关节式上下料机器人设计|通用机器人-工博士工业品中心

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安川机器人——关节式上下料机器人设计

目前，在我国的机床上下料机器人主要为ABB、FANUC、 YASKAWA 等进口厂商产品，我国自主研发的关节式上下料机器人数量所占比例极小。本文研究对象为关节式六自由度机床上下料机器人，在设计过程中，对机床上下料机器人产业及上下料机器人相关关键零部件的市场作较为详细的调研。对六自由度关节式机床上下料机器人主体结构进行设计与研究。

1 机床上下料机器人的设计要求，提出关节式机床上下料机器人的初步设计简图，见图 1。整个机器人的本体结构形式为串联型单开链结构，具有六个转动自由度。在设计中主要将机器人本体结构划分了 4 个功能模块：底座、手臂、手腕和执行机构。

机器人各自由度的驱动装置主要采用电机驱动。主要完成的动作有腰部回转、大臂回转、小臂倾转、小臂回转、腕部仰俯及腕部回转。机器人的执行装置安装在手部位置，现设计的执行机构为扇形齿轮连杆式手爪，由气缸进行驱动，可以应用于数控车床的自动上下料工作场合。当操作对象发生变化时，可以更换不同的手部结构，以满足不同机床的工作要求。在不同工作场合，同种用途的工业机器人的选择也不一样。同种用途的工业机器人根据操作目标、操作空间、反应灵敏度会分为很多种类型。因此，我们在选择一种工业机器人进行作业时一定要了解所选机器人的主要技术参数，包括执行机构*大负载、*大作业范围、*大速度及定位精度等。

2 关节式上下料机器人执行机构设计

由设计任务知，该机器人所执行的主要工作任务为实现数控车床加工过程中的自动上下料。众所周知，数控车床所加工的主要物料是棒料，所以将关节式机床上下料的执行机构设计为外夹钳抓手，与工件的接触形式为外部夹持，采用的结构形式为扇形齿轮连杆式，在抓手上安装橡胶垫片以防止在工件夹持过程中机械爪手金属部位直接与加工工件接触而损坏零件的表面质量，从而保证工件的表面精度要求。

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