张春成

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2022/04/30阅读:12主题:默认主题

如何安装一个机械臂

如何安装一个机械臂

这是一篇极其无聊的工作记录。 它涉及如何固定一个机械臂,让它在固定的平台上安全地自由运动。


机械臂型号

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用户手册地址 99246_UR3_User_Manual_zh_Global.pdf

重要概念及安全规范

重要概念

安全规范

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执行测量时机器人采用以下配置:

  • 伸展:100%( 机器人手臂完全水平伸展) 。
  • 速度:安全系统的 TCP 速度限值被设置为所描述的限值。
  • 有效载荷:连接到 TCP 的机器人可以处理的最大有效载荷 (3 kg )。

在违反安全限值或接口的情况下,停机类别1 0 最糟糕的停止时间如下表所示。

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鉴于机器人手臂的物理性质,在工作区的某些区域应留意夹伤风险。其中一个区域是
定义的径向运动区域,即手腕 1 关节与机器人机座至少相距 450mm 的区域。另一个区域是
在机器人机座 200 mm 范围内的区域( 机器人按正切方向移动时) 。
鉴于机器人手臂的物理性质,在工作区的某些区域应留意夹伤风险。其中一个区域是 定义的径向运动区域,即手腕 1 关节与机器人机座至少相距 450mm 的区域。另一个区域是 在机器人机座 200 mm 范围内的区域( 机器人按正切方向移动时) 。

鉴于机器人手臂的物理性质,在工作区的某些区域应留意夹伤风险。其中一个区域是 定义的径向运动区域,即手腕 1 关节与机器人机座至少相距 450mm 的区域。另一个区域是 在机器人机座 200 mm 范围内的区域( 机器人按正切方向移动时) 。

技术规格
技术规格

技术规格

底座法兰的安装

底座应当足以承受

  • 至少 10 倍的基座关节的完全扭转力;
  • 至少 5 倍的机器臂的重量;
  • 表面没有震动。

它引起了下面两个问题

扭转力

简单来说,扭转力就是转动力矩,需要知道两个量

  • 负载力矩:
    • TCP上安装的负载重量
    • 负载的等效半径和角加速度(极值)
  • 自身力矩:
    • 机械臂自身的转动惯量
    • 机械臂的角加速度(极值)
  • 两个角加速度的极值可以是一个值

扭转力的计算

按最极端的情况,将机械臂等效为均匀长杆,长为 。其角加速度为 。它们与 TCP 的加速度 有等式关系

负载的质量为 ,则力矩为

机械臂的质量是 ,则它自身的转动惯量为

则力矩为

机械臂重量

机械臂重量为 ,因此底座需要承受的最大重量不应小于

极值计算

取极限停止的情况作为最大扭矩情况

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先计算

负载质量按 计,则

再计算

计算角加速度 ,令最大伸展长度为 ,则

转动惯量

力矩

若机械臂质量为 ,则需要平台承受的扭转力最大值不小于

1 Nm(牛米)是在枢轴点对 1 m 的力臂施加 1 N 的力的扭矩。
1 Nm(牛米)是在枢轴点对 1 m 的力臂施加 1 N 的力的扭矩。

1 Nm(牛米)是在枢轴点对 1 m 的力臂施加 1 N 的力的扭矩。

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