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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: SCARA機(jī)器人圖紙，求助 [打印本頁]
作者: apexcon    時(shí)間: 2012-11-29 15:41
標(biāo)題: SCARA機(jī)器人圖紙，求助
各位老師：
: ]6 E7 q0 [, R* f$ K. \+ J    我剛接觸SCARA機(jī)器人，對(duì)于機(jī)器人的模型比較了解，請(qǐng)教能否提供一些機(jī)器人內(nèi)部結(jié)構(gòu)，供小弟學(xué)習(xí)，謝謝！同時(shí)也歡迎有識(shí)之士能加入我們一起開發(fā)機(jī)器人項(xiàng)目，或與我們一起交流學(xué)習(xí)；QQ：5404126562 l% T$ T9 N4 }! G. J3 L
作者: 陳曉偉    時(shí)間: 2012-12-8 23:28
SCARA機(jī)器人？
作者: pzlangji    時(shí)間: 2012-12-10 16:54
這東西，對(duì)一個(gè)公司來說，能算是核心機(jī)密了，誰會(huì)這么容易拿出來分享，能找到的也就是外觀模型，至于內(nèi)部機(jī)構(gòu)，建議去買臺(tái)二手的拆了，來個(gè)逆向制造，都搞定了。
作者: qiguangtu123    時(shí)間: 2012-12-10 17:52
上面那幾個(gè)兄弟，機(jī)器人結(jié)構(gòu)真的有那么復(fù)雜。國(guó)內(nèi)只是電機(jī)和減速機(jī)做不好而已
作者: northcliff    時(shí)間: 2012-12-10 19:37
ABB的開門機(jī)器人應(yīng)該就是。
作者: 灑家888    時(shí)間: 2012-12-10 20:30
美國(guó)更高級(jí)機(jī)器人都出來了
作者: ☆西北光☆    時(shí)間: 2012-12-22 23:29
一種基于SCARA機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 l$ b: U) o+ ^* X
摘 要：針對(duì)SCARA機(jī)器人在生產(chǎn)教學(xué)中的廣泛應(yīng)用，設(shè)計(jì)了一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)精度高、操作方便的可以實(shí)現(xiàn)用多種控制方式(PC的遠(yuǎn)程控制，單片機(jī)的控制，開關(guān)量的控制等）控制的SCARA型機(jī)器人。
3 v' F7 n+ y3 h0 A8 v" b7 w4 C! z2 v. W8 A5 B  a6 k4 y4 |- r
SCARA機(jī)器人為平面關(guān)節(jié)型的機(jī)器人，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單!體積小，重量輕，安裝方便!具有很好的通用性。而且動(dòng)作迅速、定位精度高。CARA機(jī)器人一般采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制簡(jiǎn)單，編程方便，廣泛應(yīng)用于電器、泵類等裝配工作中[1]。 本文針對(duì)試驗(yàn)教學(xué)的需要，設(shè)計(jì)了一種新型的SCARA機(jī)器人。5 a7 W) t; N- a
1 機(jī)器人機(jī)械臂的主要性能參數(shù)及計(jì)算
& K# j- r7 f' R$ _; U1.1 SCARA機(jī)器人機(jī)械臂的基本性能參數(shù)2 S' _* G! j; n# |( F
根據(jù)本機(jī)器人的應(yīng)用要求，其主要的設(shè)計(jì)參數(shù)要求如下：
& U+ I. ]5 k8 q3 u2 {(1) 抓重：≤4kg+ ~% `& O$ x) H2 g! h
(2) 自由度：48 z/ N7 c( V' ?; A1 u& g
(3) 運(yùn)動(dòng)參數(shù)：
* q& i8 M% d) h1 `% Z; D2 z大臂：±90。(回轉(zhuǎn)角度)，角速度≤30。/s
6 L9 i4 j' r9 x' R0 y" h9 ~" `4 @小臂：±60。(回轉(zhuǎn)角度)，角速度≤15。/s
; b/ z4 c1 U. o手腕回轉(zhuǎn)：±180。(回轉(zhuǎn)角度)，角速度≤60。/s4 R, H7 H' m' d  l* Z7 T4 D
手腕升降：100mm(升降距離)，線速度≤0.01m/s/ S) x( v1 Z- h' a
1.2 主要參數(shù)計(jì)算! X: s) M7 Q- K7 d4 ~" Q
(1)第三關(guān)節(jié)采用同步齒形帶傳動(dòng)，其參數(shù)計(jì)算如下：5 Y2 d8 C- w- N/ R5 V) k' G" ?# c, r3 ]
設(shè) 計(jì) 功 率 Pd=KaP=0.32W(查 表 取Ka=1.6[2]；P=FV=0.2W；皮帶的線速度為0.01m/s,，皮帶負(fù)載為20N)
: J7 `, N" |9 }  p同步帶的尺寸參數(shù)可根據(jù)設(shè)計(jì)功率和帶輪轉(zhuǎn)速及行程而定。
& B8 v: Q$ ~: r(2)步進(jìn)電機(jī)的選型計(jì)算
3 c0 W0 F1 v- G% b# W機(jī)械臂的每個(gè)關(guān)節(jié)都是步進(jìn)減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的（如圖1所示）?，F(xiàn)以第三個(gè)自由度的電機(jī)為例說明電機(jī)選擇的方法。
1 w& P8 Q" _3 r啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 T=2Jw+QV=0.2N·m( 角速度 ω=5.3r/s2,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=7.8×10－7kg·m2,負(fù)載質(zhì)量Q=2kg,同步帶及負(fù)載的線加速度ν=5.3×0.011m/s2)5 S4 _8 }3 ^9 }4 l
考慮阻力等因素選擇的步進(jìn)減速電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為0.2N·m×2 安全系數(shù))=0.4N·m。 所以電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)該≥0.4 N.m。
3 p9 F: {; @2 T% M# r" u以同樣方式計(jì)算的電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為：; |) d+ r! x$ Q( h
底座電機(jī)》＝0.6 N.m; i# B% _* w9 V0 i3 x5 l9 D
第二關(guān)節(jié)電機(jī)≥0.5N.m0 k& ]3 L' j- t8 ~1 @
手腕回轉(zhuǎn)電機(jī)≥0.1N.m
/ T5 A5 z  k  w- y0 p2 機(jī)械臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)[3]
  k8 D& J" P; W5 F. |/ _) ?+ Y2.1 總體結(jié)構(gòu)
- T( B- k% z6 s) ?本機(jī)械臂的設(shè)計(jì)根據(jù)應(yīng)用的要求把機(jī)構(gòu)的可靠性和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單作為設(shè)計(jì)的第一位考慮。從方案的確定，總體的設(shè)計(jì)，元器件的選用方面都遵循了以上的原則，確保了機(jī)械臂可靠正常的工作，同時(shí)具備良好的經(jīng)濟(jì)性和可維護(hù)性。2 Z1 b8 I5 _( ?4 y- n; b8 B# H
根據(jù)上述設(shè)計(jì)的原則，本機(jī)械臂采用了4關(guān)節(jié)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，即4自由度機(jī)器人.具體包括底座、大臂、小臂、腕部。第一、第二和第四關(guān)節(jié)直接采用步進(jìn)減速電機(jī)做傳動(dòng)設(shè)備（轉(zhuǎn)動(dòng)自由度)；第三關(guān)節(jié)采用同步帶傳動(dòng)的方式（升降移動(dòng)自由度）。" I% F  h1 u, {
機(jī)械臂機(jī)構(gòu)的外形如圖1.
- w7 b3 R" P2 C7 w: ]) G2 J- Y; \  F" `
2.2 傳動(dòng)方案的選擇[4]* B" d) a$ V! z2 l: c6 U" o
根據(jù)機(jī)械臂的設(shè)計(jì)原則及要求,我們初步選擇了兩種傳動(dòng)方案。
% S# _- b2 r$ \3 z7 j$ a* o% X（1）方案1
! d9 g2 u. z: {' d$ ?: l第一、二、四自由度選擇減速步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)，它精度高，傳動(dòng)比高，效率高，噪音小，震動(dòng)小，傳動(dòng)部分的零部件都是標(biāo)準(zhǔn)件，容易購(gòu)買，安裝方便。1 i/ s$ n6 h/ }: c' O8 [
第三個(gè)升降自由度選擇同步帶傳動(dòng)。它傳動(dòng)精度高，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比恒定，傳動(dòng)功率大，效率高，但安裝要求比較高，而且負(fù)載能力有限。% c' C$ B$ J7 d( i# f
（2） 方案2; V& k1 R4 ?5 ?' @
第二自由度采用二級(jí)同步齒形帶傳動(dòng)， 但是安裝要求高!結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。! T: `% M( C4 _1 u* ~
第三自由度選擇步進(jìn)減速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)，把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)精度高，而且絲杠具有自鎖的功能；但是速度不宜太高，而且相對(duì)同步齒形帶來說重量比較重，需要電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩更大，加工要求比較高。$ Z1 d( `5 M6 |7 t& \
其它自由度和方案1一樣。7 Q8 h/ K" L. w( y; W
以上兩個(gè)方案從傳動(dòng)上來看都是可以實(shí)現(xiàn)的。方案1在結(jié)構(gòu)上是最簡(jiǎn)單的，所以比較容易實(shí)現(xiàn)；方案2結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，加工和安裝都比較困難。方案1用的標(biāo)準(zhǔn)件比較多，零部件比較少，所以容易加工和購(gòu)買。綜合考慮，我們選擇方案1.
  [' E0 k+ k, \: _. J/ E- g2.3 SCARA機(jī)械臂主要部分的結(jié)構(gòu)
, y# p6 N6 W: D" Q: w5 I( J（1）底座：如圖2所示，主要由兩部分組成（外殼和軸承套部分）。外殼材料采用 45鋼。底座的軸承可以承受軸向和徑向的力，這樣避免了電機(jī)過載。電機(jī)安裝在端蓋上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工安裝方便，材料用質(zhì)輕強(qiáng)度好的鋁合金。位于軸承套底部的電機(jī) 7通過對(duì)軸1的驅(qū)動(dòng)，從而帶動(dòng)了和軸1 固接的大臂的轉(zhuǎn)動(dòng).
* O0 g) D# I4 q3 N0 F' a, F
* d+ L# J8 K6 M4 s$ g（2）關(guān)節(jié)2：如圖3所示采用鋁合金材料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形簡(jiǎn)潔美觀。軸承承受彎曲負(fù)載，保護(hù)了電機(jī)。電機(jī)輸出軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)了軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，小臂和軸6是固接的，所以小臂也隨著電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)二轉(zhuǎn)動(dòng)。
( W. Z$ ~1 f2 M/ U: X
4 I; Q! D% O6 X; Q（3）關(guān)節(jié)3：如圖4所示結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，材料也選擇比較輕的鋁合金。同步帶輪只需要采用一對(duì)軸承支撐，這樣既減輕了重量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。同時(shí)也可以滿足設(shè)計(jì)要求。電機(jī)1驅(qū)動(dòng)同步帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，同步帶輪帶動(dòng)同步帶6以及和同步帶固接在一起的滑塊3作直線運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)和滑塊3固接的機(jī)械手實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)桿2起支持滑塊3的作用，使得滑塊和同步帶保持在同一水平面上。
  @: p, v/ C: Y9 K) H+ a* S6 H
: L0 L4 S* ?" x$ ?9 @3 驅(qū)動(dòng)控制
' _8 j* U; {- X! |' Z# m該機(jī)械臂采用步進(jìn)減速電機(jī)做驅(qū)動(dòng)器件，對(duì)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)控制也就是對(duì)步進(jìn)減速電機(jī)的分布式控制。它可以采用開環(huán)和閉環(huán)的方式。閉環(huán)控制可以使機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)和輸入的指令期望的運(yùn)動(dòng)參數(shù)盡可能的吻合，但是控制部分和機(jī)械部分的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。開環(huán)控制方式就比# U" [" T( E, G4 k  _5 S- ]
較簡(jiǎn)單，而且在滿足電機(jī)不失步的情況下，電機(jī)的定位精度很高。因此機(jī)械臂的驅(qū)動(dòng)控制可以采用開環(huán)控制，其開環(huán)控制系統(tǒng)模塊如圖5。   h3 l7 I7 u) s
3 Z9 ^% E: w; Z% @( L3 W# W2 a
PC主機(jī)通過RS232串口發(fā)送計(jì)時(shí)器參數(shù)和其他的控制參數(shù)，單片機(jī)控制器按照PC發(fā)送的參數(shù)通過驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)械臂的控制。驅(qū)動(dòng)模塊可以選用集成芯片UCN5804B[6]，它集成了包括：環(huán)形分配器、電流控制器、保護(hù)電路、放大驅(qū)動(dòng)電路。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，同時(shí)用戶自己也可以設(shè)計(jì)各種電路對(duì) 電機(jī)進(jìn)行控制驅(qū)動(dòng)[7]。* y( x. X" g* L: ]+ n; `# u
4 小 結(jié)
" P" t) f1 f9 M$ ]9 u( D機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的性能有很大的影響， 因此其結(jié)構(gòu)的合理與精心設(shè)計(jì)是整個(gè)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵之一。在結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)中，還要考慮各部分的彈性變形、摩擦、間隙和傳動(dòng)誤差等問題。本文設(shè)計(jì)的機(jī)械臂機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，較容易控制?？梢詰?yīng)用在機(jī)器人控制試驗(yàn)和教學(xué)等領(lǐng)域；加上合適的機(jī)械手爪還可以組成簡(jiǎn)單的裝配的機(jī)械臂。如果在系統(tǒng)中加裝反饋裝置，還可以組成控制精度更高、系統(tǒng)更穩(wěn)定的閉環(huán)機(jī)器人控制系統(tǒng)?；诔杀炯熬鹊鹊目紤]，可選擇電位器實(shí)現(xiàn)位置的反饋[8]。 3 {. p+ ?9 Z" K5 F# }
作者: ☆西北光☆    時(shí)間: 2012-12-22 23:31
自己下載的資料，正在學(xué)習(xí)中，給兄弟分享！
作者: 岳桂志遠(yuǎn)    時(shí)間: 2012-12-26 22:47
是的，國(guó)內(nèi)電機(jī)與行星減速機(jī)都不上檔次，別期望太高，ＡＢＢ的不錯(cuò)，
作者: pody@163.com    時(shí)間: 2013-1-22 19:00
很好的資料
作者: zangfan    時(shí)間: 2013-1-23 11:19
一個(gè)很成熟的產(chǎn)品，干嗎要花時(shí)間去研發(fā)呢，
作者: 張強(qiáng)aiai    時(shí)間: 2013-2-2 09:03
7樓，8樓的資料不錯(cuò)！
作者: 路很長(zhǎng)一起走    時(shí)間: 2013-2-2 09:47
謝謝分享
作者: ww112358134711    時(shí)間: 2013-6-27 13:04
我是全套圖紙哦
作者: 飛翔的陽光    時(shí)間: 2013-8-31 17:28
找到?jīng)]有啊，我也想要一份，我想了解一下他的主軸是怎么實(shí)現(xiàn)，可以沿軸向上下運(yùn)動(dòng)并且不轉(zhuǎn)動(dòng)，還可在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)不發(fā)生上下運(yùn)動(dòng)的。
7 H' \- p2 m" T) p* U" M& b
作者: 飛翔的陽光    時(shí)間: 2013-8-31 17:29
忘 加郵箱了948708646@qq.com謝謝了~
作者: 飛翔的陽光    時(shí)間: 2013-8-31 17:37
忘 加郵箱了948708646@qq.com謝謝了~
作者: 王由偉yw    時(shí)間: 2013-9-3 14:28
很好的資料
作者: leo620    時(shí)間: 2013-9-3 15:56
來個(gè)逆向制造，都搞定了。
作者: JDP    時(shí)間: 2013-9-4 09:07
沒積分
作者: zhuhuide    時(shí)間: 2013-9-8 22:21
學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)
作者: zhuhuide    時(shí)間: 2013-10-10 11:46
要是什么都是國(guó)外的,那國(guó)內(nèi)的永遠(yuǎn)沒指望
作者: 機(jī)械深似海    時(shí)間: 2013-10-10 16:21
飛翔的陽光 發(fā)表于 2013-8-31 17:28
* E5 Y; M/ P; s/ e: {找到?jīng)]有啊，我也想要一份，我想了解一下他的主軸是怎么實(shí)現(xiàn)，可以沿軸向上下運(yùn)動(dòng)并且不轉(zhuǎn)動(dòng)，還可在轉(zhuǎn)動(dòng)的 ...
* h* c, F: w  Y1 r. P
滾軸花鍵絲桿，12000只有小日本有，知道了也沒有用，因?yàn)楦緵]有哪個(gè)公司會(huì)去買這個(gè)東西
, R. ]7 c! W- Y/ W0 u, s7 j  |
作者: 機(jī)械深似海    時(shí)間: 2013-10-10 16:23
zhuhuide 發(fā)表于 2013-10-10 11:46
+ s* f2 n; \' T. j7 z: m要是什么都是國(guó)外的,那國(guó)內(nèi)的永遠(yuǎn)沒指望

" a6 x  l9 Z8 P4 Q國(guó)內(nèi)有啥個(gè)指望，我都放棄啦，國(guó)產(chǎn)用的都是垃圾貨，全用小日本的不如直接買他的核算，小日本精的要死9 H7 N, i9 f5 O' p' V
作者: zhuhuide    時(shí)間: 2013-10-10 23:21
用別人的配件組裝，再接著自已國(guó)內(nèi)搞配件，有什么不好的，就像中國(guó)的戰(zhàn)機(jī)，要是總是買俄國(guó)的成品，那中國(guó)還會(huì)有J10，J20，J31嗎？要是總是拿來現(xiàn)成的，那中國(guó)就玩完了。
作者: zhuhuide    時(shí)間: 2013-10-10 23:25
滾珠花鍵解決旋轉(zhuǎn)加升降不一定要買小日本現(xiàn)成的啊，可以自已用TBI或國(guó)內(nèi)的滾珠花鍵再加一些零件也能達(dá)到的，我總相信中國(guó)人不笨，但中國(guó)人有些人總是太懶了。
作者: yoyo_baba    時(shí)間: 2014-12-2 16:36
ww112358134711 發(fā)表于 2013-6-27 13:04 " y) C( @8 a) {/ `, I5 j: c
我是全套圖紙哦
' Z4 S3 u; }! F' i( o
能否分享？0 c3 a7 u- ]1 |
作者: ww112358134711    時(shí)間: 2014-12-2 17:02
yoyo_baba 發(fā)表于 2014-12-2 16:36 1 E$ C* Y( s* b1 {3 c: j
能否分享？
5 B2 `$ g/ |2 X+ Q, d$ c8 i# s
那只是多年前畢業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)粗糙的東西，沒有參考價(jià)值。我們現(xiàn)在設(shè)計(jì)的SCARA很不一樣了。
6 X& f- j1 g8 R7 D( R! I2 |  u1 q
作者: yoyo_baba    時(shí)間: 2014-12-2 18:27
可否學(xué)習(xí)一下，進(jìn)一步交流QQ：498430442
作者: yoyo_baba    時(shí)間: 2014-12-2 18:30
ww112358134711 發(fā)表于 2014-12-2 17:02
& D7 x$ J: l: k  j$ y( h那只是多年前畢業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)粗糙的東西，沒有參考價(jià)值。我們現(xiàn)在設(shè)計(jì)的SCARA很不一樣了。

6 d* q  I, r# q3 u% g. ?  T
可否學(xué)習(xí)一下，進(jìn)一步交流QQ：498430442

9 h  f" H2 n' T
作者: 勇敢的菠蘿    時(shí)間: 2016-1-19 14:48
學(xué)習(xí)下
作者: 川hc    時(shí)間: 2016-1-31 23:00
去找一本愛普生官方的SCARA機(jī)器人維護(hù)手冊(cè)，仔細(xì)閱讀，里面有解剖結(jié)構(gòu)，很詳細(xì)。
作者: 黑白先生    時(shí)間: 2016-2-17 15:52
可到EPSON 官網(wǎng)下載3D和說明書
作者: 文君900312    時(shí)間: 2016-4-28 15:22
有機(jī)會(huì)可以交流下



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