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robolink® 模組化系統——機械手臂的單一零件

機械手臂包括機械結構、機械手臂端效器(夾爪)、控制系統和向控制系統提供資訊的測量點(感測器)。 機械結構由若干部件組成,這些部件通過主動關節相互連接。 主動關節具有驅動器,控制系統獲得對其存取權限,以便將任務分配給端效器。 “機械手臂”一詞來自斯拉夫語,是工作的意思。
 
robolink® 模組化系統中的各個機械手臂零件
igus® GmbH 的 robolink® 模組化系統可用於單獨設計機械手臂。 它包含各種可訂購的單個零件,可用於為各種不同的任務設計機械手臂。 它們包括關節和控制系統,以及連接元件、驅動單元、工具轉接器和在驅動器與控制系統之間通信的元件。

使用 robolink® 工業機械手臂的應用

連接元件
連接元件連接起機械手臂並使其穩定。 它們的尺寸決定了端效器的範圍,例如夾具。 連接元件包括連接基座和關節之間的連接零件。
 
連接基座是用於構建機械手臂的子結構。它承載整個結構和工具或待加工或定位的工件。igus® GmbH 設計穩定的連接底座。
 
連接零件是由金屬板製成的箱型部分,其端部具有用於關節的安裝件。叉形下端能夠與一個關節的輸出剛性連接,而上端能夠靈活地連接下一個關節的輸入。

機械手臂驅動單元
在 robolink® 模組化系統中,可以使用步進馬達(NEMA 馬達)直接驅動關節。 在步進馬達中,轉子的運動通過遞增旋轉電磁場來控制。 步距是非常小的角度,轉子可以轉動該角度。由於每一步精確地跟隨電磁場,因此轉子的位置始終是已知的。 不需要用於位置回饋的感測器。因此可以非常精確地控制步進馬達。 在美國,美國國家電氣製造商協會(NEMA)制定了步進馬達的標準。 在標準中,連接尺寸(法蘭尺寸)和性能特徵是針對各個馬達定義的。 igus® GmbH 提供的有關此類馬達的資訊參考此標準。
 
驅動器和控制系統之間的通信
驅動器和控制系統之間的通信通過接近開關和驅動編碼器等設備完成。
 
接近開關或閾值開關監測變化的物理變數並將其值與極限值進行比較。 如果達到此限制值,則接近開關觸發切換過程。 當達到預先指定的位置時,將會啟動方向的改變並且可以停止或引起運動。例如,接近開關也可用於打開或關閉冷卻或加熱系統。
 
驅動編碼器檢測驅動單元的當前狀態,並將此資訊轉換為可由控制系統處理的信號。 驅動裝置的狀態由驅動軸的位置或速度決定。控制系統根據程式設計對信號作出反應並使狀態相應地改變。
 
工具適配器
工具適配器是機械手臂和末端執行器之間的最終連接。 igus® GmbH 提供的產品包括 robolink® D 夾具適配器等。 它由兩部分組成。 一部分用於連接機械手臂的最後連接部分。 另一部分適用於夾具的連接。 例如,這裡可以安裝 SCHUNK 或 ABB 公司的夾具或真空抽吸裝置。

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莊集黃 Sean Chuang

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