Воробьёв В.И., Бабич А.В., Жуков К.П., Попов С.А., Семин Ю.И. - Механика промышленных роботов (1071029), страница 35
Текст из файла (страница 35)
рого число зубьев равно х ь причем я„= г„; во втором волновом зацеплении реал" зуется волновая зубчатав муфта. Жесткое колесо 1 вращается в подшипниках 121 т †" та» н и„ , длЯ обеспечениЯ сбоРки т кого подшипника и создания Рис. 5.18 в нем необходимого натяга лъзуе ется съемная крышка !1. С жестким колесом 8 со- следующее подвижное звено механической си- диняется стемы робота. иальный диск с отверстиями, установленный на Специ 3, светодиод и фотодиод образуют импульсный опто- валу электрон ный датчик обратной связи 13.
Через весь приск прох одит неподвижный относительно корпуса 1 полый 14, который используется для проводки коммуникации вая х следую ющим подвижным звеньям робота. Гибкое колесо (вместе с с подкладным кольцом, которое на схеме не показано) и ) блок дисков генератора волн имеют торцовые ограли 9, которые снимают возможные осевые нагрузки л 3. на подшипники деформирующих дисков и полого вача Привод (рис. 5.18) является наиболее перспективным для тяжелонагруженных роботов в том случае, когда в качестве двигателя применяется быстроходный шестеренчатый гцдромотор или роторный пневмодвигатель. Расположение электродвигателей на подвижных звеньях сильно снижает грузоподъемность робота с увеличением числа подвижностей. Поэтому в механических системах роботов стремятся вынести двигатели на основание.
Применение ВЗП в приводе робота РПМ-25 позволило построить схему передачи движения от двигателей, установленных на основании, к ВЗП, установленным на звеньях (рис. 5.19). В неподвижном звене 1 руки робота установлены электродвигатели 2, 3, 4. От электродвигателя 4 с помощью цилиндрической 5 и конической 6 передач движение передается на 2Р 1) 19 Я вт Рис. 5.19 241 входной вал 7 волновой передачи 8 первой подвижно жаостя руки. На входном валу установлены оптоэлектронныи й ям. пульсный датчик 11 обратной связи и электромагнит итнад тормозная муфта 10.
Вся эта кинематическая цепочка раб ра е. тает с высокой угловой скоростью и небольшим крутяш шиы моментом. Поэтому зубчатые колеса, валы, подшипа вкк и тормозная муфта рассчитываются на небольшой момщ евт и получаются достаточно легкими. Выходное колесо 9 ВЗП-1 непосредственно связано со следующим подвижны звеном 12, которое может поворачиваться вокруг оси 1-! на угол ср,. Движение на последующие звенья через подавя. иос соединение 1 — 1 передается следующим образом. с)т электродвигателей 2 и 3 через цилиндрические передача, аналогичные передаче 5, вращение передается через коняче. ские колеса 20 и паразитные конические колеса 19 на кони. ческие колеса 18.
Далее двизсение передается с помощью легких полых ва. лов и компенсирующих муфт на конические холеса следую. щей подвижности. Входные кинематические цепочки ВЗП-1 и ВЗП-3 такие же, как и у ВЗП-1. Дополнительные угловые повороты колес 18 (или валов 17), которые происходят пря вращении звена 12 вокруг оси 1 — 1, поступают на вход ВЗП-2 (или ВЗП-3) и могут быть учтены датчиками обрат. ной связи и скомпенсированы системой управления. Так ках угловые скорости на входе и выходе ВЗП различаются мя. нимум на два порядка, то появление компенсирующих уаравляющнх сигналов в системе управления не вызовет хож.
бательных явлений в приводе (т. е. не вызовет неустойчвве. сти процесса управления). Выходной вач 13 ВЗП-2 связан еа вторым подвижным звеном 14 руки робота, а движение через подвижное соединение П вЂ” П на ВЗП-3 передается аналогично. С выходным валом 15 ВЗП-3 жестко связан фланец 1е на котором может быть установлено захватное устройшее с индивидуальным приводом. Очевидно, что ось врашеня" П1 — 1П звена 1б может быть повернута и находиться пер' пендикулярно плоскости рисунка.
ВЗП, указанные рис. 5.19, могут быть выполнены как по схеме рис. 5.14, та" и по схеме рис. 5.!8, только двигатель в них отсутствуес а место червячного колеса занимает коническое колесо При сохранении в схеме самотормозящей передачи из пр"' вода исключается электромагнитная тормозная муфта. Ра стояния между осями 1 — 1, П вЂ” П, 1П вЂ” 1П могут быть де статочно большими.
Если полые валы 17 при болы" еы расстоянии между осями подвижностей руки становятся "е 242 уст~ ойчивыми, то можно ь слать их составитами и -4 г' сдала и промежуточные В ввести т~ о т~ Такое построение киатической схемы мно- с Г яем гоподвюкной руки робота -г= обеспечивает мачую на- с гружениость иередаточно- /~ вхх механизма и снижает с 2 Ряс 520 массу механической системы робота. При модульном построении робота двух- или трехподвяжные модули можно выполнить с двигателями, расположенными в корпусе первого звена модуля так, чтобы они являлись противовесом для всего модуля.
Структурная схема двухподвижного модуля показана на рис. 5.20. Относительно предыдущего звена 1 руки робота корпус 2 модуля совершает вращательное движение вокруг оси С. Озносительно корпуса 2 первое подвижное звено 3 модуля совершает вращательное движение срд вокруг оси А, а второе подвижное звено 4 совершает вращательное движение сра вокруг оси В. Двигатели частично уравновешивают модуль относительно оси С. Кинематическая схема этого модуля показана на рис.
5.21. На нем указаны оси А и В, вокруг которых совершают движения сра и срв подвижные звенья модуля, В корпусе 1 модуля установлены двигатели с тормозными муфтами, от которых через зубчатые передачи я длинные облегченные валы приводятся во вращение два Рис. 5.21 '- - . В чэ полых вала 2 и 3, Вал 2 является валом дискового гел гевара тора волн ВЗП первои ступени модуля, а вал 3 через к ксяк. ческую передачу б приводит во вращение вал 8 диско ковоге генератора волн второй ступени модуля. С выходным ва валом ВЗП первой ступени связано промежуточное звено 4 и олу.
ля, а с выходным валом 10 ВЗП второй ступени связ азана следующее звено 9 руки робота. Внутри каждой ВЗ(( имеются сквозные тонкостенные трубы 5 и 7, через которы пропускаются кабели питания и управления к последуюп7яи звеньям руки робота. Кроме рассмотренных вариантов схем, ВЗП может прв. меняться как привод к каким-либо тяговым передаточвни устройствам, которые непосредственно приводят в двнжевяе последующие звенья. Такими тяговыми устройствами могуг быть тросовые, ленточные, цепные и рычажные передазв (как, например в роботе АБЕА ТКЬ-6). Изучение нх не является предметом настоящей главц а волновая передача в этом случае может строиться по сгь мам рис.
5.14, 5.15. Конструкция ВЗП для привода безлюфтовых тяговых или передаточных устройств будет рассмог. рена ниже. Конструкция ВЗП в приводах механических систем Рабе. тов. Волновая зубчатая передача допускает большие комцоновочные возможности для построения приводов, о зем свидетельствует отечественная патентная и журнальная лв. тература, насчитывающая несколько сотен наименований Некоторые из возможных схем построения приводов Лля механических систем роботов рассмотрены выше. Далее 81 дут показаны конструкции ВЗП, выполненные по этим схе мам. На рнс.
5.22 представлена конструкция привода во врв. щательной паре руки робота, выполненная в виде блока вместе с двигателем (схема на рнс. 5.14), Электролвнга тель 1 (со встроенной тормозной муфтой) через пару цихив дрических косозубых колес 2 приводит во вращение вал В генератора волРь установленный в двух подпгнпннках, олях из которых размещен в корпусе 3 предыдущего звена (ЯР" пятого за неподвижное), а другой — во фланце гибкого хож' са, вращающегося вместе с ведомым звеном 1О. дисхови» генератор волн состоит из насадцых эксцентриков с уравяс' вешивающими приливами, деформирующих дисков 5, пе" держнвающего диска б и подкладного кольца, В зацеплеяяе с неподвижным жестким колесом 7 входит вращаюшеес~ гибкое колесо 8.
С помощью специального фланца 13 о" соединяется с подвижным звеном 10, которое вращаетса" ВВ подшипниках 9. Стакан 11, Установленный в правом тор 6 7 В Р гв Рг Рис. 5.22 шбкого колеса, служит для облегчения сборки подшипникового узла 12, которая происходит фактически «вслепую». С помощью цилиндрической косозубой пары 14 от вала генератора волн движение передается на вал тахогенератора 15 — аналогового датчика обратной связи. В ВЗП данной конструкции можно получить минимальную суммарную кинематическую погрешность (меньше 1 угл, мин). Приведенный момент инерции такой ВЗП всегда меньше, чем у приводного электродвигателя.
Это обеспечивает значительное быстродействие привода. Проводку кабелей к электрическим устройствам следующих звеньев здесь лучше осуществить внешним образом; для проводки кабелей внутри привода придется вал 4 делать полым, при этом возрастают диаметры подшипников деформирующих дисков и значительно увеличивается приведениь7й момент "" Рц н ВЗП. Для механической системы робота, работающего, например в агрессивной среде, внутреннюю полость привода, где Расположены электродвигатель (в большинстве случаев— "оллекторный) и быстроходные подшипники, следует надежно изолировать от внешней среды. На рис. 5.23 показано дв" варианта конструкции собственно волновой герметнчн" ой передачи, Электродвигатель 1 через червячную передачу 2 вращает вал генератора волн.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
