做出一个机械臂有多难?

由于全球为降低长期成本,保持质量并为人类腾出时间来执行“人类”任务而付出了巨大的努力,机器人在许多行业中的采用率正在增加。例如,通过使用机器人清洁超市中的地板或重新放置货架,人类员工可以花费更多时间帮助或销售给他们的顾客。公司可以通过购买现成的机器人或通过以更低的成本制造自己的机器人来利用这种机器人趋势。如果工程资源有限,选择正确的组件可以减少构建的难度和时间。
在本文中,我将简要介绍构建7轴机械臂的步骤,沿途学习的一些知识以及减少零件数量的方法。

1.集思广益-您需要完成什么任务?  头脑风暴是机器制造过程的概念性阶段,当机器人设计人员决定要建造的机器人类型,需要执行的任务以及完成工作的程度时。第一步可以像草图一样简单,但是还需要制定细节。对于机械臂,我们需要确定运动轴的数量以及满足要求的组件类型。这些选择包括PNP或NPN输出传感器,增量或绝对编码器,并联(直列)减速机或直角减速机,谐波或行星齿轮,还有最重要的闭环步进电机。    设计人员需要评估每种类型的组件的优缺点,并选择对目标应用最有意义的组件。例如,伺服电动机和闭环步进电动机可以执行相同的任务,但是速度,噪声和热量可能是决定性因素。但是,多年来,这些问题已得到解决,对于不需要极高速度的应用,使用闭环步进电机就可以满足设计要求。研究类似机器人的设计方式以及内部可以制造哪些零件可能会有所帮助。不要忘了注意机器的整体成本,包括工时,以使老板满意。

2.确定电动机的尺寸。  该阶段是时候考虑机器人中所有必要组件的布局,并检查所有规格和尺寸图,以确保所有组件兼容并适合设计。3D CAD图是可视化设计的好方法。选择可以提供大部分组件(和CAD图)的制造商可以帮助减少工作量。通常,很多注意力都放在较大的组件上,例如电动机,驱动器和PLC,但是较小的组件(例如电缆或开关)也需要空间。请记住,较重的部件将需要较大的电动机才能移动,因此请考虑为金属部件(例如臂段)选择材料。 在这一点上,确定所选的电动机可以胜任工作也很重要。许多制造商提供电机选型软件,以帮助找到适合该应用的理想电机。谱思机器人非常重视电动机的选型。我们的工程师很乐意分析您的定型结果,以便您可以充分利用我们的产品。因为我们目前使用的最方便的方案,就是我们的PMC007C6SEP2系列带有绝对值编码器的一体化步进电机,此种类型电机带来的是绝对简约的整体设计方案。首先,PMC007C6SEP2系列带有的多圈绝对值编码器,可以使传感器的省略成为可能,这样的小空间传感器安装不便的问题就不会出现了。再就是此类型电机,不会采用传统的脉冲型驱动,而是采用CAN总线传输模式,简化了接线方式,增大了信号的传输效率。这在多轴运动控制中所需要的多种插补方式的实现成为了可能。毕竟多轴的联动效果是机械臂运动效果最重要的评价指标。

 

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