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産業用ロボットの本体設計について

産業用ロボットは、産業分野で広く使用されている多関節マニピュレーターあるいは多自由度の機械装置である。ある程度の自動化が備えるだけでなく、自身の電力エネルギーと制御機能に依存し、さまざまな工業加工・製造機能も実現できる。現在、 産業用ロボットは、エレクトロニクス、物流、化学工業などのさまざまな産業分野で広く使用されている。

ロボット本体設計とそのコア技術

(1)伝達構造設計

全体の計画を立て、ロボットの構造形式を決定し、そしてそれによって初歩的な伝達構造設計、部品構造設計、および3次元モデリングを行う。そのため、設計者に、ロボットの常用の構造形式、伝達原理と伝達構造、減速器のタイプとその特性に理解して精通し、そして比較的に強い構造設計能力と経験を持っていると要求される必要がある。

(2)減速器の型番選定

減速器の構造タイプと性能パラメータのことに深く理解する必要がある。そして、減速器の型番選択と計算校正を行うことができると要求されている。

(3)モーターの選択

必ずモーターの動作特性を十分に理解し、モーターのトルク、パワー、慣性モーメントを計算して確認校正する必要がある。

(4)シミュレーション分析

静力学と動力学のシミュレーション分析を行うことで、モーターと減速器の型番選択をチェックし、そしてボディパーツの強度と剛性もチェックし、本体の重量を減らし、ロボットの動作効率を改善し、コストを削減する。

(5)信頼性設計

例えば、構造設計は、最も単純化された設計原則を採用している。また、組立は、詳細な組立プロセス指導書が必要で、そして組立の過程では部品と単軸のテストを行う必要がある。組み立てた後、完成品の性能テストと耐久性テストも必要である。

画像引用元:http://www.ii-robot.com/news/show/984/

資料引用元:https://baike.baidu.com/item/%E5%B7%A5%E4%B8%9A%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/1290396?fr=aladdin

筆者: 周文薏

2019年11月28日

深センコネファクトリー:https://szcfactory.com