PROIECTAREA ELEMENTELOR COMPONENTE A UNUI ROBOT INDUSTRIAL

PROIECTAREA ELEMENTELOR COMPONENTE A UNUI ROBOT INDUSTRIAL

Structura cinematica a robotului pe care il vom analiza in continuare este prezentata in figura 5.1.

Figura 5.1 Structura cinematica a robotului

In structura robotului s-a introdus un modul de micromiscare. Acesta poate fi amplasat si inaintea Mecanismului de Orientare fara a modifica structura Dispozitivului de Ghidare, el realizand o translatie scurta. De regula modulul de micromiscare este amplasat in structura Efectorului Final (E.F.). La scrierea matricilor de trecere are aceeasi influenta.

Mecanismul robotului este de tip RRR cu axe neconcurente, de tip PUMA 560. Tipul structurii lantului cinematic al robotului industrial prezentat in figura 1.4 este TRT-RRR+E.F.

Din aceasta structura rezulta dimensiunile minime de la care se pornesc miscarile. Pentru dimensiunile maxime, individual se vor aduga cursele realizate.

In figura se prezinta planul de amplasament al robotului intr-o celula de fabricatie.

Figura 5.2 planul de amplasament

Pe baza planului de amplasament se stabileste ciclul de lucru al robotului, respective ordinea de functionare a cuplelor cinematice, ceea ce ne da programul tipic de lucru. Din acest program rezulta pozitiile cele mai defavorabile. In aceste pozitii defavorabile se determina forta generalizata la nivelul fiecarei cuple cinematice pe baza careia se determina puterea motoarelor de actionare in conditiile cele mai defavorabile.

Ciclul de lucru se determina pornind de la starea initiala a tuturor cuplelor cinematice considerandu-se in pozitiile cele mai apropiate de axa robotului. Obiectele pot fi aduse in vederea manipularii fie pe palete fie individual, orientate cu axa orizontala sau verticala; la felsi evacuarea se poate realize in aceste sisteme.

Indiferent de sistemul de transport robotul prinde obiectul de diametrul minim. Asfel forma obiectului este prezentata in figura 5.3

Figura 5.3 Piesa de manipulat

Pe baza planului de amplasament si lantul cinematic respective dimensiunile robotului se determina spatial de lucru figura 5.4.

Spatiul de lucru este utilizat pentru amplasarea periferiei robotului, adica dispozitivele aducatoare de obiecte, de scule sau dispozitive; astfel incat aceste obiecte trebuie sa ajunga in interiorul spatiului de lucru al robotului pentru a le putea apuca.

Masinile de lucru si instalatiile de evacuare.

In functie de tipul situarii alese la aducerea respective evacuarea obiectelor se stabileste ciclu de lucru pe secvente; notandu-se secventele de la 0 (pozitia initiala a Efectorului Final in ordinea efectuarii) pana la revenire in pozitia initiala.

Figura 5.4 Spatiul de lucru

Pentru realizarea ciclului de functionare sunt actionate anumite cuple cinematice, respective efectorul final. Aceste miscari se realizeaza cu anumite viteze, acceleratii. Pe baza ciclului de functionare se intocmeste un tabel centralizator care cuprinde:

Calculul de dimensionare a obiectului manipulat si a EF

greutatea obiectului de manipulat:

m₀=17 [Kg]

Daca v=ct→

0 s

v = 950 [mm/s]

S=k(2Ff+Fi)

2Ff=Fi+G

Fi=m_OB *a

Fi=17*3223 =54801,37 N

G= m_OB *g

G=17-10=7

Ff=η*N

η=0

α=90

S=2*274041 *cos(α/2)=387553,7

Se considera o amplificare de 1 adica 150%=b

S*a=F_b*b

S=F_b*(b/a)

b/a=1,5

F_b b/a)/S

Fb=1 /387553,7=0,387*10^-5

b=1 *a

b=1 *110=165mm

tg(α-Δα)=F_u/F^b→F_u=F_b* tg(α-Δα)

F_b=(S*a)/b

F_u=0 *(110/165)* tg(45-15)*10^-5

F_u=0 *10^-5

K=1

k'=1,5

x=10mm

p=6 *105

p_a=(3+n/5)*10⁵

p_a=(3+16/5)*10⁵=6,2*10⁵

D=70 mm

Dispozitivul de prehensiune:

Se adopta

Forta S1 se proiecteaza pe directia de actionare → Q

S1=S*(a/b 387553,7*(110/165)=258368,6N

β=45 ̊

tg45 ̊= Q/S1→Q=tg45 ̊ *S1=1*258368 N

Se neglijeaza fortele de frecare respectiv momentele de frecare din articulatii. Forta de strangere Q se realizeaza folosind forta hidraulica, destrangerea fiind mecanica realizata de catre arcul elicoidal.

Calculul de dimensionare al robotului

Se considera masa efectorului final

calculul centrelor de masa

Calculul la nivelul fiecarei cuple

Cupla C

Cupla B

Cupla A