3. Электрический привод

Электрический привод промышленного робота состоит из электродвигателя, передаточного механизма, чувствительного устройства в виде датчиков положения и скорости, тормоза, муфты и устройства управления.

В электрических приводах ПР применяют двигатели по­стоянного тока, асинхронные, шаговые. В основном применяют двигатели постоянного тока. Передаточные механизмы служат для преобразования одного вида движения в другое, согласования скоростей и вращающих моментов электродвигателя и выходного звена привода.

Чувствительные устройства (датчики положения и скорости) предназначены для определения положения выходного привода и скорости вращения вала двигателя. Тормоза используют для торможения, останова и удержания в заданном положении выходного звена привода. Муфты применяют для соединения вала двигателя с пе­чным механизмом, а также для защиты двигателя от пере­устройство управления предназначено для формирования выдачи управляющих воздействий двигателю в соответствии с заданными целями.

Для электрического привода характерны простота регулировки, бесшумность, отсутствие трубопроводов, простота а и наладки, надежность.

Основным недостатком электропривода является низкий показатель удельной мощности (отношение мощности электродвигателя к его массе), так как электродвигатели велики по размерам и массе.

Электропривод выбирают с учетом динамических свойств при пуске, торможении и изменении нагрузки; диапазона регулирования скорости; вида механической характеристики режима работы во времени и точности поддержания заданного режима; частоты включения приводного механизма.

.4. Комбинированный привод

С тремление максимально использовать достоинства отдельных типов приводов привело к разработке и применению в шейных роботах комбинированных приводов. Чаще всего в промышленных роботах применяют комбинацию пневматического и гидравлического приводов.

Если в качестве исполнительного двигателя используют гидродвигатель, а пневмосистему применяют для создания необходимого давления, что позволяет отказаться от гидронасос-дой станции, то привод называют гидропневматическим (рис.8.1). Давление воздуха используют в качестве источника энергии, а гидропривод обеспечивает необходимое усилие на исполнительном звене. Такие приводы применены на верти­кальных степенях подвижности промышленных роботов "Аутохенд", ПР-10, "Циклон-ЗБ".

В гидропневматическом приводе (рис 8.1) при подаче воздуха под давлением Р в поршневую полость пневмоцилиндра 1 создается -давление Рз в поршневой полости промежуточного гидроцилиндра 2, которое передается в исполнительный гидроцилиндр 3, обеспечивающий соответствующее движение исполнительного устройства ПР. При движении поршня пневмоцилиндра 1 в обратном направ­лении жидкость из штоковой полости гидроцилиндра 2 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 3, вызывая обратный ход. Емкость 4 служит для компенсации разности объема штоковой и поршне­вой полостей цилиндра 2, а также утечки жидкости.

Давление жидкости в поршневых полостях гидроцилин­дров 2 и 3 при прямом ходе [53]:

.

Усилие на штоке исполнительного гидроцилиндра 3:

где Р-давление в поршневой полости пневмоцилиндра 1; - диаметры поршней пневмоцилиндра 1, гидроцилиндров 2 и 3 соответственно;

- коэффициент усиления. Обычно принимают К==2...3.

Если в качестве исполнительного двигателя используют пневмоцилиндр, а гидроцилиндр обеспечивает коррекцию ско­рости выходного звена, то привод называют пневмогидравлическим. На рис. 8.2 показана схема комбинированного пневмогидравлического привода.

Рис.8.2

Воздух поступая под давлением из магистрали в поршневую полость пневмоцилиндра 1 через пневмораспределитель 7, перемещает поршень со штоком, скорость которого определяется настройкой гидродросселей 3. При этом гидрораспределитель 5 соединяет обе полости гидроцилиндра 2. Обратные клапаны 4 обеспечивают свободный доступ жидкости в заполненную полость гидроцилиндра 2. Для компенсации разности объемов штоковой и поршневой по­лостей гидроцилиндра и пополнения утечек масла в схеме предусмотрен масляный аккумулятор 6.

Применяют также комбинированные гидроэлектрические приводы, в которых последовательно соединены маломощный электрический и выходной гидравлический приводы. Электропривод преобразует входной электрический сигнал в перемещение, которое служит входным воздействием для гидроусилителя гидропривода.

Существуют аналогичные комбинированные пневмоэлектрические приводы, в которых вместо выходного гидропривода применен пневмопривод.

РАБОЧИЕ ОРГАНЫ

Рабочий орган (РО) - часть исполнительного устройства, осуществляющая непосредственное взаимодействие с объектами рабочей среды.

Рабочий орган связывают с исполнительным устройством ПР механическими, энергетическими, информационными связями, а также оснащают системами подачи материалов (сварочной электродной проволоки, охлаждающих веществ, воздуха и газа, смазочного материала, жидкости для окраски и распыления) к месту работы. Все это позволяет рассматривать рабочий орган как отдельную подсистему ПР, от совершенства которой во многом зависит эффективность его использования.

Рабочие органы могут быть разделены на два вида: за­хватные устройства и оснастка, включающая в себя приспособления для закрепления в них технологического инструмента и самого технологического инструмента.