3.6. 手腕轴负荷允许值

粘贴于机器人手腕轴前端的负荷根据允许重量、允许负荷扭矩、允许惯性矩而定。

允许架板重量 :

表 3‑3 允许架板重量

机器人型号	允许架板重量
HA006A/HA006L	58.8 N (6kgf) 以内

允许负荷扭矩

表 3‑4 允许负荷扭矩

机器人型号	允许负荷扭矩
	R2轴旋转	B轴旋转	R1轴旋转
HA006A	11.8 Nm (1.2kgf·m) 以内	9.8 Nm (1.0kgf·m) 以内	5.9 N·m (0.6 kgf·m) 以内
HA006L	39.2 Nm (4kgf·m) 以内

允许惯性矩

表 3‑5 允许惯性矩

机器人型号	允许惯性计算例
	R2轴旋转	B轴旋转	R1轴旋转
HA006A	2.65 kgm²(0.27kgfms²)	2.65 kgm²(0.27kgfms²)	0.59 kgm²(0.06kgfms²)
HA006L	0.88 kgm²(0.088kgfms²)

请参考[3-3]~[3-5]、使用时负荷不能超过允许条件。

[图3.12, 3.13]所显示的是假设贴附的负荷在于质点时其质点所处的区域范围。但、几乎不会出现实际负荷(End Effector)处于质点的情况、因此、通过求算各轴的惯性矩来进行评估。假设贴附的负荷在于质点时、

(例)机器人型号为【HA006A】、所贴附的负荷重量为5.74Kg时

图 3.12 2-D 负载模型

M – 负载重量

Jxx -从负载重心到X方向上的转动惯量

Jyy -从负载重心到Y方向上的转动惯量

Jzz -从负载重心到Z方向上的转动惯量

Ja4 - R2轴旋转中心的转动惯量

Ja5 - B轴旋转中心的转动惯量

Ja6 - R1轴旋转中心的转动惯量

☞ 负载条件: 长度和宽度为 100mm、厚度为200mm的铝块(总重量5.74kg)

① 允许转矩的限值

B 轴重心位置 LX = 155mm、LY = 0mm、LZ = -25.5mm

如果您要使用转矩图中的 B 和 R1 轴长度的限值、参考下列公式。

B 轴基线长度

R1 轴基线长度

② 允许转动惯量的限值

重心上负载的转动惯量 Jxx= 0.024kgm2、Jyy= 0.01 kgm2、Jzz= 0.024 kgm2

B 轴转动惯量(Ja5)

R1 轴转动惯量(Ja6)

③ 总结

因为重量、转矩和转动惯量都符合限制条件、所以这个模型是安全的

n R1 轴中心的允许中心位置

① 从允许扭矩看时的允许中心位置

LR1 ≤ (允许扭矩) / (负荷重量)

LR1 = 5.9 N·m / (5.74Kg×9.8 m/s2) = 0.104 m

⑥ 从允许惯性矩看时的允许中心位置

LR1 ≤ (允许惯性矩/负荷重量 )1/2

= (0.104 kg·m2 / 5.74kg)1/2 = 0.135 m

综上所述、R1轴中心的距离根据允许扭矩而受限制、其值为0.104m以内。

n B 轴中心的允许中心位置

(该机器人的B轴中心位于同一轴上、并且、允许负荷扭矩、允许惯性矩的B轴、R2轴值相同。因此、如果满足B轴的允许条件、就能满足R2轴的允许条件。)

① 从允许扭矩看时的允许中心位置

LB ≤ (允许扭矩) / (负荷重量)

LB = 9.8 N·m / (5.74Kg×9.8 m/s2) = 0.174 m

② 从允许惯性矩看时的允许中心位置

LB ≤ (允许惯性矩 /负荷重量 )1/2

= (2.65 kg·m2 / 5.74kg)1/2 = 0.679 m

综上所述、B轴中心的距离根据允许扭矩而受限制、其值为0.174m以内。

n Torque Map

图 3.13 手腕轴扭矩线图

3.6. 手腕轴负荷允许值​

3.6. 手腕轴负荷允许值