Воробьёв В.И., Бабич А.В., Жуков К.П., Попов С.А., Семин Ю.И. - Механика промышленных роботов (1071029), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Для этого необ„одимо выбрать допускаемые погрешности модулей из условия ~ Асти с [Во) ° Составляющие погрешности робота явпатотвя линейными „омбинациями погрешностей модулей. В развернутом виде можно записать 3 ю з Ь„= Х Х Ьпго+ ~,Г сцфц, =14=1 6Е,= 2 2'ацфц ()с=1, 2, 3), где [Ьгт) — столбец координат вектора линейной погрешности й-го модуля; М,„— матрица перехода от системы координат О„х„у„з„выходного звена Ьго модуля в его ио минальном положении к неподвижной системе Охи.
Полнаа линейная погрешность робота находится по формуле Ьг = Лг, + Лг„„ или в матричной форме [бг) =ХМчтРгх)+Е[гм) Рфх). (6.4) где Ьа = [Лх, Лу, т1г, бэ, б(), бу)' — столбец погрешностей выходного звена робота; Д, — столбец погрешностей й-то модУла; Аек — матРица пеРедаточных отношений погРешио отей й-го модуля к вызываемым ими погрешностям поз" ционирования выходного звена робота. Точность модулей робота определяется из условия йо с [оо) 296 Формулы (6.2) и (6.3) показывают, что проекции ля нейной и угловой ошибок робота находятся как линейные формы от угловых и линейных ошибок модулей. При зтоы наибольшее влияние оказывают ошибки модулей, располо.
женных ближе к основанию робота. Объединяя уравнения (6.1) и (6.4)„получим до =ХАо бк, где е — число модулей робота. Составляющие ошибок модулей определяются по заданной линейной и угловой погрешностям модулей робота. В общем случае число этих составляющих равно Зеь При та = 3 число неизвестных равно 9, при ит = 6 число неизвестных равно 18. Порядок определения составляющих погрешностей модулей зависит от типа робота и числа модулей, входящих в колшоновку.
Для роботов общемашиностроительного назначения обычно погрешности перемещения модулей значительно превосходят погрешности модулей, вызванные ошибками изготовления. В этом случае лля робота, содержащего шесть одноподвижиьш модулей, Решение задачи сводится к решению линейной системы с шестью неизвестными.
64. Проектирование модульных охватов Одним из способов расширения технологических возможностей робота, увеличения его гибкости является снабжение его набором охватов, обладающих различными возможностями захватывания и удерживания обьектов. Эта задача может быть решена на основе модульного принципа. Модульные охваты удовлетворяют многочисленным требоваи"ям достаточно небольшим набором унифицированных и~дулей, которые могут быть соединены в различных сочетаниях, Уровень модулей может быть различным. Целесообразно предусмотреть следующие группы модулей: 1— соединительные элементы; 2 — модули двигателей; 3 — модули механизмов передачи движения; 4 — выходные звенья 297 механизмов передачи; 5 — модули рабочих элементов; б прокладки.
Чтобы обеспечить соединение различных перечисленнь гРУпп модУлей в Различных сочетаниЯх, должны бы ыть унифицированы типы соединений и присоедииительш иые размеры. Выбор схем и конструкций охватов определх. ется тремя основными группами факторов: геометриче. скими характеристиками и параметрами ГПМ; характе. ристиками и параметрами предмета производства; харак. теристиками и параметрами промышленного робота. К геометрическим характеристикам ГПМ следует от. нести взаимное расположение и вид рабочих зон робота, тех.
нологического оборудования, выдающих устройств (ВУ), обеспечивающих подачу предмета на позицию захватываиия, и принимающих устройств (ПУ). Наряду со схемой плани. ровки ГПМ должны быть заданы схемы базирования детали (объекта манипулирования) на каждой позиции с обозначением способа фиксирования детали и наглядным представлением формы вступающих в контакт с деталью поверхностей ВУ и ПУ. Основными характеристиками предмета производспа, важными при разработке охватов, являются форма и размеры, инерционные характеристики, свойства материала и особенности поверхностей, по которым происходит захватывание. Масса детали определяет основную характеристику охвата — усилие захватывании Выбор массы в качестве главного параметра позволяет сохранить единство при построении типоразмерных рядов по номинальной грузоподь.
емности. Типоразмерные и конструктивно унифицированные ряды схватов могут быть построены для одного типоразмера промышленного робота. В этом случае главным параметром, определяющим типоразмеры охватов для даи. ной модели робота, целесообразно принять характерный размер захватываемой детали. При проектировании охвата необходимо учитывать кинематические возможности манипулятора и режим его работы представляемый циклограммой, а также максимальные заа. чения скоростей и ускорений по степеням подвижности, тип приводов робота и конструкцию крепления охвата. Схема проектирования охватов (рис.
б.4) отражает пор" док принятия решений и проведения расчетов (101. 1. Определяются возможные направления подвеленн" охвата к детали (или заготовке) с учетом взаимного Рас' положения робота„Ву и Пу на каждой рабочей позиции. 298 малродление лодкода с«дата к детали Орла и число рабачик зленентоь раскрытие скда. а и кинематика рабочиг злементод с«ба- та расположение рабопза , оборудадамия (чертеж спм) Местно побед«ность эпкдатыдония Палок«ение детали В Выдпююен устрабстде Положение детали В скдате Пало'кмие детали В принимоююем уопроистде (с«ела базироВаниа) Ромма и размеры делюли <габаритный чертеж) расчет сил и моментод, бей опд уютик на деталь асчет усилия зокдотыдания Масса, и«ераианные карактеристико детали Параметры лридодо Гдобстдо материала иподеркноопед закдатыдаемт) детали ПаследоВательнаггь ддилсемий по стеаемям ладдюкнаопи сап«погромно) Меланизм переда~и контрольный расчет о оп- гпимизаиия качструкаои Ыороопи и ускорения ао опменям поддижмости (паспорт робота) Расчет ускаренид, дедстдуююик по осям седана при ддижемии роботп Тип пробно а и место крепления сквота (паспорт робота.э конструкция крепления с«дата Выбор типа лридоаа с«дато Рис.
6.4 299 2. Определяются конфигурация, положение и размеры поверхностей детали, по которым происходит ее захватывание с учетом геометрических ограничений. налагаемых контактными поверхностями ВУ и ПУ, а также свойства поверхности детали (например, может быть нежелательным захватывание поверхности, прошедшей чистовую обработку).
3 Выбираются число, форма и кинематика перемещений Рабочих элементов охвата, диапазон их раскрытия. 4. Определяется положение детали в охвате. Учитывается смещение центра массы детали относительно геометрического центра охвата. 5. Рассчитываются силы и моменты, денствующие на я~таль на всех этапах манипулирования в соответствии программой робота.
б. Рассчитывается необходимое усилие захватываци„й системе координат охвата при единичном усилии захват . ваты. ванна строится область жесткого фиксирования. Опрея. Релеляются предельные значения составляющих сил и моменто нтов по осям системы координат охвата. Определяется ось наи. меньшего запаса несущей способности охвата. По козф. фициенту запаса несущей способности определяется усилие захватывания, обеспечивающее жесткое фиксирование цред. мета при существующих динамических нагрузках. 7. Выбираются тип привода и параметры двигателя Алгоритм выбора параметров двигатели определяется его типом.
Так, параметры пневмопривода выбираются из условия обеспечения заданного быстродействия. Выбор основных параметров электродвигателя связан с прюзе. няемым редуктором, быстродействием, необходимым усилием. Если схват осуществляет полное базирование детали, то электродвигатель и редуктор выбираются только ю условия быстродействия. В случае неполного базирования и фиксирования детали в охвате (только за счет сил трения) первостепенным является обеспечение требуемого усилия захватывания, гарантирующего необходимые силы трения, При этом возможности повышения быстродействия огра.
иичены, 8. Определяются вид и параметры механизма передачи, реализующего требуемое передаточное число, возможный требуемый вид зависимости усилия захватывания от величины раскрытия охвата, требуемая кинематика перемещения рабочих элементов. На основе известных погрешностей взаимного позицио. нирования ПУ и ВУ и жесткостных характеристик манипулятора определяется область нормачьного функционирования, в которой исключаются заклинивание, застревалиц переориентирование и выпадение детали. 9. Проводится серия проверочных расчетов и в случае необходимости корректировка параметров схвата. Построение динамических- моделей конструкций и систем промышленных роботов Г лава 7 Динамические модели конструкций роботов Задача построения динамической модели конструкции робота возникает на различных этапах его проектирования.
На начальном этапе, задаваясь ориентировочно массами и жесткостью звеньев, определяют и конструируют передаточные механизмы и выбирают приводы. Затем на этапе компоновки конструкции появляется возможность построить более точно ее динамическую модель, что позволяет уточнить ожидаемые динамические и точностные характеристики, выбрать рациональные компоновку и параметры конструкции, ие прибегая к ее изготовлению. Трудность решения этой задачи на этапе проектирования состоит в том, что для построения динамической модели необходимо знать размеры звеньев и других элементов системы, однако на этом этапе они известны лишь ориентировочно. Поэтому на практике целесообразно динамическое исследование начинать с простейших моделей, Убеждаясь в их пригодности для решения каждой конкретной задачи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
