Воробьёв В.И., Бабич А.В., Жуков К.П., Попов С.А., Семин Ю.И. - Механика промышленных роботов (1071029), страница 24
Текст из файла (страница 24)
чика; <рд„— диапазон перемещения датчика по паспорту (цч табл. 3.3). Проверку осуществляют по допускаемой частоте праще ния датчика: и, = и,„/((яд!„) < и где и, — частота вращения датчика, мин '; и, — макси. малъная частота вращения двигателя, мин '; ь„— переда. точное отношение от двигателя до звена механизма, с кота рого передается вращение на датчик; и„— паспортнах допустимая частота вращения датчика; ь, — передаточное отношение датчика, Пример. Выбрать датчик и определить передаточное отдош». иие механизма поворота робота «Универсал-60», если дано: угол поворота 360', вылет схеата от оси поворота 2000 мм; погрепь.
ность позиционирования Ч- 3 мм. Р е ш е и и е. Определим перемещеяие охвата: Я = 2хй 2и 2000 = 12 560 мм. По табл. 3 3 выбираем датчик типа ППМ" с разрешающей способностью 10000 дискрет. Определяем погрешность позипнонирования и сравниваем и с задаяпой: оКд/2)д = 12560 1,3/1000 = 1,63 < 3 мм. датчик ППМЛ удовлетворяет требованиям точности позвпве нироеаяия. Передаточное отношение силового редуктора ! = 80, о'кУХ' поворот вала редуктора Рлв = Чьв«ь дп = 1 ' 80 = 80.
диапазон перемещения датчика составляет 20 оборотоа ПРЯ иимаем рабочий диапазон перемещения 19,5. Передаточное отношение редуктора к датчику положения )д„= чьм /ед — — 80/19,5 = 4,1. 162 Проводим проверку по часто ге вра 1 л л /би 1000/4,1 240 мип то иа 203,' превышает допустимую скорость, поэтому берем дат« фЭП-15: ,р 5,К»/())»Ь;) = 16 12560 2/(32000 3) 4,2. д )(ряяимаем рд = 10, тогда - 80/1О = 8; пд = и,/)д, = 1000/8 = 125 < 600 мии ьд Определяем погрешность позиционирования при пршитом р = 10 диапазоне его перемещения: Чд= А= = — = 1,256 с 3 мм.
и дЯ,Кд 16 12560 2 0~~ 32000 10 Датчяк ФЭП-15 удовлетворяет требованиям по допустимой скорости и погрешности позициоиироваияя. Глава 4 Конструкция и расчет неханизиов рук Механизмы рук роботов предназначены для перемещения, ориентации объектов манипулирования, смены схватов и инструмента в автоматическом режиме. Конструирование к Расчет рук целесообразно проводить в такой последовательности. 1. Определить основные параметры охвата и спроектировать охват. 2 Разработать кинематическую схему ориентирующего механизма кисти и кинематическую схему руки, спроектировать ориентирующий механизм.
3 Разработать эскизный компоновочный чертеж руки. 4 Рассчитать жесткость трансмиссиопных валов и муфты 5 Определить передаточное отношение передаточного ехапизма, определить нагрузку на его выходное звено спроектировать передаточный механизм. 6 Разработать сборочный чертеж руки. ~ Провести проверочный расчет привода, трансмиссио сивых валов, передаточных механизмов. 6» 163 6-6 4Л. Конструкции и кинематика рук А-А На конструкцию рук и их кинематическую схему влия, яют число степеней подвижности ориентирующего механизн зна кисти, компоновка робота, тип применяемого привода, т бования к погрешности позиционирования, вибро- и тепл, стойкости.
Механизмы рук, работающих в угловой системе кооплк. наг (рис. 4.1,а — в), выполняются в вцле шарнирно закреа. ленного рычага, на переднем торце которого установлен ориентирую1ций механизм кисти 4, а на заднем — приводи ориентирующего механизма !. На корпусе руки устанавлв. ваются цапфы вращения руки 2.
Связь привода с ориентирующим механизмом кисти осу. ществляется с помощью трансмиссионных валов 3, расположенных соосно (рис. 4.1,а,б), параллельно друг другу ихи под небольшим углом между собой (рис. 4.1,в). При соос. ном и параллельном расположении трансмиссионных валех привол не удается расположить на заднем торце руки. Два привода располагают перпендикулярно торцу (рис. 4.1,а) или параллельно руке (рис. 4.1,6), а один на заднем ее торце. Передача движения на трансмиссионные валы осуществляется за счет конических зубчатых передач (при распо. ложении приводов перпендикулярно оси руки) и зубчато-ременных перелач при расположении приводов параллелъао оси руки.
При расположении трансмиссионных валов пея некоторыми углами двигатели располагают рядом на заднем торце руки, что частично уравновешивает силы тяжести относительно оси шарнира руки и исключает необхола. мость в кинематических элементах связи привода с транс. миссионными валами. Механизмы рук, работающих в цилиндрической, сфера. ческой и прямоугольной системах координат, выполняют Рис. 4.1 Рнс. 4.2 в виде направляющей прямоугольной или корытообразной формы (рис.4.2), которая базируется на опорах в корпусе Руки На переднем торце направляющей 1 закрепляют ориентирующий механизм 3 кисти. Привод ориентирующего механизма располагают или на заднем торце направляющей, или на корпусе руки.
При расположении привода иа заднем торце направляющей руки его связь с ориентиРующим механизмом осуществляется через параллельно или соосно расположенные трансмиссионные валы. Такая компоновка по сравнению с компоновкой с расположением "Ривода на корпусе руки характеризуется повышенным моментом инерции относительно оси поворота и большими 'абаритами руки, но обеспечивает максимальную простоту конструкции. При расположении привода б на корпусе руки связь привода с трансмиссионными валами 2 осуществляется через "онические и цилиндрические зубчатые колеса 5, зубчато-ременные передачи, а момент на дв жущиеся в ради льном направлении трансмиссионные.
валы 2 передается с по- 165 мощью шариковых муфт передачи крутящего момен ента 4 В этом случае направляющая руки выполняется ко срыто. образной формы, а трансмиссионные валы выполня як5тся с шлицевыми канавками или в форме многогранника ( а (чапзе квадрата) для передачи крутящего момента ШМПМ, При выполнении ориентирующих механизмов на б а азе конических и цилиндрических зубчатых дифференциалов в ориентирующем механизме кисти реализуется неболь ьшое передаточное отз5ошение (2,5...4).
Остальная часть передаточ. ного отношения реализуется в передаточном механизоме расположенном совместно с приводом. Преимуществами и такой конструкции являются минимальные масса и габариты ориентирующего механизма. Однако при этом предьяв. ляются высокие требования к отсутствию люфтов в кпиематических элементах передач и возникает необходимость кинематической развязки движений с помощью дифферен. циалов.
При выполнении ориентирующих механизмов на базе волновых зубчатых передач в ориентирующем механизме кисти реализуется большое передаточное отношение (60...100), что обеспечивает снижение требований к лзофтаы остальной кинематической цепи, так как приведенный люфт к охвату в этом случае равен Хб71„, где Хй — суммарный люфт во всей кинематической цепи; ф— передаточное отис. шенне кистевого механизма. Отсутствует необходимосзь кинематической развязки движений ориентирующего механизма кисти, так как большое передаточное отношение ориентирующего механизма делает взаимовлияние практвчески несущественным.
Это упрощает конструкцию руки в, несмотря на увеличение массы и габаритов ориентирующего механизма, дает положительный эффект. Особенностью кинематических схем ориентирующих степеней подвижности при применении в качестве приводов гидроцилиндров является преобразование их прямолинейно. го перемещения во вращательное. Для этого используютс~ цепные, зубчато-ременные, винтовые, реечио-зубчатые пере. дачи. На рис. 4.3 — 4.6 показаны кииематические схемы Рух с применением в качестве привода гидроцилиндров. На рис.
4 3 показана кинематическая схема руки, в кото рой прямолинейное движение гидроцилиндров преобразует ся во вращательное с помощью цепной передачи. Ориен тируюший механизм осуществляет качание кисти относи' тельно оси 1 — 1 и вращение относительно оси 11-11. Прв качании кисти движение передается от гидроцилиилра 12 166 Сз СЬ С5 Сб Н Ст СО гс г Рис.
4.3 через пень 11 на звездочку 1О. Со звездочкой 10 связано коническое зубчатое колесо 9, передающее движение коническому колесу 8. Последнее смонтировано на шлицевом валу 7, который через шариковую муфту передает движение полому валу 6. На валу 6 установлено коническое зубчатое колесо 13, связанное с коническими зубчатыми колесами 15, 16. Зубчатое колесо 16, обкатываясь относительно неподвижного сектора 14, воздействует на ось 17, осуществляя качание кисти относительно оси 1 — 1.
Вращение кисти относительно оси П вЂ” 11 происходит при передаче движения от гвлроцилиндра 24 на цепь 25 и звездочку 1; со звездочкой 1 связано коническое зубчатое колесо 2, передающее движение на коническое колесо 3, связанное с шлицевым ва"ом 4, который через шариковую муфту 5, соединенную с полым валом 22, передает движение на коническое колесо 21. Коническая зубчатая передача 21-20-19 приводит во вращение охват 18. Люфт в каждом кинематическом элеме5гге выбирается этономно с помощью регулировки зацепления конических "плес и натяжения цепей 11, 25.
Недостатком данной схемы является отсутствие кинематической развязки качания и врасцения кисти, которое возникает из-за обкатки зубчатого колеса 19 при качании кисти вокруг зубчатого колеса 20. Все элементы, кроме кисти, располагаются на корпусе руки. На рис, 4.4 показана кинематическая схема руки, в которой прямолинейное движение гидроцилиндров преобрауегся во вращательное через зубчато-реечную передачу "меется кинематическая развязка движений кисти. Ориен- 167 5 6 7 6 )- 7 Ю д / / /7 /6 /5 ) и Б /а и )д а /6 Рис.
4.4 168 тирующий механизм кисти совершает качание кисти относительно оси 1-1 и вращение охвата относительно оси И-И. Качание кисти относительно оси 1 — 1 происходит в случае вращения блоков зубчатых колес 1, 2 с одинаковой скоростью, а вращение охвата относительно оси П-и†при их вращении с одинаковой скоростью, но с противоположным знаком.
Вращение охвату относительно оси П вЂ” П передается от штока цилиндра 12 на рейку 13, а с корпуса 11 на рейку 10, Движение реек синхронизируется зубчатым колесом 8. Рейки 1О, 13 вращают соответственно зубчатые колеса 7, 14; внутри зубчатых колес находятся шариковые муфты 10, 11, которые вращают валь/ 4, 16 в разные стороны с одинако. вой скоростью.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
