确定支架尺寸

描述

安装机械臂的结构(支架)是机器人安装的关键部分。 支架必须结实,没有任何外部来源引起的振动。

 

每个机器人关节都会产生扭矩,使机械臂移动和停止。 在正常的不间断运行和停止运动期间,关节扭矩会以下列形式传递到机器人支架:

  • Mz:绕基座 z 轴的扭矩。

  • Fz:沿基座 z 轴的力。

  • Mxy:基座 xy 平面任意方向的倾斜扭矩。

  • Fxy:基座 xy 平面中任意方向的力。

 

基座法兰处的力和力矩定义。

 

确定支架尺寸

负载的大小取决于机器人型号、程序和其他多种因素。

支架的尺寸应考虑机械臂在正常的不间断运行期间以及在 0、1 和 2 类停止运动期间产生的负载。 在停止运动期间,允许关节超过最大标称工作扭矩。 停止运动过程中的负载与停止类别类型无关。

下表所列的值是最坏情况下运动的最大标称负载乘以安全系数 2.5。 实际负载不会超过以下值。

机器人型号

Mz [Nm]

Fz[Nm]

Mxy[Nm]

Fxy [Nm]

UR18

1310

2600

1740

2000

0、1 和 2 类停止期间的最大关节扭矩。

机器人型号

Mz [Nm]

Fz[Nm]

Mxy[Nm]

Fxy [Nm]

UR18

1090

2020

1500

1630

正常运行期间的最大关节扭矩。

通常可以通过降低关节的加速度限值来降低正常操作负载。 实际操作负载取决于应用和机器人程序。 您可以使用 URSim 评估特定应用中的预期负载。

安全裕度

您可以增加额外的安全裕度,同时考虑以下设计因素:

 

  • 静态刚度:在机器人运动过程中,刚性不够的支架会发生偏转,导致机械臂无法到达预期的路点或路径。 缺乏静态刚度也可能导致出现较差的自由驱动示教体验或保护性停止。

  • 动态刚度:如果支架的频率与机械臂的运动频率一致,整个系统就会产生共振,让人感觉机械臂在振动。 缺乏动态刚度也可能导致出现保护性停止。 支架的最小共振频率应为 45 Hz。

  • 疲劳:支架的尺寸应与整个系统的预期使用寿命和负载周期相匹配。

  • 可能存在翻倒危险。

  • 机械臂的工作负载可能会导致工作台或移动机器人等可移动平台翻倒,从而可能导致事故。

  • 请将安全放在首位,始终采取适当的措施,防止可移动平台翻倒。

  • 如果机器人安装在外部轴上,此轴的加速度不能太高。

    可以使用脚本命令让机器人软件补偿外部轴的加速度:
    set_base_acceleration()

  • 较高的加速度会导致机器人出现安全停止。