Воробьёв В.И., Бабич А.В., Жуков К.П., Попов С.А., Семин Ю.И. - Механика промышленных роботов (1071029), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Роботы с шарнирной рукой можно разделить на два типа: с гоРизонтальными осями шарниров руки и вертикальными осями шарниров робо!а. Напольные роботы с вертикальными осями шарниров. Характерным представителем напольных роботов с вертикальными осями шарниров является робот М20КЗЗ (рис. !.2,и). Робот представляет собой напольную конструкцию; на энтом чугунном основании 14 установлена колонна !2, по которой перемещае!ся рука, состоящая из плеча 6 и локтя 3. На конце руки крепится головка (рис. 1.2, 6).
Плечо 6 шарнирно связано с корпусом механизма вертикального перемещения руки !! и от электродвигателя постоянного тока 8 через волновой редуктор 7 (! = 125) приводится во вращение вокруг вертикальной оси. Локоть 3 шарнирно встроен в корпус плеча 6 и от электродвигателя постоянного тока 5 через волновой редуктор 4 (! = 80) приводится во вращение вокруг вертикальной осн.
Поворот инструмента или захватного устройства вокруг вертикальной оси осуществляется ме«ан!замел< вращения, который приводится в движение электродвигателем постоянного тока ! через волновой редуктор 2 (1=80), зубчатую цилиндрическую передачу (! = 1,5) и передачу зубчатым ремнем (! = 1). Межосевое расстояние зубчатой передачи регулируется прокладкой, установленной между корпусом ре- 1.2. Напольные промышленные роботы с шарнирной рукой К инемагические пары основного механизма таких роботов являются вращательными, что позволяет выполнять сложные операции в ограниченном пространстве.
Рука такого робота может складываться, при этом выдвигающиеся части отсутствуют. Промышленные роботы с шарнирной рукой обладают значительной компактностью при большой зоне обслуживания. Однако компактность достигается за счет усложнения конструкции исполнительного механизма и программирования. Такие роооты, как правндо, имеют электрический привод и оснащаются современными системами управления и о чувствления. Рнс. !.2 Технические характеристики робота М20К83 1 рузополъемность, кг Число степеней подвижности Максимальный вертикальный ход руки, мм Максимальный угол поворота плеча, град То же, локтя, град .
» рабочего органа, грал Максимальная скорость вертикального перемещения руки, м/с Максимальная угловая скорость плеча, град/с То же, локтя, грал/с . а поворота рабочего органа, грал/с . Точность позиционирования,мм . 20 4 400 200 !40 + !80 0,5 90 120 !70 00,05... +0,08 дуктора и корпусом механизма вертикального перемещения. Шестерня цилиндрической зубчатой, передачи закреплена вместе со шкивом зубчато-ременной передачи на валу плеча. срез шкивы, расположенные на валу плеча, на валу локтя и валу головки передается вращение на инструмент. Все движения робота ограничиваются бесконтактными конечными выключателями.
На конце локтя жестко крепится головка (рис. 1.2,б) для автоматической смены инструмента. Головка имеет шпиндель, в котором с помощью байонетного соединения закрепляется хвостовик инструмента или захватного уст ойства. Через трубчатый шпиндель подводится воздух для пневмопривода губок захватного устройства. Поворот захватного устройства производится с помощью зубчато- сменной передачи через шкив, закрепленный на нижнем конце шпинделя. Губки захватного устройства приводятся в движение с помощью кулачково-рычажного механизма от пневмоцилиндра одностороннего действия.
Механизм поворота (Рис. ! 4) содержит неподвижное основание 3 и поворотную платформу 7, установленную на подшипниках 2. Движение механизма поворота осуществляется от электродвигателя 14 (Д! = 250 Вт, л = = 3000 об/мин) и волнового редуктора 11 (! = 102,5). Измерение угла поворота осуществляется датчиком положения 9. Сигнал передается на разьем 17.
Редуктор соединен с валом 8 поворотной платформы 7 компеи- Рис. 1.3 сирующей муфтой 1О. На датчик угла поворота вращение передается через пару зубчатых колес 4, 5, одно из которых выполнено разрезным со встроенной пружиной. Это сделано для устранения зазора в цепи передачи 8 !О и $2 !5 /7 Рис, !.4 11 !О Напольные роботы с горнзонтальньхми осями ша шариирои руин.
Преимуществом таких роботов является их большая маневренность в пространстве, содержащем препятствия большой высоты, что делает их весьма удобными для выполнения сборки, сварки, окраски и лругих операций. Характерным представителем является робот ТУР-10 (рис. !.3). Этот универсальный робот предназначен для выполнения как основных, так и вспомогательных технологических операций. Основными узлами робота являются механизм поворота 3, рука 4, электромеханические приводы 1, механизм уравновешивания 2. движения к датчику.
Датчик скорости механизма поворота 18 — тахогенератор — установлен соосно с валом двига. геля и соединен с ним муфтой. Датчики положения и скорости осуществляют обратную связь по зтим параметрам в системе управления приводами роботов. Для управления охватом имеется два пневмораспределителя 6, соединенные трубками со штуцером !6. Силы тяжести звеньев руки уравновешиваются пружинными механизмами !2, 13. Рука робота и злектромеханнческие приводы установлены на поворотной платформе 7 механизма поворота. Для ограничения поворота платформы 7 на основании 3 имеется неподвижный упор 15, в который при повороте упирается флажок 1, закрепленный на стакане платформы 7.
Рука робота (рис. 1.5) позволяет осуществить движение захватного устройства в вертикальной плоскости и его ориентацию. Вместе с механизмом поворота обеспечивается пространственное перемещение обьекта по пяти координатам: зри — перемещения и две — ориентации. Основной Рнс.
1.б механизм руки представляет собой четырехзвенный механизм АВС11. Первое основное качающееся звено 9 приводится в движение от двигателя !3 через волновой редуктор и систему тяг 7, !4. Второе основное звено !2 является шатуном четырехзвенного параллелограммного механизма и приводится в качательное движение относительно горизонтальной оси шарнира от привода 6 через систему тяг 5, 3, 2, 8.
Передача движения к механизму ориентации (сгиб и вращение) осуществляется от приводов 19, 21. Звено 12 совершает поступательное движение, не изменяя своего угла наклона к горизонту. Движение на кисть передается с помощью цепных передач. Обе цепные передачи содержат по два контура: от выходных валов редукторов 20 и 4 к звездочкам !1, !О и от звездочек 11, 10 к звездочкам 17, 15. От последних звездочек осуществляется сгибание и вращение кисти через коническую передачу 16, 18 с 1= 2.
Электромехапянеекие приводы робота !рис.!.6) содержат злектродвигатель 4 (мощность 250 Вт, и = 3000 об/мин, номинальный момент 0,8 Н м), волновой редуктор 10, дат- Рис. 1.5 12 13 Грузоподъемность, кг Число степеней подвижности . Максимальный вертикальный хол руки, мм Максимальный угол поворота плеча, грал То же,лактя, град . и схвати, град .
Максимальная скорость вертикального перемещения руки, м/с . То же, поворота плеча, град/с . и поворота локтя, грал/с . Точность /юзиционироиання,мм . 10 5 400 200 140 ч-180 0,5 90 120 ~0,05... +0,08 чнк положения 8, датчик угловой скорости — тахогенератор 3. Вращение от вала 2 двигателя 4 к валу латчика положения 8 передается с помощью зубчато-ременной передачи со шкивами ! и 7 через зубчатый ремень 6. Тахогенератор 3 установлен на крышке двигателя и соединен с его ротором муфтой. Волновые редукторы руки имеют передаточное отношение 1= 102,5 и номинальный момент 100 Н м.
Выходной вал 2 двигателя соединен с входным валом 5 редуктора с помощью шпоночного соединения. Другим концом вал редуктора опирается на подшипник 14, встроенный в выходной вал редуктора 12. На входном валу волнового зубчатого редуктора закреплен волнообразователь в виде кулачка 18, соединенный с валом компенсирующей муфтой 16, обеспечивающей самоустановку генератора волн. На кулачке установлен подшипник 17, взаимодействующий с гибким зубчатым колесом 15, находящимся в зацеплении в двух зонах с жестким колесом 9, закрепленным в корпусе 10. Гибкое колесо 15 является ведомым, оно жестко соединено с выходным валом 12, установленным в корпусе 1О на подшипниках 13, Для регулирования осевого натяга между подшипниками !3 предусмотрен регулировочный винт 11.
Измерение относительного поворота звеньев робота осуществляется фотоимпульсными датчиками с дискретностью 1000 импульсов на один оборот. Остановка манипулятора осуществляется по сигналам от бесконтактных выключателей. Для фиксации руки при отключении питания используется электромагнитный тормоз. Технические характеристики робота 757'-10 1.3. Портальные подвесные пронышпенные роботы Промышленные роботы какого типа построены по агрегатно-модульному принципу и предназначены для выполнения операций загрузки-разгрузки металлорежущих станков и другого оборудования, в том числе с числовым программным управлением (ЧПУ). Портальный робот с пневмоприводим. В качестве примера рассмотрим роботы типа М20Ц (головная модель) В группе этих роботов предусмотрено восемь модификаций, приспособленных к компоновочным особенностям обслуживаемого оборудования, а также к характеру (серийности) производства, в котором они используются.
Различие модификаций заключается в числе рук (одной или двух), в отсутствии или наличии движения наклона руки. Каждая рука робота имеет четыре степени подвижности: две транспортные — движение каретки по порталу и выдвижение руки — и два ориентирующих поворота охвата. Все лвижения исполнительных элементов могут осуществляться в любой последовательности независимо друг от друга. Очередность их выполнения задается набором программы на пульте управления роботом, Типовые объекты манипулирования: фланцы диаметром 40...200 мм, высотой до 100 мм и валы диаметром 20...60 мм и длиной свыше 150 мм.
Для работы с деталями типа фланцев предусмотрены модификации с двумя руками и одноместными захватными устройствами, для работы с деталями типа валов — модификации с одной рукой и двухместным захватным устройством. Допускается иное применение модификаций. Роботы приспособлены для работы с накопителем при укладке фланцев стопками переменной высоты. Конструкция промышленного робота М20Ц следующая. Оиориая систс.иа робота представляет собой траверсу с монорельсом 19 (рис. 1.7), установленную на колоннах, по которому на роликах 17 перемещается каретка 21 с помощью Реечно-зубчатой передачи 20 — 22.
С задней стороны монорельса закреплены кронштейны, поддерживающие энергетические и информационные коммуникации, с передней стороны монорельса устанавливаются упоры крайнего положения каретки и блок упоров, взаимодействующих с блоком конечных микровыключателей, расположенных на каретке. Каретка представляет собой сварную конструкцию коробчатой формы с базовыми поверхностями для крепления 15 опорных роликов 18, а также ряда узлов робота. Опорные ролики, выполненные в форме катушек, контактируют с цилиндрическими опорными поверхностями рельс траверсы. Оси роликов установлены эксцентрично, что позволяет в некоторых пределах регулировать зазор в направляющих.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
