Исследование рабочей зоны робота типа "Версатран" с 4-степенями подвижности
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Напряжение изоляции PCI-1724U: 1500 В
Выходные сигналы PCI-1724U: 10 В, 0тАж20 мА, 4тАж20 мА
Время установления сигнала 60 мкс
Режим синхронизации выходов PCI-1724U
Функция сохранения значения выходного сигнала PCI-1724U при перезагрузке системы
PCI-1784 фирмы Advantech
PCI модуль измерительных преобразователей
Основные характеристики PCI-1784U
4 независимых канала для подключения энкодеров
32-разрядое разрешение для каждого канала
Максимальная входная частота PCI-1784U: 2 МГц
Цифровой фильтр 4-го порядка
Режимы счета PCI-1784U: квадратурный, реверсивный, с заданием направления счета
Напряжение изоляции PCI-1784U: 2500 В пост. тока
8-разрядный таймер
4 канала дискретного ввода и 4 канала дискретного вывода
Шина PCI-1784U: Universal PCI
5.Расчет мощностей приводов
Приводы манипуляторов содержат силовые двигатели, передаточные механизмы к исполнительным звеньям, усилительно-преобразовательные устройства, воспринимающие сигналы системы управления и датчиков внешней и внутренней информации с целью формирования управляющих силовых воздействий, развивающих минимально необходимую мощность. Скорости перемещений конечного звена манипулятора при отработке отдельных степеней подвижности устанавливают в соответствии с требуемой производительностью.
В первом приближении пренебрежем силами трения и найдем из уравнений Лагранжа силы приводов F1, F2 и F3 [9]:
F1=(J1+J2+J3+J4)*q1
F2=(J2+J3+J4)*q2+ G2+G3+G4+Gгр;
F3=(m3+m4)*q3 +G3+G4+Gгр4= J4*q4+ G4+Gгр
Максимальное ускорение будет происходить на участке: 0 - tp,
где tр - время разгона звена,
vp - скорость линейных перемещений звеньев;
wp - скорость угловых перемещений звеньев.
Соответственно прилагаемая сила привода будет максимальна, и мощность, расходуемая приводом тоже.
Рассчитаем ускорение, придаваемое звеньям 1 и 3 во время разгона [6]:
;
и ускорение, придаваемое звену 2 во время разгона [6]:
.
Приближенно рассчитаем мощность привода, пренебрегая типом привода, потерями мощностей в передачах и параметрами режима работы:
- для звена 2, 3, совершающего поступательное движение;
- для звена 1, и 4, совершающего вращательное движение [9],
где =1,2; =0,55.
Подставляя исходные данные в уравнение, получим:
P1=(J1+J2+J3+J4) q1=() q1=6140.8 Вт
P2=((J2+J3+J4)*q2+G2+G3+G4+Gгр)== 4195.7 Вт
P3=((m3+m4+)=3994.22 Вт
P4=(J4*q4+G4+Gгр)=(()*q4)=3861.56 Вт
Исполнительные двигатели, с одной стороны, определяют энергетические, свойства робота, а с другой - его динамические свойства. Дело в том, что никакие корректирующие устройства не смогут обеспечить требуемые вращающие моменты, скорости и ускорения нагрузки, если они не обеспечены энергетикой двигателя.
Для электрических следящих приводов в качестве исполнительных двигателей наиболее распространены двигатели постоянного тока с независимым возбуждением, управляемые от малогабаритных и малоинерционных тиристорных и транзисторных усилителей мощности.
Наиболее перспективны для роботов электродвигатели с печатным цилиндрическим и дисковым ротором и гладким ротором, которые имеют малый момент инерции и повышенную перегрузочную способность. Передача движения от двигателей к звеньям манипулятора обычно осуществляется с помощью различных редукторов.
По потребной мощности из каталогов выбирают близкий по мощности двигатель. При прочих равных условиях лучшим из двигателей данной мощности считается тот, у которого наибольший номинальный вращающий момент, минимальный момент инерции ротора, меньшие масса и габаритные размеры.
Для выбранного двигателя из каталога нужно выписать следующие данные: номинальную угловую скорость вращения ротора; номинальный вращающий момент.
Для роботов с электрическими приводами используют, как правило, двигатели малой и средней мощности до нескольких киловатт. Для таких двигателей иногда пренебрегают электромагнитными процессами в цепи якоря по сравнению с электромеханическими процессами, связанными с разгоном вала двигателя.
Заключение
В выполненной выпускной квалификационной работе был исследован робот с четырьмя кинетическими парами с микропроцессорной системой централизованного контурного управления. Устройство предназначено для выполнения вспомогательных операций в машиностроении и обладает следующими показателями назначения:
габаритные размеры, мм 1800х690х1860
масса, кг 590 кг
число степеней подвижности 4
скорости линейных перемещений системы, м/с 0,6
скорости угловых перемещений системы, ?/с 35
время разгона / торможения линейного перемещения, м/с 0,3
время разгона / торможения углового перемещения, рад/с 0,25
напряжение питания трехфазное ~380 В
рабочий диапазон температур 0-70 С
система управления на базе промышленной станции
тип системы управления: контурная
тип концевых выключателей: контактные
ЖКИ-монитор.
Библиографический список
1.Хомченко В.Г., Соломин В.Ю. Мехатронные и робототехнические системы. учеб. пособие - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2008. - 160 с.
2.Хомченко В.Г., Соломин В.Ю. Исследование движений манипулятора промышленных роботов. метод. указания к практ. занятиям по диiиплине Основы мехатроники и УНИРС / ОмГТУ, 2007. - 18 с.
3.Хомченко В.Г., Соломин В.Ю. Автоматизированное решение прямой задачи кинематики манипуляторов роботов на ПЭВМ: метод. указания к лаб.-практ. работам ?/p>