Соломенцев Ю.М. Промышленные роботы в машиностроении. Альбом (986786), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Механизм привода поворота и качания кисти руки манипулятора ПР типа «Универсал-15» включает в себя зубчатый дифференциальный и планетарный редукторы. Редуктор зубчатый дифференциальный, конструкция которого по казана на листе 13, предназначен для передачи крутящего момента от каждого из двух гидродвигателей по параллельным кннематическим. цепям на входы зубчатых планетарных редукторов механизма приводе кисти руки с двумя степенями подвижности. Механизм дифференциального редуктора собран в алюминиевом корпусе 1 с горизонтальным разъемом. К корпусу крепятся два гидро- двигателя 2 и 8, соединенные муфтами 4 н 5 с коническими дифференциалами, которые установлены на радиальных подшипниках. Водила 6 и 7 смонтированы внутри центральных ионических колес 8, 9 и 1О, 11 иа игольчатых подшипниках.
Сателлиты 12 и 18 базируются соответственно на водилах 6 и 7 в радиальных подшипниках. На концах валов водил установлены на шлицах шестерни 14 и 15, приводящие в движение входные валы зубчатого планетарного редуктора. Вал 16 с зубчатыми колесами 17 и 18 смонтирован в корпусе 1 на радиальных подшипниках. На валу 16 установлен блок зубчатых колес 19. На переднем конце вала 16 имеется квадратное отверстие для торсионного приводного вала планетарного редуктора, предназначенного для выбора люфта в,кинематических цепях.
Дифференциалы связаны между собой при помощи зубчатых передач, включающих в себя шестерни (выполнены заодно с центральными колесами 9 и 10), блок зубчатых колес 19, а также шестерни (выполнены заодно с центральными колесами 8 и 11) и колеса 17, !8 на валу 16. Для обеспечения вращения кисти руки движение от гндродвнгателя 2 передается по двум кинематическим цепям: 1) центральное колесо 8 — сателлиты 12 — водило 6 — шестерня 14; 2) шестерня на центральном колесе 8 — колеса 18 и 17 — промежуточное колесо — шестерня иа центральном колесе 11 — сателлиты 18 — водило 7 — шестерня 15.
Шестерни 14 и 15 вращаются при этом с одинаковой скоростью. При качании кисти движение от гидродвигателя 8 также передается по двум кинематическим цепям: 1) центральное колесо 10 — сателлиты 18 — водило 7 — шестерня 15; 2) шестерня на центральном колесе 10 — блок колес 19 — шестерня на центральном колесе 9 — сателлиты 12 — водило 6- шестерня 14. Шестерни 14 и 15 вращаются при этом в разных направлениях с одинаковой скоростью.
Торсионный вал 16, который через зубчатые колеса 17, 18 и шестерни иа центральных колесах 8, П связан одновременно с гндродвигателями 2 и 8, осуществляет обратную связь по крутящему моменту от исполнительного механизма (кисти руки) к приводам его степеней подвижности. Обратная связь по положению для каждой степени подвижности реализуется при помощи датчнков-потенциометров 20, которые установлены сверху иа корпусе 1. Потенциометры приводятся во вращение зубчатыми венцами иа муфтах 4 и 5 через двухступенчатые редукторы с передачами 21/22 и 28/24. Выбор люфта в редукторах осуществляется разрезными подпружиненными зубчатымн колесами 22 и 24.
Механизм привода поворота манипулятора (лист 14, рис. 1) размещен в корпусе 1, закрепленном на основании 2. На опоре качения 8, выполненной в виде специального упорно-радиального шарикоподшипника, на радиальном подшипнике 4 установлена поворотная платформа 5, имеющая кольцевой паз (в пределах угла поворота), в котором помещен корпус 6 с датчиком 7 углового положения потеицнометрического типа. Вал датчика муфтой 8 соединен с валом 9, установленным на подшипниках в корпусе 6. На свободном конце вала 9 закреплен шкив 10, который зубчатым ремнем 11 соединен со шкивом 12, жестко закрепленным вместе с платформой 5 иа выходном валу 18 зубчатого волнового редуктора.
К корпусу 1 крепится фланец приводного электродвигателя 14 постоянного тока с дисковым печатным якорем и встроенным тахогенератором 15. Вал двигателя шпонкой соединен с валом 16, который вращается на подшипниках относительно корпуса 1. С валом 16 при помощи компенсирующей кулачковой муфты 17 связан кулачок 18 генератора волн, на который надет гибкий подшипник 19, перекатывающийся по внутренней расточке гибкого колеса 20. Гибкое, колесо находится в зацеплении в зонах наибольшей радиальной деформации с жестким колесом 21, неподвижно прикрепленным к корпусу 1.
Гибкое колесо 20, выполненное в виде тонкостенного стакана с фланцем, жестко крепится к выходному валу !8 редуктора, поворачивая его при вращении вала двигателя 14, На листе !4, рис. 2 показаны различные варианты конструкции зубчатых волновых редукторов механизмов приводов кисти руки манипулятора ПР. Особенностью конструкции механизма привода вращения кисти руки, показанного на рис. 2,а, является встройка электродвигателя 1, зубчатого волнового редуктора 2 и электромагнитного тормоза 8 непосредственно в шарнирные соединения звеньев руки манипулятора. На фланцах вилкообразиого корпуса 4 руки закреплен приводной электродвигатель 1, ротор которого жестко соединен с валом генератора волн 6. На противоположном конце вала 5 на шлнцах установлены фрикционные диски 7 электромагнитного тормоза 3, который также прикреплен к корпусу 4.
Корпус 8 кисти руки с фланцем установлен на подшипниках 9 н 10 подвижно относительно корпуса 4. С корпусом 8 связано жесткое колесо 11 с внутренними зубьями. Гибкое колесо 2 неподвижно прикреплено к корпусу 4 руки. Генератор воли 6 с насаженным на него гибким подшипником 12 соединяется с флаицем втулки 18 приводного вала 5 при помощи .крестообразной кулачковой муфты 14. Зубчатый волновой редуктор механизма привода поворота кисти руки манипулятора, показанный на рнс. 2,6, имеет два жестких колеса 1 и 2 с внутренними зубчатыми венцами, которые одновременно находятся в зацеплении с широкой гибкой шестерней 8, выполненной в виде тонкостенной свободно установленной цилиндрической оболочки.
Генератор волн имеет два рабочих участка, образованных соосно расположенными гибкими подшипниками 4 и 5, которые напрессоваиы на общий кулачок 6 эллиптической формы. Полый вал 7 генератора волн установлен на подшипниках 8 и приводится во вращение с помощью шкива 9 зубчато-ременной передачи от двигателя (на рнс.
2,6 не показан), который монтируется на корпусе 10 руки. С корпусом 10 жестко связано колесо 1 и фланец 11 с кольцевой направляющей, относительно которой на специальных (радиальном и упорном) игольчатых подшипниках 12 вращается корпус 14 с флаицем 15 для крепления кисти руки 18, С корпусом 14 жестко связано колесо 2 зубчатой волновой передачи. Во внутренних расточках вала 7 н фланца 15 на игольчатых под. шипннках установлен вал 16 с приводным шкивом 17 для второй сте. пени подвижности кисти руки '(на рисунке не показана). На рис.
2,в показана конструкция, аналогичная приведенной на рис. 2,а, где гибкое колесо 1 закреплено на выходном валу 2. Механизм привода вращения кисти руки манипулятора, показанный иа рнс. 2,г, смонтирован непосредственно иа цапфах 1 и 2 корпуса 8 руки. Электрогидравлический двигатель 4 жестко связан со втулкой 5 генератора волн 6, конструкция .которого аналогична показанной на рнс. 1. Этой же втулкой со шпоикой соединен вал электромагнитного тормоза 7, который прикреплен к цапфе 2 руки. К цапфе 1 с помощью фланца крепится гибкая шестерня 8, зацепляющаяся в зонах ее наибольшей деформации с зубчатым колесом 9, которое жестко связано с корпусом 12 кисти руки. При вращении вала двигателя 4 колесо 9 поворачивается, обкатываясь с большим передаточным отношением по гибкой шестерне 8.
Вместе с колесом 9 поворачивается иа радиально-упорных подшипниках 10 и 11 корпус 12 кисти руми. 2.3. КОМПЛЕКТНЫЕ ЭЛЕКТРОПРИ ВОДЫ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ Электрические приводы ПР разнообразны по техническим характеристикам и зависят от применяемых двигателей. Используются двигатели: 1) постоянного тока, в том числе малоинерцнонные (с дисковым, ' гладким нли полым цилиндрическим ротором), высокомоментные с возбуждением от постоянных магнитов, веитильные и комбииирован- ные, работающие в режимах шагового и непрерывного управления; 2) переменного тока (асинхронные с короткозамкнутым ротором и частотным или частотно-таковым управлением, с фазным ротором н ком.
бннированным управлением со стороны статора и ротора, асинхронные линейные); 3) шаговые (силовые вращательного движения, линейные одно- и многокоординатные, плоскостные); 4) электромеханическне нв базе регулируемых двигателей со встроенными планетарными или вол. новыми редукторами, шариковинтовыми передачами и другими мека. низмами; 5) электромагнитные линейные. Широкое применение в ПР получили ~комплектные регулируемые и следящие электроприводы постоянного тока, которые содержат: двнга. тель, преобразователь (траизисторный, тиристорный), устройство управления преобразователем, силовой трансформатор блока питания, дроссели в цепи якоря, а также встроенные в электродвигатель тахоге. нератор, датчяк перемещения (в следяще-регулируемых приводах) и электромагнитный тормоз.
На листе 15 в табл. 1 приведены технические характеристики неко. торых наиболее распространенных в промышленности регулируемых электроприводов постоянного и переменного тока. Электроприводы исполнительных механизмов ПР должны обеспечивать: 1) высокое быстродействие, определяемое наибольшими значениями ускорения прн пуске; 2) большую перегрузочную способность по току (или по момен.
ту) в переходных режимах работы; 3) возможность работы во всех четырех квадрантах механической характеристики; 4) высокие энерге. тические показатели, характеризуемые большой удельной мощностью, т.е. отношением мощности привода к массе двигателя; 5) широким диапазоном регулирования скорости. Этим требованиям в наибольшей степени отвечают современные электроприводы постоянного тока с малоинерционнымн двигателямн н высокомоментнымн двигателями с возбуждением от постоянныхмаг* пятов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
