PR1400型焊接机器人结构分析

以PR 1400型焊接机器人为研究对象，其本体结构如图2.1所示，是一款典型6自由度型串联机器人，主要参数如表2.1所示。

PR 1400型焊接机器人本体由腰座、肩部、大臂、肘部、小臂、腕部组成，如图2. 1所示。在机器人末端加装有焊枪，在肘部上方加装有送丝机。该款焊接机器人共有六个自由度，依次为肩部回转、大臂俯仰、肘部俯仰、小臂回转、手腕俯仰、手腕末端法兰回转。这六种不同的转动由六个伺服电机和减速器进行驱动，选用的减速器是由固定部分和转动部分共同组成的，其固定部分与旋转部分分别与PR1400焊接机器人相互运动的两个零件相连，这样减速器既起到了PR 1400焊接机器人相互运动两零件的连接作用，又在电机带动减速器旋转时，使与其相连的部件也跟着一起运动，从而完成焊接动作。

PR1400焊接机器人其主要参数如表2.1所示:

PR 1400焊接机器人的前三个关节决定焊接机器人末端的位置，而机器人末端姿态由后三个关节决定，具体如下:

(1)Ws轴回转部件:

Ws回旋驱动系统又叫做回转肩部，采用“电机一减速器一关节”直接传动方式。电机固定在腰座上，减少了穿线数量，同时也可减少转动惯量。

(2)Sh轴(前后)驱动部件:

Sh轴即肩部部件包括肩部支架、谐波减速器和步进电机等。肩部支架主要用来是支撑大臂部件，在支架上固定着电机2，驱动大臂的俯仰。Sh轴采用“电机一减速器一关节”的传动方式，简单高效。

(3)Eb轴(上下)驱动部件:

包括大臂和传动部件，上端关节用于支撑肘部，同时安装电机3驱动肘部、小臂等整体的俯仰，传动方式如上，减速器为RV减速器。

(4)Rt轴(旋转)驱动部件:

Rt轴为臂部到腕部的过渡传动系统，Rt轴以后的机器人各关节尺寸变小，驱动功率急剧降低。为了使传动灵活并且空间有效利用，综合考虑驱动系统精度高、体积小、过线方便等因素，Rt轴旋转驱动采用“电机一主动同步带轮一同步带一从动同步带轮一减速器-小臂”的传动方式，减速器为谐波减速器。

(5)Bn轴(摆臂)驱动装置

Bn轴的作用是调节焊接角度，为了满足其传动灵活、精确、节约体积、小功率等特点，仍采用“电机一主动同步带轮一同步带一从动同步带轮一减速器一腕部”的传动方式。

(6)Tr轴(旋转)驱动部件

焊接机器人Tr轴控制焊枪的旋转，电机内置于腕腔内，结构紧凑。