Соломенцев Ю.М. Промышленные роботы в машиностроении. Альбом (986786), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Кннематические связи в модуле ПК2 подобраны таким образом, что при движении В, модуль руки, установленнои на осн качания В,, совершает поступательное движение Х вдоль продольной оси, не меняя своей ориентации. В следящих электроприводах использованы электродвигатели постоянного тока типа 2МИ12 (номинальная мощность Р„=2 кВт, наибольшая частота вращения п=4000 мин-') и типа 4МИ12 (Р„=0,98 кВт, и=3500 мин — '). Блоки тнрнсторвых преобразователей приводов размещены в отдельном шкафу.
Привод захватного устройства — пневматический. Подвод сжатого воздуха к схвату осуществляется через специальные соединения на базовых поверхностях модулей. Общий вид модуля тележки (ТМ), перемещающейся по монорельсу на портале, который монтируется на колоннах над технологическим оборудованием, показан на листе 50, рис. 1. Тележка выполнена в виде сварного несущего корпуса 1, охватывающего монорельс 2. В корпусе установлены осн 8 с роликовыми опорами 4, часть из которых может смещаться с помощью гайки 5 для обеспечения натяга в стыке между роликами и направляющим монорельсом. На передней боковой поверхности корпуса тележки выполнены центрируюшие штифты б для базирования других модулей, например, модуля радиального хода руки. На задней боковой поверхности установлен механизм привода 7 тележки с электродвигателем постоянного тока и червячно-зубчатый редуктор унифицированной конструкции, показанйый на листе 12.
На выходном валу 8 редуктора на шлицах установлены зубчатые колеса 9, находягциеся в зацеплении между собой (с целью создания замкнутого энергетического потока для выборки люфта в механизме привода). Одно колесо 9 находится в зацеплении с зубчатой рейкой 10, которач закреплена на боковой поверхности монорельса 2.
На торце колеса 9 закреплена шестерня 11, находящаяся в зацеплении с зубчатым разрезным колесом 12 привода датчика положения — потенциометра 13 типа ППМЛ На верхней поверхности тележки установлен ресивер 14 и пневмоаппаратура системы подготовки воздуха, которая входит в конструкцию данного модуля, а также модулей неподвижного основания и рельсовой тележки (см. лист 49, исполнение 1 н 3). Г1невмосистема обеспечивает выполнение различных технологических операций (например, окраски с помощью пневматического пульверизатора и т. д.) и приведение в действие модуля захватного устройства: зажима и разжима схвата, а также автоматической смены захватного устройства в случае необходимости. На рис.
2 (лист 50) показана пневматическая схема ПР. Система подготовки воздуха включает в себя штуцер 1 для подвода сжатого воздуха, стандартный пневмоблок 2, обратный клапан 8, ресивер 4 и часлораспылитель 5. От системы подготовки воздух по магистрали А подводится к воздухораспределителям б тиги РПЭУ-4, которые установлены иа модуле руки манипулятора. Таким образом, имеется возможность управлять четырьмя независимыми пневмоцилиндрами 7, подключенными к общей магистрали Б В местах соединения модулей магистрали А и Б имеют разъемы, лоторые уплотнены резиновыми кольйами.
Конструктивная схема установки модуля тележки на портале ПР, а также монтаж пневматических и электрических коммуникаций показаны на рис. 3 (лист 50). На листе 51 приведены кинематнческая схема и общий вид модуля поворота, обеспечивающего вращение манипулятора и позиционирование исполнительного органа ПР относительно вертикальной оси. Модуль поворота может быть установлен на неподвижном основании или тележке.
Модуль поворота включает в себя следующие сборочные единицы: 1 — стол поворотный; 2 — механизм привода; 8 — блок электро- и пневморазводки; 4 — ограждение Стол поворотный, имеющий грузоподъемность до 1500 кг, состоит из корпуса 5, внутри которого на специальных упорно-радиальных подшипниках 1О монтируется полый вал 6.
К последнему крепится платформа 8 с установленным на ней зубчатым колесом 7. Выбор зазоров в подшипниках 1О для обеспечения требуемой жесткости поворотного стола осуществляется с помощью подшлифовкипростановочного кольца 11, находящегося под крышкой 9. Упор 12 предназначен для ограничения предельного угла поворота стола.
Зубчатое колесо 7 обеспечивает соединение поворотного стола с редуктором. Кинематическая схема редуктора также показана на листе 51. В качестве первой ступени редуктора используется четырехзаходная червячная передача (червяк 1 и червячное колесо 2) с передаточным числом и,= 10 либо однозаходная червячная передача с передаточным чдслом и, =40 (для сварочных ПР).
От червячного колеса вращение на поворотный стол передается с помощью зубчатого цилиндрического редуктора, имеющего две параллельные кинематические цепи: шестерня 8 — зубчатое колесо 4 — шестерня 5 и шестерня 8 — зубчатое колесо 5 — торсион 7 — шестерня 8. Шестерни 5 и 8 (соответственно первого и второго энергетического потока) замыкаются на зубчатое колесо 9 поворотного стола. Передаточное число зубчатой ступени редуктора и,= 17,2. Двухпоточная схема зубчатого редуктора позволяет осуществить выбор люфтов путем предварительной закрутки торсиона с моментом Т,=280 Нм.
От вала червяка 1 через муфту 1О вращение передается на датчик скорости — тахогенератор (ТГ) 11. Связь датчика положения — 'потенциометра 12, установленного на поворотном столе, с редуктором осуществляется с помощью конической зубчатой передачи (колеса 18 и!4). Конструкция редуктора показана на листе 12. Блок электропневморазводкн модуля предназначен для подвода энергопитания к электродвигателю н тахогенератору, для вывода информационных каналов от датчиков обратной связи, а также для осуществления транзитной передачи сжатого воздуха, электроэнергии и информационных каналов связи к исполнительным двигателям и датчикам обратной связи последующих модулей робота. Основной частью блока электропневморазводки является блок соединительных кабелей (см. лист 51), который содержит пять входных разъемов 1, монтажную коробку 2, десять кабелей 5 для энергетических и информационных коммуникаций, связывающих неподвижную часть модуля с подвижной, пять выходных разъемов 7, закрепленных на кронштейне б, который установлен на платформе 8 поворотного стола.
Связь между неподвижной и подвижной частями модули осуществляется с помощью десяти гибких металлорукавов 1О, нижние фланцы которых крепятся к крышке 11, а верхние — к крышке 8. Крышка нижняя устанавливается на корпусе 12 поворотного стола, а верхняя крышка жестко крепится к платформе 8. В среднем положении платформы металлорукава П1 образуют петли, которые позволяют поворачиваться платформе в пределах не более !80'.
Передача сжатого воздуха от неподвижной части модуля к поворотной осуществляется с помощью воздухопровода 4, верхний фланец которого крепится к крышке 8. Нижняя часть воздухопровода имеет вращательное сочленение со стаканом 14, уплотненное с помощью резинового кольца 18. Герметичное соединение верхней и нижней частей воздухопровода осуществляется с помощью сильфона 9, который обеспечивает номпенсацию несоосности отверстий в верхней 8 и нижней 11 крышках. Модуль двойного качания руки, общий вид и кинематическая схема которого показаны на листе 52, предназначен для создания компоновок манипулятора с рычажно-шарнирной структурой (см.
исполнения 1 и 3 на листе 49). Модуль осуществляет установочное движение руки манипулятора в сферической системе координат и имеет два исполнительных звена, вращающихся относительно параллельных осей (нижней и верхней) с расстоянием между ними 700 мм. Масса переносимого груза (с учетом массы модуля руки и захватного устройства) не должна превышать 300 кг.
Кинематическая схема модуля также приведена на листе 52. Приводом движения качания стойки 87 относительно нижней оси (г является двигатель Мь а качания люльки 2 относительно верхней оси )1П вЂ” двигатель Мь Двигатели вместе с механизмами приводов и датчиками установлены в корпусе 1. При осуществлении качания относительно нижней оси )! двигатель Мз заторможен. Движение от двигателя М, передается на червячную пару 15/17 с передаточным числом и,=40, вход 1 которой связан с тахогенератором ТГ, а выход 1П через зубчатоременную передачу 25/24 — с'датчиком положения ДП. Возможно исполнение с дополнительным зубчатым редуктором между двигателем и червяком (для сварочных ПР). От червячной пары движение передается двумя потоками.
Первый поток проходит через зубчатые передачи 26/27 и 28129 (с передаточным числом из=9,12) к валу, жестко связанному со стойкой 87, которая является исполнительным звеном движения качания относительно нижней оси Г Второй поток проходит по следующей цепи: предохранительная муфта 19 — водило дифференциала А — сателлиты 12 — колесо 15 (колссо 18 заторможено) — зубчатые передачи 18/20, 21122, 28!85 с кривошипом 41 — рычажный механизм 38 с кривошипом 89 — люлька 2. Кривошипно-рычажный механизм 88 также установлен в стойке 87 и поэтому рассмотренные два потока образуют замкнутую цепь.
Передаточные числа кинематических пар, входящих в эту цепь, подобраны так, чтобы общее передаточное число, равное произведению передаточных чисел всех кинематических пар в замкнутой цепи, было и„=+1. Поэтому эта цепь обладает подвижностью. Кроме того, оба исполнительных звена (стойка 87 и люлька 2) имеют одина; ковую по величине, но противоположную по знаку скорость вращения. В результате при работе двигателя М„когда стойка 87 совершает качание, люлька 2 тоже поворачивается относительно оси Р11. При этом угловая ориентация люльки, а следовательно, и модуля руки относительно корпуса ! сохраняется постоянной. 11ри качании люльки 2 относительно верхней оси РП движение от двигателя М, передается на червячную пару 8/4 с передаточным числом и~=40.
вход П которой связан с тахогенератором ТГ, а выход через зубчато-ременную передачу 5/6 — с датчиком положения ДП. От червячной передачи через предохранительную муфту 8 движение передается двумя потоками: )) зубчатые пары 9/10, 11/34 — кривошип 33 — рычажный механизм 35 — колесо 40 — люлька 2; 2) торсион 7— колесо 13 дифференциала А — сателлиты 12 и колесо 15 — зубчатые пары 18/20, 21/22, 23/36 — рычажный механизм 38 — кривошип 39— люлька 2, Оба рассмотренных потока образуют замкнутую цепь.
Параметры кинематических пар, входящих в цепь, подобраны так, что общее передаточное число и„=+1. Поэтому данная цепь обладает также одной степенью подвижности. При работе двигателя Мз люлька 2 совершает соответствующее вращение, а стойка 37 при этом неподвижна, тнк как двигатель М1 заторможен. Для выбора люфтов в кинематнческих цепях производится затяжка торсиона 7 и стопорение закрученного конца с помощью специального устройства, благодаря чему все передачи механизма оказываются нагруженными постоянным моментом Т,=100..320 Н м. Прн качании стойки 37 относительна нижней оси У возникает момент неуравновешенности, зависящий от угла отклонения стойки от вертикали и массы руки.
С целью исключения влияния момента неуравновешенности на работу модуля в его конструкцию введен торси- он 30, который зубчатой передачей 31/32 с передаточным числом из=2,7 связан с осью У. При отклочении в процессе работы стойки 37 от вертикали на некоторый угол торсион ЗО закручивается и в нем возникает уравновешивающий момент, пропорциональный этому углу закрутки. В конструкции механизма модуля двойного качания, показанной на листе 52, позиции обозначены теми же номерами, что и на кинематической схеме. Механизм содержит в себе два приводных двигателя 45 постоянного тока, корпус 1 механизма привода, стойку 37, являющуюся исполнительным звеном движения качания относительно нижней У оси и базой для люльки 2 — исполнительного звена движения качания относительно верхней оси П1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
