关于机器人支撑座结构功能详细分析

　　近年来，跟着工业机器人的广泛应用，工业机器人及其配套产品的结构规划也日趋精密老练。而工业机器人底座结构方法在结构强度方面的差异也显得尤为重要，为机器人底座的批量性出产供给了结构选型方面的参阅。

　　机器人支撑座的首要功能是支撑与固定机器人，上端与机器人本体基座相衔接，下端固定到地上或机架上，使机器人的作业空间与被转移、加工的工件之间具有适宜的相对方位，为机器人安全作业供给保证。

　　常见的机器人支撑座有圆管形结构（图1）、方管形结构（图2）和箱式结构（图3）、台架式结构（图4）。这儿首要评论前两种结构。

　　当圆管形和方管形支撑座的高度相同，壁厚持平，资料用量相一起，对应的直径和边长存在特定的联系。如图5、图6所示：设圆管的外径为D，内径为d；方管外边长为A，内边长为a，两者壁厚均为。两者横截面面积分别为Sc、Ss。

　　上式标明，图5与图6的截面面积持平且边长A不变时，n值越大，壁厚就越薄，直径与边长的差值也越大；反之，壁厚越大，直径越挨近边长。

　　图5与图6的截面面积持平且边长A不变时，n值越大，壁厚就越薄，直径与边长的差值也越大；反之，壁厚越大，直径越挨近边长。

　　蓝、红、黑色曲线）右侧的系数，横坐标代表自变量的序号，比如n=2对应曲线”，纵坐标为相应的系数值。结合式（6~8），可知关于特定的A值，系数越大，对应状况的抗弯截面模量也越大，如图（7）所示，当n值相同（即壁厚持平）时，

　　机器人处于准作业状况时，机器人在自重效果下，一般会对支撑座施加压力和力矩，支撑座的抗弯截面模量越大，支撑座接受这个力矩的才干越强，支撑座的结构越不简单遭到破坏。

　　关于6R型机器人，因为转座的作业空间规模较大，一般要超越90，跟着1轴角方位的改变，机器人对支撑座施加力矩的方位也发生改变，支撑座筒体荷载截面的中性轴也随之绕筒体轴线滚动。关于方管形支撑座，当中性轴经过方形对角线时，方管截面的抗弯截面模量最小，方管的抗弯功能最差，要以此方位的抗弯截面模量做为根据来校核方管形支撑座的强度是否满意要求。

　　关于圆管形支撑座，虽然其荷载截面的中性轴也随所受力矩的方位改变，绕筒体轴线滚动，但荷载截面的抗弯截面模量都相同，因此，仅仅最危险点的方位发生了改变，但各个最危险点正应力巨细都相同，即：

　　上式成果乘以安全系数后，相同要小于等于资料的许用应力，才干满意运用要求。

　　由此可知，在此种工况下，截面面积相同（即：原料及资料用量相同，高度相同），壁厚相同的圆管形支撑座比如管形支撑座最危险点的正应力小，结构更安全，更简单满意运用要求。

　　当6R型机器人底座需要在某个特定方向接受较大弯矩时，可选用方形结构。关于二轴悬臂直线导轨机器人，选用方形支撑座更经济，更安全，如图9所示：

　　本文为了比较两种支撑座的抗弯功能，首要考虑了支撑座遭到的力矩效果。在实践规划支撑座结构时，还要考虑机器人本体对支撑座施加的压力，机器人作业时的负载力和惯性力。支撑座与地上的衔接方法，地上的硬度，是否有水泥根底和埋地螺栓等，都会影响支撑座的结构尺度和结构方法。此外，产造型、产品通用性、产品的出产批量、加工工艺，机器人体系的刚度需求，物料运送需求，出产运营耗费资料库存要素等也会影响支撑座的详细结构。

　　本文以同等原料、等高度、等横截面面积的圆管形支撑座和方管形支撑座为研讨目标，对比了圆环形横截面与方“回”形横截面抗弯截面模量的巨细，指出了机器人支撑座在各向力矩相同的工况下，以结构强度为主影响要素，疏忽其它影响要素的前提下，选用圆管形结构比选用方管形结构更经济、更安全。

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