Выбираем пневматический захват vesta серии mh 32. Он изображен на рисунке 2.
Рисунок 2. - Пневматический захват VESTA серии MH 32 DE.
Усилие на рычаге на расстоянии 15 мм. от точки опоры при давлении 6 бар MH 32 DE 24 кг. разжимание / 22 кг. сжимание.
Конструкция поворотного пневмодвигателя, используемого для вращения опоры робота, представлена на эскизе (рисунок 3).
Рисунок 3. – Эскиз поворотного пневмодвигателя.
На рисунке 4 показан механизм, преобразующий поступательное движение штока во вращательной движение опоры робота.
Рисунок 4. – Механизм, преобразующий поступательное движение штока во вращательной движение опоры робота.
Поворотные пневмоцилиндры используются для преобразования энергии сжатого воздуха в угловое перемещение. Основным элементом поворотных пневматических цилиндров является специальный передаточный шестереночный механизм. Линейный шток под действием сжатого воздуха вращает шестеренку поворотного штока, создавая на последнем определенный момент силы, зависящий от размеров цилиндра и давления сжатого воздуха.
Выбираем поворотный пневмоцилиндр vesta серии crx. Он изображен на рисунке 5.
Рисунок 5. – Поворотный пневмоцилиндр VESTA серии CRX.
Основные технические характеристики:
Управляющая среда: Фильтрованный воздух
Макс. давление среды: 10 бар
Температура упр. среды: 0...+40 °С
Температура окруж. среды: -10...+80 °С
Смазка среды: Не требуется
Корпус: Профилированный алюминий
Головки: Литой алюминий
Шток поршня: Сталь С45
Уплотнения: Полиуретан
Демпфирование: Пневматическое с регулятором
Для управления участком, в качестве внешних и внутренних датчиков можно использовать следующие датчики: датчик температуры, датчик влажности, датчик давления в пневматической системе, бесконтактные датчики перемещения, датчик угла поворота опоры, датчики состояния различных подсистем робота и положения его рабочих органов и др.
4 Расчёт пространственной разрешающей способности промышленного робота
Расчёт промышленных роботов-манипуляторов - это сложная техническая задача, требующая хорошего владения математическим аппаратом, теоретической механикой и аналогичных предметов.
Как показывает практика, первоначальный расчет никогда не воплощается в жизнь. Разработка робота начинается в проектировочном отделе и заканчивается на производственной площадке, где в конструкцию вносятся уточнения и изменения. Но вне зависимости от количества внесенных поправок первоначальная механика робота остается неизменной.
Первоначальному расчету подлежат такие величины как угловое и линейное перемещение отдельных кинематических пар друг относительно друга. При расчете кинематических пар поступательного движения во внимание берется их линейное перемещение, выражаемое в метрах. Линейное поступательное движение может быть горизонтальным, или вертикальным.
При расчете кинематических пар вращения учитывается относительное угловое перемещение, или, проще говоря, угол поворота, выраженный в радианах. Совокупность максимальных значений перемещений определяет площадь рабочей зоны будущего аппарата.
На этом же этапе рассчитывается количество степеней подвижности робота. Считается, что для выполнения задачи любой сложности достаточно 6 степеней, однако, на практике нашли применения манипуляторы с меньшим количеством, как правило, тремя, реже двумя, степенями свободы. Дело в том, что технически реализовать 6 подвижностей довольно сложно - такие механизм стоят весьма дорого, обладают низкой ремонтопригодностью, их эксплуатация так же обходится недешево.
От количества степеней подвижности зависит сложность траектории движения рабочего органа, чем их больше, тем по более сложным маршрутам может двигаться кисть манипулятора. Простейшие роботы, состоящие всего из двух кинематических пар поступательного движения, могут использоваться только для подъема или опускания заготовки.
Для вращательных движений нужно делить угловой диапазон на 2n, чтобы определить угловую разрешающую способность управления, а затем умножить ее на длину исполнительного механизма для вычисления разрешающей способности на схвате:
Тогда разрешающая способность управления на схвате равна:
Пространственную разрешающую способность можно найти:
Находим точность сочленения:
Пространственная точность сочленения:
Найдем процент столкновения схвата робота с деталями.
Ожидаемое положение схвата робота равно сумме математического ожидания положения робота соответствующее целевой точке и пространственной ошибке:
С учетом позиционирования робота (ε=0,025):
Ожидаемый размер детали:
Найдем средние квадратические отклонения для схвата робота и детали:
Считая, что пространственная разрешающая способность и ошибки робота имеют нормальное статическое распределение, найдем значение Z, соответствующее площади под кривой нормального распределения:
По значению Z найдем по таблице площадь под кривой нормального распределения: Az = 0.4418
Вероятность столкновения или процент отсева могут быть найдены из соотношения:
P = 0.5 - Az = 0.5 – 0.4418 = 0.0582 или 5,82%.