工业机器人的驱动系统可分为液压驱动、气动驱动和电动驱动三种.这三种基本驱动系统都有自己的特点。在实际应用中,复合驱动系统可根据需要组合使用.
液压驱动系统
液压技术是一种相对成熟的技术,具有大功率、力矩牵伸和惯性比、响应速度快、容易实现直接驱动等特点。适用于高负荷、高惯量、抗焊接环境下工作的机器人。
然而,液压系统需要能量转换——电力转换为液压动力总成,而在大多数情况下使用节流的速度控制比电力驱动系统效率更低。液压系统中的流体淤渣会污染环境,在工作中造成较大的噪音。由于这些弱点,近年来,负载低于100公斤的机器人常常被电力系统取代。
气动驱动系统
气动驱动系统具有速度快、系统结构简单、维护方便、价格低廉等特点。适用于中小型负载机器人.然而,由于伺服控制的实现有一定的难度,因此大多用于可编程机器人,如上位、下位材料和冲压机器人。
电动驱动系统
由于低惯性、高转矩变换器、直流电伺服电动机及其支持伺服电机的广泛采用,交流逆变器和直流脉冲宽度调制器在机器人中得到了广泛的应用。这种系统不需要能源转换,易于使用和灵活控制。大多数电动机的尾部需要这种传动机构.直流电刷电机不能直接用于防爆环境,成本高于液压和气动驱动系统。但由于这种驱动系统的优点,在机器人中得到了广泛的应用。
选用原则
工业机器人驱动系统的设计应考虑控制方式、运行环境要求、成本性能和运行速度等四个方面。
材料处理包括装卸作业指导书,可编程序的冲压控制机器人,低速重载的可选液压动力控制系统,中等负荷的可选电驱动系统,轻载、高速和可选的气动传动系统。气动驱动系统在冲压机器人中得到了广泛的应用.
在点焊、电弧焊和喷漆机器人中,只需要做任意位置和连续轨迹控制功能,就可以使用电液或电动伺服驱动系统。如果控制精度较高,则通常采用电动伺服驱动系统。载重运输和防爆喷涂机器人采用电液伺服控制。
喷涂机器人由于工作环境要求防爆,采用电液伺服系统和交流电动伺服驱动系统,具有基本的防爆性安全。
特殊的机器人如水下机器人、核工业机器人和空间机器人以及可燃易爆环境和放射性环境中的操作机器人适合交替伺服驱动。
对点对点重复性精度和速度要求较高的装配机器人可以采用交流、直流或步进电机伺服系统;如果速度和精度要求比较高,则采用直流伺服驱动系统。
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