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SCARA机器人的结构动态设计与改进.pdf

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SCARA机器人的结构动态设计与改进.pdf

56机器人技术删2007年第7期总第34卷SCARA机器人的结构动态设计与改进毛燕,徐晓宇,高峰东南大学机械工程学院,江苏南京211189摘要设计了一种SCARA机器人,借助ANSYS软件对主要受力零件进行了结构动态设计。针对调试过程中机械臂出现的抖振现象,经动态分析后对结构作了改进。关键词SCARA机器人;机械臂;滚珠丝杠一花键轴;模态中圈分类号TP24文献标识码A文章编号10060316200707005603MECHANISMS£MCTUREDESIGILANDOPTJJMIZATIONOFTHESCARAROBOTMA0YAN,XUXIAOVU,GAOFENGSCHOOLOFMECHANICALENGINEERINGSOUTHEASTUNIVE璐ITY,NANJIILG211189,CHI曲ABSTRACTASCARAROBOTWASDESIGNED,WI也MEMOSTIMPORTANTCOMPONENTS’SMLCTLLREA11ALYZEDUSINGANSYS.ACCORDINGTOTLLEVIBRATIONAPPEAREDIN山EDEBUGGINGPROCESS,山EMECHAILISMS廿UCTUREWASIMPROVEDUNDERMEDYNAIILICANALYSIS.KEYWORDSSCARAROBOT;MANIPULATOR;BALLSCREWSPLINE;MODE1SCARA机器人的总体结构设计机器人的总体结构如图L所示,主要性能参数如表1所示。本机械臂有4个自由度,分别是大臂A轴、小臂B轴、手抓W轴三个转动自由度和手抓Z轴一个移动自由度。1.基座2A轴电机3.大臂4.小臂5.口轴电机6.W轴电机7.Z轴电机8.滚珠丝杠~花键轴图L总体结构图为提高机器人的控制精度,每个转动轴都选用安川伺服电机。A轴和曰轴都选用了传动比大、体积小、重量轻、传动精度高、回差小的谐波减速器。Z轴电机未经减速器而直接与负载相连,为了避免出现负载在惯性的作用下带动Z轴电机转动,收稿日期20070302从而造成机器人运动控制不精确的情况,在Z轴安装了个电磁刹车。表1SC舢王A机器人硬件技术参数自由度数可控轴数4轴,增量编码器鱼望堂查墨盔丝臂长三嚣蠹为了使机械臂总体结构紧凑,采用滚珠丝杠一花键轴来实现手抓的转动和移动。如图2所示,Z轴电机的输入通过同步带传递至滚珠丝杠一花

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