。運(yùn)動傳動鏈：關(guān)節(jié)電機(jī)3→聯(lián)軸器→聯(lián)軸器→傘齒輪Z11/Z12→直齒輪Z13/Z14→直齒輪Z15/Z16→齒輪Z16與小臂骨架固聯(lián)→帶動小臂旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：齒輪與小臂骨架固聯(lián)，齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動直接帶動小臂，完成肘關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。精選ppt肘關(guān)節(jié)運(yùn)動傳動原理圖：精選ppt肘關(guān)節(jié)運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖（1）：精選ppt肘關(guān)節(jié)運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖（2）：精選ppt肘關(guān)節(jié)運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖（3）：精選ppt肘關(guān)節(jié)運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖（4）：小臂固聯(lián)于大臂骨架精選ppt4．手腕的俯仰運(yùn)動：

運(yùn)動傳動鏈：關(guān)節(jié)電機(jī)5→聯(lián)軸器→直齒輪Z21/Z22→傘齒輪Z17/Z18→齒輪18與手腕活動部分固聯(lián)→與手爪連接部分與手腕活動部分固聯(lián)→帶動手腕活動部分連同手爪連接部分旋轉(zhuǎn)運(yùn)動→完成俯仰運(yùn)動結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：當(dāng)進(jìn)行俯仰運(yùn)動時，有附加的手部回轉(zhuǎn)運(yùn)動，其實(shí)現(xiàn)過程如下：當(dāng)手腕部分俯仰而無其它的運(yùn)動時→回轉(zhuǎn)電機(jī)6不動→齒輪Z27不動→俯仰運(yùn)動時齒輪Z28的傳動軸由于安裝在手腕活動部分也要繞軸線θ5旋轉(zhuǎn)→齒輪Z28自轉(zhuǎn)→向后傳遞→手腕有附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動精選ppt手腕的俯仰運(yùn)動傳動原理圖：

俯仰運(yùn)動偏轉(zhuǎn)運(yùn)動精選ppt手腕的俯仰運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖：

精選ppt5．手腕的回轉(zhuǎn)運(yùn)動：

運(yùn)動傳動鏈：關(guān)節(jié)電機(jī)6→聯(lián)軸器→傘齒輪Z25/Z26→傘齒輪Z27/Z28→直齒輪Z29/Z30→手腕實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

圖中所示的方向與偏轉(zhuǎn)運(yùn)動的方向相同，這是一個特殊的時刻。當(dāng)手腕俯仰至與手爪連接部分向上時，便成為手部的回轉(zhuǎn)運(yùn)動。精選ppt手腕的回轉(zhuǎn)運(yùn)動傳動原理圖：俯仰運(yùn)動偏轉(zhuǎn)運(yùn)動回轉(zhuǎn)運(yùn)動精選ppt手腕的回轉(zhuǎn)運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖：精選ppt6．手腕的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動（1）：

運(yùn)動傳動鏈：關(guān)節(jié)電機(jī)4→直齒輪Z17/Z18→聯(lián)軸器→聯(lián)軸器→直齒輪Z19/Z20→直齒輪Z20與手腕固定部分相連→帶動手腕固定部分連同手腕活動部分及手腕回轉(zhuǎn)部分一同旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)運(yùn)動。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：手腕完成偏轉(zhuǎn)運(yùn)動時有兩個附加運(yùn)動，一個是手腕的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，一個是手腕的俯仰運(yùn)動。精選ppt6．手腕的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動（2）：

附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動：手腕實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)運(yùn)動→帶動手腕活動部分偏轉(zhuǎn)→齒輪Z27、Z26的軸支承在手腕活動部分并隨手腕活動部分偏轉(zhuǎn)（θ4）→關(guān)節(jié)電機(jī)6不動→齒輪Z25不動→齒輪Z27、Z26繞θ4公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn)→傳至齒輪Z30→手腕有附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動附加俯仰運(yùn)動：手腕實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)運(yùn)動→帶動手腕活動部分偏轉(zhuǎn)→齒輪Z18與手腕活動部分固聯(lián)并隨手腕活動部分偏轉(zhuǎn)（θ4）→關(guān)節(jié)電機(jī)5不動→齒輪Z17不動→齒輪Z18繞θ4公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn)→手腕有附加俯仰運(yùn)動精選ppt手腕的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動傳動原理圖：

俯仰運(yùn)動偏轉(zhuǎn)運(yùn)動回轉(zhuǎn)運(yùn)動精選ppt手腕的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖：

精選ppt四、PUMA—262機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)

精選ppt1．大臂的結(jié)構(gòu)圖（1）：

主要問題：1、機(jī)器人的主要構(gòu)成。2、分析存在的主要運(yùn)動。機(jī)器人的類型。3、各機(jī)器人主體部分的傳動路線及傳動特點(diǎn)。4、當(dāng)機(jī)器人手腕處于什么位置時，三個運(yùn)動退化為兩個運(yùn)動。精選ppt1．大臂的結(jié)構(gòu)圖（2）：

精選ppt2．小臂的結(jié)構(gòu)圖（1）：精選ppt2．小臂的結(jié)構(gòu)圖（2）：精選ppt3．回轉(zhuǎn)基座的結(jié)構(gòu)圖（1）：精選ppt五、典型零部件

精選ppt1．彈性管聯(lián)軸器（1）：

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：屬于小型聯(lián)軸器，是將一段管子的中部加工出螺旋槽，即成為彈性管聯(lián)軸器。管子的材料主要為各類銅合金或不銹鋼等具有較高彈性、疲勞強(qiáng)度和塑性好的材料。聯(lián)軸器中段的螺旋槽，使其在軸向、周向都有較大的柔性，能朝任何方向彎曲。能補(bǔ)償兩軸不同軸的偏斜及軸向長度的偏差。還能起到緩和沖擊、衰減振動的作用。精選ppt1．彈性管聯(lián)軸器（2）：

安裝：彈性管的兩端為夾緊軸的結(jié)構(gòu)，有兩個螺釘，一個用來頂緊軸，防止軸相對轉(zhuǎn)動；另一個用來鎖緊，防止軸的軸向松動。使用：PUMA—262機(jī)器人轉(zhuǎn)軸的連接上，便使用著這種聯(lián)軸器。精選ppt彈性管聯(lián)軸器圖例：精選ppt2．電磁制動閘（1）：

主要組成：主要由電磁鐵、磁性活動壓塊、錐形塊，彈簧、定位板等構(gòu)成。工作原理：當(dāng)手臂切斷電源時，彈簧1把活動壓塊6緊壓錐形塊4，而錐形塊4與軸5固聯(lián)，由于摩擦，軸5被鎖住。當(dāng)手臂電源接通時，電磁鐵8通電產(chǎn)生磁力，把活動壓塊6吸向電磁鐵，與錐形鐵4脫開，軸5便能自由轉(zhuǎn)動。精選ppt2．電磁制動閘（2）：

應(yīng)用：為了保證手臂操作過程的安全可靠，PUMA—262機(jī)器人在關(guān)節(jié)1、2、3電機(jī)軸上各裝有一個電磁制動閘。當(dāng)給閘起作用時，使手臂保持原有的姿態(tài)。精選ppt電磁制動閘圖例：精選pptPT-600弧焊機(jī)器人：PT-600型機(jī)器人是五自由度關(guān)節(jié)型弧焊機(jī)器人。采用直流伺服電機(jī)驅(qū)動、微機(jī)控制，結(jié)構(gòu)緊湊，工作范圍大，不僅用于弧焊作業(yè)，還可用于搬運(yùn)和裝配作業(yè)。精選pptPT-600弧焊機(jī)器人外形圖（1）：精選pptPT-600弧焊機(jī)器人外形圖（2）：