Воробьёв В.И., Бабич А.В., Жуков К.П., Попов С.А., Семин Ю.И. - Механика промышленных роботов (1071029), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Однокоординатная кисть (рис. 3.4) обеспечивает вращение относительно оси 1 — 1 и представляет собой шарнир 3, установленный в подшипниках 4. На торце шарнира 3 установлен привод охвата 2, на крышке которого закреплен охват 1. Двухкоординатная кисть (рис. 3.5) обеспечивает вращение исполнительного механизма относителъно осей 1-1 и П вЂ” П.
Движение относителъно оси 1 — 1 осуществляется передачей 7-6-10-9 с передаточным о~ношением, равным двум, сателлит 10 обкатывается по неподвижно закрепленному сектору 9. Ось сателлита 10 жестко связана с осью качания кисти 8. Движение относителъно оси 11-П осуществляется конической зубчатой передачей 4-5-3. Зубчатое колесо 3 жестко связано с приводом 2 охвата, установлен.
ным на его торце. Выбор люфта в передачах осуществляется регулированием положения зубчатых колес с помощью про. кладок 11, колец 12. На рис. 3.6,а — е показаны кинематические схемы ориентирующих механизмов с использованием зубчатых конических и цилиндрических передач, обеспечивающих движения относительно осей 1 — 1, П вЂ” П, Пу — П1. Конструкции передач идентичны изображенной на рис.
3.5. Вращение вокруг осей 1 — 1, П- П, 1П вЂ” Пй (рис. 3.6, а, в,г) происходит при вращении соответственно валов 1, 2, 3. В ориентирующем механизме (рис. 3.6,6) вращение вокрУг оси 1-1 происходит при вращении валов 1, 2 в разные стороны, а вращение вокруг оси 11 — П вЂ” при вращении валов 1, 2 в одну сторону.
На рис. 3.7 показан механизм трехкоординапюй кисти на базе волновых зубчатых передач, обеспечивающих вращени~ относительно осей 1 — 1, П вЂ” П, 1П вЂ” 1П с передаточными 120 !!! 83 в! отношениями, равными 603.80, безлюфтовость и углы перемещения относительно осей, равные 400'. Движение относительно оси 1 — 1 осуществляется такой кинематической цепью: зубчатое колесо 1, зубчатое коле со 2, генератор волновой передачи 24. Движение с гибкого колеса 23 передается на корпус 20, который установлен ва подшипниках 22 в корпусе 21.
Движение относительно оси П вЂ” П обеспечивается еле' дующей кинематической цепью: вал 5, зубчатые колеса 1т 17, генератор волновой передачи 1б. движение на корпус 8 передается с гибкого колеса волновой передачи 15, 1~ор пус 8 установлен в специальном радиально-упорном под шипнике 7. Движение относительно оси 1П вЂ” П1 обеспечивается еле' дующей кинематической цепью; зубчатые колеса 4, 3, 6, 1~ 9, 1О, генератор волновой передачи 11.
Движение на выход, ной фланец кисти 14 передается с гибкого колеса 12, Вц. ходной фланец 14 установлен на подшипниках 13 в кор пусе 8. На рис. З.б,д показан ориентирующий механизм, оси ко. торого перпендикулярны; при подаче вращения с вала 1 происходит вращение относительно оси 1 — 1, при вращении вала 2 и вала 3 происходит вращение соответственно вокруг осей П вЂ” П и Ш вЂ” 1П.
Выходными звеньями каждой степени подвижности являются гибкие колеса 4, На рис, 3.6,е пока. вана кинематическая схема ориентирующего механизма, конструктивное исполнение которого идентично ориенти. рующему механизму, показанному на рис. 3.7, но имеет угол между осями П вЂ” П, Ш вЂ” Ш, равный 90', что обеспечивает большую зону обслуживания. На рис. 3.8 показан трехстепенной механизм кисти робота, у которого непосредственно в шарнирах кисти установлены гидроквадранты. Механизм кисти обеспечивает движение относительно осей 1 — 1, П-П, П1 — П1. Движение относительно оси 1 — 1 осуществляется квадрантом 1, яа валу которого установлена вилка 2 с квадрантом 3, обеспечивающим движение относительно оси П вЂ” П. На валу квадранта 3 смонтирован квадрант 4, обеспечивающий движение относительно оси Ш вЂ” 1П.
На выходном валу квадравта 4 установлен привод охвата 5. Проектирование ориентирующего механизма проводят в такой последовательности, 1. Исходя из технологических требований определяют число степеней подвижности, кинематическую структуру, перемещения, ускорения, скорости ОМ (см. гл, 2). 2. Вычерчивают структурную схему, обозначая рим. скими цифрами оси вращения; нумерацию начинают от сге. 2 л ни подвюкности, связанной с выходным звеном НМС, вени 3 Определяют массу исполнительного механизма.
Находят максималъное расстояние от центра тяжести бъекта манипулирования до оси выходного фланца ОМ. 5, Вычисляют усилия и моменты, действующие иа тре ретью (выходную) степень подвижности ОМ, б, Но вычисленным усилиям и моментам определяют раз. азмеры кинематических элементов выходной степени подвижности (зубчатые колеса, валы, подшипники), разрабатывают компоновочный чертеж. 7. Находят расстояния от центров тяжести рабочего органа и объекта манипулирования, подвижных элементов выходной степени подвижности до оси второй степени подвижности. 8. Вычисляют усилия и моменты, действующие иа выходное звено второй степени подвижности, рассчитывают размеры кинематических элементов и разрабатывают ее компоновочный чертеж.
9. Находят расстояния от центров тяжести исполнительного механизма и объекта манипулирования, охвата, подвижных элементов третьей и второй степеней подвижности ло оси первой степени. 10. Вычисляют усилии и момент, действующие на кинематнческие элементы первой степени подвижности, рассчитывают размеры кинематических элементов н разрабатывают чертеж ориентирующего механизма. У современных роботов максимальные скорости перемещений ориентирующего механизма лежат в пределах 90... 150 град/с, а ускорения — в пределах 450... 1500 град/с~. Определим усилии и момент, действующие на третью (выходную) степень подвижности ориентирующего механизма, используя расчетную схему (рис.
3.9,а). Момент, действующий на выходной элемент третьей степени полвижности (Н м), ~з = К. (7 з + 7'„). Рис. 3.8 124 Статический момент от смещения осей центра тяжести обьек ма ипулирова ия и схва т, "Ле м — масса объекта манипулирования и исполнительного механизма; 9= 9,8 м/с'; 1,„„— см. рис. 3.9. Динамический момент, возникающий в результате нали""в углового ускорения г, (рад/с) третьей степени подвижности и линейных уокер ний центра масс испол ителыюго ме- 125 а) к а, »// Разрабатывают конструктивную компоновку третьей степе» епенн подвижности, определяют массу деталей, входящих е и расстояние от центра масс третьей степени подвижнос ости до оси вращательной пары второй степени подвижности 1г Моменть» и усилия, действующие на элементы второй тепени подвижности, определяют используя расчетную схе„»у (рис.
3.9,б): Тг = Кв(Т»к» + Тгд)~ Тг к ю ~ 1»г»вл» 5»п а' Т „= '~в»»(1»га» 5»п а + кг(»гг сйпг и)» Рис. 3.9 ханизма а,„, (м/с), при движении других степеней подвижно. стн Ткг = »а()ом» ао»»к+ (амкаом ) + язв»[» 1 омк + (ом». где К,— коэффициент запаса; К,= 1,1...1,3, причем боль- шее значение коэффициента соответствует большей грузо. полъемности.
Зная значения момента Т ь рассчитывают размеры зуб- чатых колес ориентирующего механизма третьей степевв, а определив усилия в зацеплениях, находят размеры вала ! [, ~ На выходной фланец действует внешний изгнбщопп»й момент, поэтому его обычно монтируют на двух подщипвя. ках, между осями которых устанавливается расстояние 15 а до переднего — 1 .
Максимальное усилие, действующее «л передний подшипник, Рлк = К, [( .„, + е,)1.„,)(1.„„+ 1, ь 1,) ~»,.„„1.„»У,; К в в»ам (ао к + Я) (1 и к + 15 + 15) 15 По Усилию Ря выбиРают типоРазмеР подшипник~~ [16, 133. 12б где м„(а — массы и расстояния от центра масс подвижных частей, вращающихся вокруг оси П вЂ” П; ໠— линейные ускорения подвижных частей от перемещения звеньев ИС. По найденному моменту Т, рассчитывают размеры зубчатых колес ОМ второй степени, а определив усилия в зацеплениях, находят размеры валов, выбирают подшипники и проводят конструктивную проработку второй степени подвижности, Из конструктивных соображений выбирают расстояние от центра тяжести до оси первой степени ОМ. После указанной проработки второй степени подвижности определяют массу ее элементов и расстояния от центра масс до оси первой степени подвижности ОМ. Моменты и усилия, действующие на элементы первой степени подвижности, определяют используя расчетную схему (рис.
2.13,в). Наибольший момент действует на первую степень подвижности при соп»утай кисти (угол между осями первой и тре»ьей степеней подвижности равен 90'), расположенной в горизонтальной плоскости: Т, = К,(т„„+ Т„); 1-»б» Т„= ~,в»»(1»»а»+ 1»»). где в»» — массы, перемещаемые относительно оси 1 — 1; 1а— расстояния от центров перемещаемъ»х масс до оси 1 — й Расстояние до выходного звена ориентирующего ме"аиизма от центра масс объекта манвпулнрования определяется по формуле ).=К,»(, К» — коэффициент, характеризующий длину исполни»( ~~явных элементов охвата (табл. 3.1), например губок; — характерный размер детали (напрнмер, диаметр) в наи равлении выходного звена ориентирующего механизма.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
