驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
焊接機(jī)器人之所以能夠有計(jì)劃的移動(dòng)，這與它自身具備*的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及相應(yīng)的控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)密不可分。焊接機(jī)器人的動(dòng)力來自電力、液壓或氣壓等?，F(xiàn)在，市場(chǎng)上的機(jī)器人主要用三種驅(qū)動(dòng)方式，它們分別是液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)。這三種驅(qū)動(dòng)方式各有各自的特點(diǎn):
(1)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式
電機(jī)驅(qū)動(dòng)是利用各種電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的力或力矩，直接或通過減速等機(jī)構(gòu)去驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的關(guān)節(jié)，以獲得所期待的位置、速度和加速度等指標(biāo)。它具有環(huán)保清潔、控制方便以及較高的運(yùn)動(dòng)精度、較低的維護(hù)成本、較高的驅(qū)動(dòng)效率等優(yōu)點(diǎn)。電機(jī)分為步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)、直線電機(jī)四種，這幾種電機(jī)的性能如表2-3所示。
在實(shí)際選擇機(jī)器人電機(jī)時(shí)，要根據(jù)需求多角度進(jìn)行考慮，選取適合自己的電機(jī)。
(2)液壓驅(qū)動(dòng)方式
液壓驅(qū)動(dòng)是以液體作為傳遞力的介質(zhì)，利用液壓泵使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。
液壓驅(qū)動(dòng)方式是一種成熟的驅(qū)動(dòng)方式，它具有壓力、流量易于控制，高剛度，液壓油不可壓縮，調(diào)速比較簡單、穩(wěn)定，操縱控制方便，可大范圍的無級(jí)調(diào)速(調(diào)速范圍達(dá)2000:1)，以及可以用較小的驅(qū)動(dòng)力或力矩就可獲得較大的功率等優(yōu)點(diǎn)。但由于流體流動(dòng)的阻力、溫度變化、雜質(zhì)、泄漏程度等影響，導(dǎo)致工件工作的穩(wěn)定性與定位精度不準(zhǔn)確，還會(huì)造成環(huán)境污染，使維修技術(shù)要求提高。故其常用于要求輸出力較大而運(yùn)動(dòng)速度較低的場(chǎng)合。在電動(dòng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)成熟之前，液壓驅(qū)動(dòng)是泛使用的驅(qū)動(dòng)方式。
(3)氣壓驅(qū)動(dòng)方式
氣壓驅(qū)動(dòng)是以空氣作為工作介質(zhì)，利用氣源發(fā)生裝置將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件完成預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)具有能量儲(chǔ)蓄簡單易行、短時(shí)間可獲得高速動(dòng)作、柔軟、質(zhì)量輕、輸出/質(zhì)量比高、安裝維修方便、安全、成本低、對(duì)環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)。但由于空氣的可壓縮性，從而不易實(shí)現(xiàn)高精度、快速響應(yīng)的位置和速度控制，還會(huì)降低驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的剛性。
氣壓驅(qū)動(dòng)正是因?yàn)檫@些特點(diǎn)使其在某些特定領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。近年來，人們就利用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的柔軟性研發(fā)出與康復(fù)、護(hù)理、助力等與人類共存、協(xié)作型的機(jī)器人。
本文所研究的大直徑對(duì)接管焊接機(jī)器人要求結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，方便攜帶、易于拆卸，而且要求具有一定的位置和速度精度。綜合上述三種驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，再結(jié)合大直徑管對(duì)接焊接機(jī)器人的實(shí)際情況，本文選擇電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，涉及到具體電機(jī)再具體選取。
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