Динамические характеристики манипулятора МП-9С
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
µжду устройствами привода (рис. 2.1).
Рис. 2.1 Пневмопривод манипулятора.
Сжатый воздух через входной штуцер 1, запорный вентиль 2, регулятор давления 3 с манометром 4, влагоотделитель 5 и маслораспылитель 6 поступает к соответствующим распределительным устройствам. Маслораспылитель обеспечивает распыление в потоке сжатого воздуха масла, необходимого для смазки трущихся элементов исполнительных двигателей и распределителей.
Блок распределения сжатого воздуха включает в себя устройства, с помощью которых по заданной программе можно выполнять открытие или закрытие доступа сжатого воздуха в рабочие полости исполнительных двигателей. В роботе МП-9С используются распределители клапанного типа с электроуправлением нормально закрытые. На каждое движение ИУ в роботе установлен автономный электроклапан 7.
Исполнительные двигатели поворота 8, подъема 9 и выдвижения 10 представляют собой цилиндры с прямолинейным движением поршня одно- или двустороннего действия. На каждую степень подвижности предусматривается исполнительный двигатель, конструкция которого обеспечивает заданные линейные перемещения, скорости и усилия. Захватное устройство 11 также имеет двигатель 12.
Торможение двигателей ИУ при подходе к конечному положению осуществляется гидравлическими демпферами при выдвижении 13 и повороте 14, при подъеме или опускании за счет дросселирования сжатого воздуха на входе и выходе из цилиндра 9.
Рис. 2.2 схема подключения ПЛК-100 и робота МП-9С.
Технические характеристики ПЛК100.
Основные технические характеристики, характеристики входных сигналов и характеристики встроенных выходных элементов контроллера ПЛК100 приведены в таблицах 2.1, 2.2, 2.3.
Таблица 2.1 Основные технические характеристики контроллера ПЛК100
Таблица 2.2 Характеристики входных сигналов
Таблица 2.3 Характеристики встроенных выходных элементов
3. Разработка алгоритма расчета пневмопривода
Одним из важных вопросов, решаемых при проектировании пневмоприводов (особенно приводов перемещения) является гашение скорости к концу хода. Это обеспечивается применением резиновых прокладок или пружин, воспринимающих удар в конце хода поршня, или повышением давления в полости противодавления так же в конце хода. Но применение прокладок и пружин приводит к снижению точности позиционирования заготовки из-за отскока поршня и связанных с ним масс при упругом ударе. Поэтому в быстродействующих приводах для гашения скорости используют метод повышения давления, который может быть осуществлен двумя способами:
использованием тормозных золотников;
использованием дроссельных устройств (внутренних тормозных устройств).
На рис. 3.1 представлена обобщенная структурная схема привода, которая включает силовой цилиндр и аппаратуру управления.
Рис.3.1 Структурная схема пневмопривода (1 - цилиндр; 2 - конечный выключатель; 3 - дроссель; 4 - воздухораспределитель; 5 - глушитель; 6 - маслораспылитель; 7 - манометр; 8 - регулятор давления; 9 - маслораспылитель; 10 - кран; 11 - тормозной золотник).
Высокая производительность автоматизированного кузнечно-штамповочного оборудования предъявляет повышенные требования к быстродействию приводов. Поэтому применяемые методы приближенных расчетов времени цикла не всегда удовлетворяют требования заказчика. Кроме того, на точность расчета оказывает влияние и достоверность сведений о фактических размерах и массах подвижных частей.
Для анализа динамики привода с учетом фактических физических характеристик деталей пневмоцилиндра были использование параметрические 3D-модели деталей, примеры которых приведены на рис.3.2. Разработка параметрических моделей деталей тормоза основывалась на известных методиках проектировочных и проверочных расчетов деталей. Также использовались эмпирические зависимости, полученные на основании анализа существующих конструкций пневматических цилиндров, на базе которых были созданы 3D модели деталей и сборочного узла.
Рис.3.2 Параметрические 3D-модели деталей "поршень" (а) и "шток" (б)
Алгоритм расчёта и проектирования пневмопривода включает следующие модули:
Модуль "формирование исходных данных" (разработка системы объекта; уточнение структуры элементов объекта в соответствии с обобщенной скелетной схемой, показанной на рис.3.3. и определение взаимосвязи между элементами структуры объекта создание необходимой базы данных стандартных элементов).
Модуль " расчёт конструктивных параметров" (определение расчётного диаметра цилиндра, расчёт размеров трубопроводов и проходных сечений отверстий подводящей и выхлопной магистралей)
Модуль " динамические расчёты" (определение параметров движения, давления в рабочей полости и полости подпора, сил активного сопротивления, составляющих времени цикла и построение графиков переходных процессов)
Модуль " формирование исходных данных для создания рабочих чертежей" (в редактор переменных рабочих чертежей и сборочного узла передаются уточненные параметры системы пневмопривода, а также уточненная схема привода)
Рис.3.3. Обобщенная скелетная схема системы управления приводом
При разработке математической модели были использованы следующие зависимости:
. Основным параметром исполнительного устройства привода является диа