机电一体化技术在工业机器人中的应用1.docxVIP

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机电一体化技术在工业机器人中的应用

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摘要：机电一体化是采用电气（包括传感器、控制、计算机等）技术，使机械（齿轮、减速机、丝杆等）实现柔性化和智能化的一门技术，一体化设计可以充分发挥各自的长处，弥补技术不足，由电气驱动机械，可以创造出智能化设备的硬件基础，再加上软件操作系统，可以让设备实现自动化、智能化的运行，自动化的机器人对于降低员工劳动强度，提高劳动生产率有非常重要的意义，同时，当设备实现自动化、智能化的运行后，可以更加方便的收集基础数据，能方便的对数据进行汇总、整理、分析，可以持续有效的进行设备升级换代，本文将从工业机器人的运用需求和机电一体化技术在工业机器人方面的应用两方面进行探讨，以期为智能机器人设计者提供设计思路和方向。

关键词：机电一体化；工业机器人；应用

1工业机器人的运用要求

1.1有关机械零部件的制造和精度

由于目前工业的机器人大多还属于小型的精密制造领域，所以在设计零部件中对其精密度便有更高的要求。在展开工业机器人的制造操作中必须保证各个零部件的精确度，要求达到工业方面对机器人所规定的标准，进而实现工业机器人的运动精度。在工业机器人的制造中如果电机、机械臂这些关键的部位和实际要加工的精度和设计的标准不相符，便会导致机器人的末端运动位置和实际需求发生很大的偏差，对机器人的使用有严重的影响，除了要注意加工精度以外，还要关注关键零件的材料构成，加大采用新型合金材料。

1.2传动系统的精准度

在目前工业方面机器人获得广泛的应用，且有着更为可期的应用前景。工业机器人在工业领域的应用主要牵涉到多个方面的运用，如六轴旋转机器人和直线运动机器人。前者可以利用六个轴开始运动，属于旋转运动类型；而直线运动机器人通常用于上下料的设备。动力传递属于机器人运动的方面，对其末端运作精确度的影响很大。在动力经过其各种轴的驱动作用后，电机传送至末端后如果有一个部位传动件的精确度标准不相符都会使机器人末端运动的精确度产生严重影响。因为工业机器人的使用对其精确度方面有十分高的要求，所以在运作的精度上有很高的要求。相比发达国家我国机器人制造技术还需要提升，当前还不能制造拥有高精度的减速器并可实现自主研发。而我国制造的机器人中所采用的减速器则是日本生产的，比如串联机器人。

1.3机器人装配精度

在工业机器人的制造阶段如果装配存在问题，导致机器人对末端的精准度与否的判断产生很大的影响。对此，在工业机器人的设计工作中如果对零部件的装配和设计没有考虑到设计方案的合理与否，都会使在具体运作中各个环节所处的位置产生偏差，进而让工业机器人在具体的动力传送阶段的精确度打折扣。且不能确保各轴之间运动的精度度，不能达到期望的目标，从而对产品的加工有负面的影响，致使产品加工生产的质量不能得到保障，所以务必确保累计误差小于设定误差，如提高精度后的成本上升非常高，也可以采用辅助定位机构进行二次定位。

1.4机器人的精度保持效果以及末端负载能力

工业机器人在初始阶段所展现出来的精度性能一般比较好，但随着使用时间的增加，其零件便会出现磨损，对其精度产生不利的影响。发生这样的状况主要是由于以下原因，其一，使用中零件发生磨损，另外在精度保持上的性能优劣。若长期只是重复一种机械种重复的运作，还在精度上有较高的标准，必然让机器人在定位精度上产生很大的干扰。同时，误差也会随着传动链的增加而扩大，造成工业机器人的末端运作位置和实际需求位置不一致，将其性能打折扣。

2机电一体化在工业机器人中的应用

2.1检测各轴电机运动位置的状况

当工业机器人被安装在各种传动电机和气缸的最初阶段，而像这种“伺服电机”需要技术人员在电机上安装编码器，从而将其旋转的速度检测出来，使与规定的角度一致。而对于做着直线运动的机器来说，气缸机械臂可以经过限位挡块的校正确保运动有标准的精度。采取电子的检测技术实时观察工业机器人的生产活动，并且及时发现动作故障，确保机器人末端位置运作的精确。

2.2机器人工作环境的管理

工业机器人属于精密加工设备的一类，对平常的工作环境有很高的要求。对此，为确保工业机器人的正常运转，需要企业使用继电一体化的技术控制机器人周围环境的温度和湿度。在对其维护和管控过程中，技术人员一定要全面熟练掌握其生产需要和基本性能，将生产的周边环境调整到适宜的温度和湿度中，从而防止被环境干扰发生生产失误的情况。

2.3智能制造

工业机器人可以接受信息系统的操作指令，依据这一指令完成相应的动作。在智能研发中需要技术工作者将机械、信息技术和电子学科的知识进行综合利用，进而让机器人在实际运作中有预期的效果。比如机械臂便是对人的手臂的一种模仿，其运动需要利用具备很高精确度的电子技术完成这一动作步骤。同时，