工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手電動傳動裝置典型案例分析應(yīng)用

　　在出現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人之前，電動傳動裝置主要是用在裝卸、運(yùn)輸和倉庫機(jī)械化的各種裝置中，如堆垛機(jī)、發(fā)送機(jī)及裝載機(jī)等等。在這些裝置中，通常采用普通型號的異步電機(jī)或者雙速電機(jī)，用行程開關(guān)來實(shí)現(xiàn)控制。用于倉庫和運(yùn)輸自動化的工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手，也采用與上述相似的解決方法。

　　作為例子，現(xiàn)在來研究“章魚-1”型運(yùn)輸機(jī)器人。這種機(jī)器人的用途是在車間內(nèi)運(yùn)送重物。機(jī)器人是由機(jī)電式傳送機(jī)械手，單軌軌道和控制裝置組成。在沿單軌道移動過程中，根據(jù)行程開關(guān)的信號機(jī)器人可停在裝卸位置處。

　　用異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)傳送位移。在每一個裝卸工作位置上都裝有兩個行程開關(guān)，以便當(dāng)桁架機(jī)械手從一個方向或另一個方向接近裝卸位置時，都能給出降低速度的信號，并裝有精確停車的標(biāo)桿。在機(jī)械手的托架上裝有降低速度的標(biāo)桿和精確停車的行程開關(guān)。

　　定位是按如下方式進(jìn)行的。當(dāng)運(yùn)輸機(jī)械手從60米/分的速度從任何一個方向接近裝卸工作位置時，降低速度標(biāo)桿落到降速行程開關(guān)的槽中。兩個降速行程開關(guān)的位置距停車點(diǎn)在兩個方向上的距離都為250毫米。信號從行程開關(guān)加到控制裝置中。控制裝置沿?zé)o觸點(diǎn)線路向機(jī)械手的循環(huán)自動器部分發(fā)出斷開電機(jī)的電源的指令。當(dāng)電源斷掉后，機(jī)械手靠慣性運(yùn)動250毫米路程之后趨近于停車位置。

　　在這一段靠慣性的運(yùn)動過程中，當(dāng)接近停車位置時，機(jī)械手速度降低將近4倍。當(dāng)精確停車的行程開關(guān)撞到準(zhǔn)確停車標(biāo)桿時，在機(jī)械手循環(huán)自動器中給出機(jī)械手停車信號。根據(jù)此信號，接通帶形制動器，機(jī)械手經(jīng)過20毫米制動行程后就停止下來。這樣就保證了機(jī)械手以±10毫米的誤差停止在裝卸工作位置處。

　　機(jī)械手的其余傳動裝置同樣也是用異步電機(jī)構(gòu)成的。根據(jù)手爪和手臂的張開-抓緊，提升-下放行程開關(guān)發(fā)出的信號，對這些傳動裝置進(jìn)行控制。因?yàn)樵谶@種情況下停車超程不大，所以在電動機(jī)超程中沒有中間減速過程。控制機(jī)器人四個電動機(jī)的循環(huán)自動器部分的全部線路由4個ПМЕ型起動器和17個РПУ-0型繼電器組成。

　　另外一個例子是МП-4型機(jī)器人，其傳動裝置具有循環(huán)控制且采用電動傳動裝置。這種機(jī)器人用來操縱砂輪成型壓力機(jī)。未經(jīng)焙燒的砂輪，要求用機(jī)器人機(jī)械手小心地轉(zhuǎn)動它們。其中包括不能有沖擊作用，限制啟動制動的加速度不大于2.5米/秒2。用真空吸附裝置夾住砂輪。由СЛ型直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的傳動。為限制傳動的啟動制動的加速度，各環(huán)節(jié)傳動裝置的功率放大器輸入端裝有限制加速度的部件。

　　當(dāng)傳動裝置根據(jù)由控制裝置加給的指令啟動時，限制加速度部件使傳動裝置功率放大器輸入端形成平滑地增加的速度信號電壓，直到達(dá)到穩(wěn)定速度為止。當(dāng)接近定位點(diǎn)時，行程開關(guān)動作使速度降低。根據(jù)這個開關(guān)的信號，限制加速部件開始形成平滑的下降電壓信號，環(huán)節(jié)的運(yùn)動速度下降到爬行速度。撞到精確停車的行程開關(guān)上之后，環(huán)節(jié)停止運(yùn)動。

　　在環(huán)節(jié)停止運(yùn)動后，用氣動壓緊裝置將環(huán)節(jié)定位在該點(diǎn)之上。控制信號電壓增長或下降的時間可以在0.1~2秒范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。伸出環(huán)節(jié)線性位移**速度為1米/秒，而角位移（手的轉(zhuǎn)動）**速度為60°/秒，定位精度為±2毫米。