| Изучение конструкции манипулятора промышленного робота РБ-241 Методическое руководство к лабораторной работе для студентов специ-альностей 2102 | |
| Автор: drug | Категория: Прочее | Просмотров: | Комментирии: 0 | 01-01-2013 22:23 |
Изучение конструкции манипулятора промышленного робота РБ-241
Методическое руководство к лабораторной работе для студентов специ-альностей 2102
Оренбург – 2002
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
1. Цель лабораторной работы……………………………………….3
2. Назначение, область применения и технические показатели…..3
3. Структура и работа модулей манипулятора ПР РБ-241…….......5
4. Пневмопривод……………………………………………………..8
5. Настройки и регулировки………………………………………...9
6. Захватное устройство……………………………………………..11
7. Порядок выполнения лабораторной работы………………….....20
8. Содержание отчета по выполнению лабораторной работы……20
9. Контрольные вопросы…………………………………………….20
1. Цель лабораторной работы:
Ознакомление с конструкцией и принципом работы манипулятора промышленного робота РБ-241
2. Назначение, область применения и технические показатели
Промышленный робот с ЧПУ РБ-241 с электромеханическим приводом предназначен для автоматизации установки—снятия заготовок и деталей, смены инструментов и таких вспомогательных операций при обслуживании станков с ЧПУ как:
- транспортировка обрабатываемых деталей при помощи загрузочного устройства (бункера) или системы для палетизирования;
- удаление стружки из рабочей зоны станка с использованием воздушной струи или смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ);
- подсчет обработанных деталей.
Компоновка и техническое исполнение робота позволяют использовать его для обслуживания одного или двух металлорежущих станков.
Объединение промышленного робота (ПР) РБ-241 с металлорежущим станком с ЧПУ вместе с накопительными и транспортными устройствами образует гибкий производственный роботизированнный технологический комплекс (РТК), предназначенный для продолжительной работы без участия оператора (рис.1).
Рис. 1 – Структура РТК
1– управляющая программа (УП); 2 – запоминающее устройство для УП; 3 – устройство управления металлорежущего станка; 4 – металлорежущий станок; 5 – манипулятор промышленного робота РБ-241; 6 – устройство управления робота.
Областью применения промышленного робота РБ-241 является серийное и крупносерийное производство.
Типовой рабочий цикл манипулятора при смене заготовки на токарном станке с ЧПУ состоит из следующих движений: подвод руки к патрону станка — захват обработанной детали — отвод руки в исходную точку — подвод руки к тактовому столу — опускание детали — освобождение заготовки — захват очередной заготовки — подвод заготовки к патрону станка — освобождение заготовки после зажима ее в патроне — отвод руки в исходную точку.
ПР РБ- 241 состоит из устройства числового программного управления 6 и манипулятора 5 (рис.1). Компоновка манипулятора, который имеет агрегатно-модульный принцип построения, представлена на рисунке 1. На модуле поворота 3 закреплен модуль вертикального перемещения 2, на котором расположен модуль горизонтального перемещения 1.
Рис. 2 – Компоновка РБ-241
Варианты ПР РБ-241 могут отличаться величиной хода по горизон-тальной оси (800 мм и 1100 мм) и наличием или отсутствием балансира.
Основные размеры РБ-241 представлены на рис. 3 и 4.
Рис. 3 Основные размеры манипулятора РБ-241
Рис. 4 Основные размеры рабочей зоны манипулятора РБ-241
Манипулятор робота РБ-241 построен по агрегатно-модульному принципу.
3. Структура и работа модулей манипулятора ПР РБ-241
Структура модуля горизонтальных перемещений (выдвижение руки), реализующего степень подвижности по координате “Х”, представлена на рис. 5.
Рис. 5 – Модуль горизонтального перемещения робота РБ-241
Вращение от серводвигателя (постоянного тока) 1, через зубчатую муфту 2 передается винтовой паре 3. Вращение винта в передаче винт-гайка качения (ШВП) преобразуется в прямолинейное движение гайки жестко связанной через плиту 6 с пинолью 7. Подшипники 5 закрепленные на плите обеспечивают движение плиты вдоль направляющей 4. Через полую пиноль подается сжатый воздух от пневмопитающей трубы к схвату. Пиноль 7 установлена на подшипниках скольжения 9 в корпусе 8.
Рис. 6 – Модуль вертикального движения робота РБ-241
1 – серводвигатель (постоянного тока); 2 – зубчатая муфта; 3 – электромагнитный тормоз пружинно- закрытого типа; 4 – ШВП; 5 – направляющие пиноли; 6 – подшипники скольжения; б – модуль горизонтальных перемещений; зубчатое колесо модуля поворота.
Модуль подъема (вертикальных перемещений) обеспечивает степень подвижности по координате “Q” и имеет структуру представленную на рис. 6. Его работа аналогична работе модуля горизонтальных перемещений.
Движение модуля горизонтальных перемещений вдоль вертикальной оси осуществляется по двум направляющим пинолям 5, в подшипниках скольжения 6.
Для предохранения от произвольного опускания модуля горизонтального перемещения под действием силы тяжести, винтовая пара 4 проходит через электромагнитный тормоз пружинно-закрытого типа (рис.7), удерживающий модуль в заданном положении при выключенном питании двигателя.
В некоторых вариантах исполнения модули вертикальных перемеще-ний промышленных роботов РБ-241 укомплектованы балансирующими устройствами (балансирами), уменьшающими нагрузку на приводной двигатель.
Балансир представляет собой пневмоцилиндр, шток которого соединен с консолью модуля горизонтального перемещения. Под действием сжатого воздуха происходит притягивание модуля вверх. Регулятор (предохранительный вентиль) предохраняет от избыточного давления в цилиндре при движении модуля горизонтального перемещения вниз по направляющим пинолям. Понижение давления регулируется системой управления робота.
Степень подвижности по координате “Z” реализована за счет использования модуля поворота. Поворот модуля горизонтальных перемещений в горизонтальной плоскости осуществляется модулем поворота. При повороте руки (рис.7) вращение от серводвигателя (постоянного тока) 1 через зубчатую муфту 2 передается на входной вал червячного редуктора 3. На выходном валу редуктора закреплено ведущее зубчатое колесо 4, которое находится в зацеплении с водимым зубчатым колесом 5, передавая ему редуцираный вращающий момент. С ведомым колесом 5 болтами и штифтами скреплена плита 6, на которой закреплен модуль вертикального перемещения.
Рис. 7 – Модуль поворота робота РБ-241
В модуле поворота смонтированы три микропереключателя обратной связи (рис. 8), два из которых, взаимодействуя с упором, ограничивают поворот, а третий определяет в пространстве исходное положение (фиксированную точку). Эта точка является началом (нулем) отсчета угла поворота ПР. Аналогичные микропереключатели с упорами расположены в модулях горизонтальных и вертикальных перемещений (рис.10, 11).
Рис. 8 – Расположение микропереключателей в модуле поворота
4. Пневмопривод
Рис. 9 – Схема пневмопривода РБ-241
- А – поток к корпусу робота (пиноли, модулям перемещений)
- Б – поток к балансирующему устройству
1. Центральный питающий трубопровод
2. Система пневморегулирования – пневмогруппа
3. Тройник (распределитель)
4. Глушитель шума
5. Предохранительный вентиль
6. Балансир
7. Пиноль модуля горизонтального движения
В отличии от транспортирующих движений выполняемых модулями поворота, вертикальных и горизонтальных перемещений, использующих для этого электропривод, энергоносителем для привода модулей обеспечивающих ориентацию объекта манипулирования (движения кисти роботва) является сжатый воздух.
Система пневморегулирования-устройство подготовки воздуха (пневмогруппа) предназначена для подготовки поступающего из питающей пневмосети воздуха, для его использования в балансирующем устройстве (балансире) в модулях ориентирующих перемещений.
Пневмогруппа состоит из: центрального (питающего) трубопровода, осушителя и очистки (фильтра) воздуха, регулятора давления, устройства смазки, трубопровода к роботу.
5. Настройки и регулировки
Робот настраивается на заводе-изготовителе и регулирование выпол-няют после длительной работы или после замены двигателя или снятия ко-нечного микропереключателя.
Рис. 10 – Положения микропереключателей
1 – кулачок (ось “X”); 2 – конечный микропереключатель ограничения втягивания руки (“ – X”); 3 – микропереключатель исходного положения руки ( “Xисх.”); 4 – конечный микропереключатель ограничения выдвижения руки (ось “ + X”); 5 – микропереключатель исходного положения поворота руки (“Qисх”); 6 – кулачок (ось “Q”); 7 – конечный микропереключатель ограничения вращения руки по часовой стрелке (“ – Q”); 8 – конечный микропереключатель ограничения вращения руки против часовой стрелки (“+Q”); 9 – кулачок ограничения подъема руки; 10 – конечный выключатель ограничения подъема руки (+Z); 11 – конечный выключатель ограничения опускания руки (–Z); 12 – кулачок ограничения опускания руки; 13 – выключатель исходного положения руки по вертикальной оси (Zисх.)
При настройке выключателей по X, Q, Z, одновременным нажатие кнопок “Старт” и “Выбор” на пульте обучения приводят робот в исходное положение. Настройку делать после выключения индикатора “Работа”.
Настройка микропереключателя Хисх.выполняется в следующей по-следовательности:
- Рука робота устанавливается близко к исходному положению. Ослабляют два стопорных винта зубчатой муфты, соединяющей ходовой винт с двигателем. Передвигают пластмассовую втулку муфты к шарико-винтовой паре так, чтобы прервалась связь шарико-винтовой пары с валом двигателя.
- Поверните шарико-винтовую пару так, чтобы расстояние “А” от фланца пиноли до крышки было равным 46.8 мм (при ходе руки 800 мм) или 42.8 мм (при ходе руки 1100 мм)
- Устанавливают кулачок 1 (рис. 11) перемещая его влево-вправо так, чтобы микропереключатели 2 и 3 не действовали.
- Приводят вручную в исходное положение.
- Поворачивают вал двигателя приблизительно на два оборота и нажимают вручную ролик микропереключателя “Хисх.”. После одного оборота двигатель останавливается.
После остановки двигателя выдвижения руки последовательно приводятся в движение двигатели по осям Q и Z.
- Монтируют пластмассовую втулку к двум частям зубчатой муфты, не изменяя взаимного расположения осей двигателя и ШВП.
- Выводят в исходное положение и проверяют точность настройки.
Рис. 11
После выхода в исходное положение перемещают руку робота в макси-мально вытянутое положение и проверяют расстояние между кулачком и выключателем, которое должно быть 12 мм. В противном случае передвигают выключатель.
При изнашивании феродовых накладок между ними увеличивается зазор, что приводит к нарушению работы тормоза. Дефект устраняется регулированием тормоза. С этой целью снимают боковую крышку и, подкручивая регулирующие гайки, создают равномерный по всей плоскости зазор между феродовыми прокладками равный 0,3 мм
Рис. 12 – Тормоз модуля вертикального перемещения
1 – боковая крышка; 2 – регулирующие гайки; 3 – феродовые прокладки; 4 – пружины.
6. Захватное устройство
В ПР РБ-241 используют захват сдвоенный, что позволяет сократить время обслуживания станков.
Захват сдвоенный предназначен для захвата двух деталей по внешнему диаметру в диапазоне от 80 до 150 мм (после перенастройки – от 20 до 90 мм).
Захваты могут устанавливаться параллельно (рис.13 а) и спина в спину (рис.13 б)
а
б
Рис.13 Компоновка захватного устройства
1,2 – захваты; 3 – предохранительное соединение; 4 – плита монтажная; 5 – компенсаторы.
Захват сдвоенный (рис.13) состоит из двух, независимо приводимых в движение сжатым воздухом, захватов с параллельным движением че-люстей (рис.14). Один из захватов крепится на четырех компенсаторах, обеспечивающих самоцентрирование детали при ее фиксации на станке. Другой – жестко крепится на руке робота. Захват установленный на компенсаторах используется для загрузки станка. Жестко закрепленный захват – для разгрузки. Параллельное движение челюстей обеспечивает манипулирование деталями большого диаметра и их самоцентрирование в накладках при захвате. Монтаж сдвоенного захвата на руке с предохранительным соединением исключает его поломку и предохраняет руку от перегрузок.
а
1 – цилиндр; 2 – челюсти с накладками; 3 – цепь; 4 – затяжка цепи; 5 – микропереключатель полного открытия челюстей; 6 – микропереключатель полного закрытия челюстей; 7 – блок пневматический.
б
Рис.14 Конструкция захватного устройства а и сменных губок б
При подаче сжатого воздуха в одну из полостей пневмоцилиндра тело цилиндра и соединенная с ним челюсть приходят в движение. Через цепь движение синхронно передается второй челюсти. Полностью открытое или закрытое положение челюстей фиксируется двумя микропереключателями. Перенастройка осуществляется заменой накладок 1 и установкой (снятием) дистанционного элемента 2 (рис.14).
Рис.15 Схема пневмопривода схвата
1,2,3 – электромагнитные вентили; 4,5 – обратные клапаны; 6 – ци-линдр.
Управление пневмоцилиндром осуществляется пневмоблоком (рис.14,15). При подаче давления и срабатывании электромагнитных вентилей (рис.15) происходит подача сжатого воздуха в одну из полостей пневмоцилиндра и стравливание его из другой полости через обратный клапан и вентиль 3. При срабатывании микропереключателя полного закрытия челюстей (при сжатии) под действием пружин все вентили возвращаются в исходное положение и деталь удерживается под действием давления созданного в пневмоцилиндре. Работа при раскрытии челюстей происходит аналогично. Обратный клапан 7 используется для стравливания воздуха при выключении робота.
Время полного закрытия (открытия схватов) не превышает двух секунд при номинальном давлении 6 кГ/см2 воздуха. Сила зажима детали при номинальном давлении – 35 кГ. Вес детали и другие параметры схемы ее зажима приведены на рис.16 и в таблице.
Рис.16 Параметры схемы зажима
Компенсирующий механизм компенсирует эксцентричность и угловые отклонения между объектом манипулирования и местом его закрепления на станке в следующих пределах:
– эксцентричность – 3 мм;
– угловое отклонение 2.
Максимальный ход компенсатора составляет 11,5мм, а сила компенсатора (при максимальном сжатии пружин) – 14 кГ.
Условия нормальной работы компенсирующего механизма определяются весом детали, ее длиной, диаметром и расстоянием от центра тяжести до центра накладок lG.
Допустимая величина lG определяется по номограмме рис.17 (выбирается меньшая из найденных величин).
Рис.17 Номограмма для определения допустимой величины lG
Например:
W=10 кГ
для L=120 мм определение lG показано штрихпунктирной линией (и равно 18 мм)
для D=150 мм определение lG показано пунктирной линией (и равно 86 мм)
В результате выбирается схема зажима заготовки, соответствующая lG равной 18 мм.
При прижатии зажатой в захвате робота детали к механизму ее зажима на станке пружины 2 (рис.18) отжимаются, конусный стержень 3 выходит из головки. В этом положении захват изолируется от плиты, компенсируя угловые отклонения детали, и элеминирует ее эксцентричность.
Рис.18 Схема компенсации отклонений при установке детали в станке
1 – головка; 2 – пружина; 3 – стержень конусный; 4 – головка ко-нусная.
Для жесткого соединения захвата с рукой робота используют предо-хранительное соединение (рис.19), состоящее из самого соединения 1, предохранительной пластины 2 и микровыключателя 3. Соединение имеет прорез, вдоль которого происходит его отлом при недопустимой нагрузке. Пластина
удерживает захват, а микропереключатель подает сигнал на останов робота.
Рис.19 Предохранительное соединение схвата с рукой манипулятороа
1 – соединение предохранительное; 2 – пластина предохранительная; 3 – микровыключатель; 4 – плита монтажная.
7. Порядок выполнения лабораторной работы
Лабораторная работа выполняется студентами в следующей последова-тельности:
получить у преподавателя задание;
ознакомиться с теоретической частью и по методическому указанию и препарированному манипулятору;
выполнить задание.
8. Содержание отчета по выполнению лабораторной работы
1) Наименование работы.
2) Структурные и схемы.
3) Последовательность выполнения задания.
9. Контрольные вопросы
1 Принцип построения манипулятора.
2 Структура и работа модуля горизонтального перемещения.
3 Структура и работа модуля вертикального перемещения.
4 Структура и работа модуля поворота.
5 Назначение тормоза модуля горизонтального перемещения.
6 Цель и последовательность регулирования тормоза модуля горизонтального перемещения.
7 Цель и последовательность регулирования микропереключателей.
8 Работа составных частей захвата сдвоенного.
9 Определение допустимого значения lG
Список использованной литературы
1. Инструкция по эксплуатации промышленного робота РБ-241. Техническое описание.
Методическое руководство к лабораторной работе для студентов специ-альностей 2102
Оренбург – 2002
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
1. Цель лабораторной работы……………………………………….3
2. Назначение, область применения и технические показатели…..3
3. Структура и работа модулей манипулятора ПР РБ-241…….......5
4. Пневмопривод……………………………………………………..8
5. Настройки и регулировки………………………………………...9
6. Захватное устройство……………………………………………..11
7. Порядок выполнения лабораторной работы………………….....20
8. Содержание отчета по выполнению лабораторной работы……20
9. Контрольные вопросы…………………………………………….20
1. Цель лабораторной работы:
Ознакомление с конструкцией и принципом работы манипулятора промышленного робота РБ-241
2. Назначение, область применения и технические показатели
Промышленный робот с ЧПУ РБ-241 с электромеханическим приводом предназначен для автоматизации установки—снятия заготовок и деталей, смены инструментов и таких вспомогательных операций при обслуживании станков с ЧПУ как:
- транспортировка обрабатываемых деталей при помощи загрузочного устройства (бункера) или системы для палетизирования;
- удаление стружки из рабочей зоны станка с использованием воздушной струи или смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ);
- подсчет обработанных деталей.
Компоновка и техническое исполнение робота позволяют использовать его для обслуживания одного или двух металлорежущих станков.
Объединение промышленного робота (ПР) РБ-241 с металлорежущим станком с ЧПУ вместе с накопительными и транспортными устройствами образует гибкий производственный роботизированнный технологический комплекс (РТК), предназначенный для продолжительной работы без участия оператора (рис.1).
Рис. 1 – Структура РТК
1– управляющая программа (УП); 2 – запоминающее устройство для УП; 3 – устройство управления металлорежущего станка; 4 – металлорежущий станок; 5 – манипулятор промышленного робота РБ-241; 6 – устройство управления робота.
Областью применения промышленного робота РБ-241 является серийное и крупносерийное производство.
Типовой рабочий цикл манипулятора при смене заготовки на токарном станке с ЧПУ состоит из следующих движений: подвод руки к патрону станка — захват обработанной детали — отвод руки в исходную точку — подвод руки к тактовому столу — опускание детали — освобождение заготовки — захват очередной заготовки — подвод заготовки к патрону станка — освобождение заготовки после зажима ее в патроне — отвод руки в исходную точку.
ПР РБ- 241 состоит из устройства числового программного управления 6 и манипулятора 5 (рис.1). Компоновка манипулятора, который имеет агрегатно-модульный принцип построения, представлена на рисунке 1. На модуле поворота 3 закреплен модуль вертикального перемещения 2, на котором расположен модуль горизонтального перемещения 1.
Рис. 2 – Компоновка РБ-241
Варианты ПР РБ-241 могут отличаться величиной хода по горизон-тальной оси (800 мм и 1100 мм) и наличием или отсутствием балансира.
Основные размеры РБ-241 представлены на рис. 3 и 4.
Рис. 3 Основные размеры манипулятора РБ-241
Рис. 4 Основные размеры рабочей зоны манипулятора РБ-241
Манипулятор робота РБ-241 построен по агрегатно-модульному принципу.
3. Структура и работа модулей манипулятора ПР РБ-241
Структура модуля горизонтальных перемещений (выдвижение руки), реализующего степень подвижности по координате “Х”, представлена на рис. 5.
Рис. 5 – Модуль горизонтального перемещения робота РБ-241
Вращение от серводвигателя (постоянного тока) 1, через зубчатую муфту 2 передается винтовой паре 3. Вращение винта в передаче винт-гайка качения (ШВП) преобразуется в прямолинейное движение гайки жестко связанной через плиту 6 с пинолью 7. Подшипники 5 закрепленные на плите обеспечивают движение плиты вдоль направляющей 4. Через полую пиноль подается сжатый воздух от пневмопитающей трубы к схвату. Пиноль 7 установлена на подшипниках скольжения 9 в корпусе 8.
Рис. 6 – Модуль вертикального движения робота РБ-241
1 – серводвигатель (постоянного тока); 2 – зубчатая муфта; 3 – электромагнитный тормоз пружинно- закрытого типа; 4 – ШВП; 5 – направляющие пиноли; 6 – подшипники скольжения; б – модуль горизонтальных перемещений; зубчатое колесо модуля поворота.
Модуль подъема (вертикальных перемещений) обеспечивает степень подвижности по координате “Q” и имеет структуру представленную на рис. 6. Его работа аналогична работе модуля горизонтальных перемещений.
Движение модуля горизонтальных перемещений вдоль вертикальной оси осуществляется по двум направляющим пинолям 5, в подшипниках скольжения 6.
Для предохранения от произвольного опускания модуля горизонтального перемещения под действием силы тяжести, винтовая пара 4 проходит через электромагнитный тормоз пружинно-закрытого типа (рис.7), удерживающий модуль в заданном положении при выключенном питании двигателя.
В некоторых вариантах исполнения модули вертикальных перемеще-ний промышленных роботов РБ-241 укомплектованы балансирующими устройствами (балансирами), уменьшающими нагрузку на приводной двигатель.
Балансир представляет собой пневмоцилиндр, шток которого соединен с консолью модуля горизонтального перемещения. Под действием сжатого воздуха происходит притягивание модуля вверх. Регулятор (предохранительный вентиль) предохраняет от избыточного давления в цилиндре при движении модуля горизонтального перемещения вниз по направляющим пинолям. Понижение давления регулируется системой управления робота.
Степень подвижности по координате “Z” реализована за счет использования модуля поворота. Поворот модуля горизонтальных перемещений в горизонтальной плоскости осуществляется модулем поворота. При повороте руки (рис.7) вращение от серводвигателя (постоянного тока) 1 через зубчатую муфту 2 передается на входной вал червячного редуктора 3. На выходном валу редуктора закреплено ведущее зубчатое колесо 4, которое находится в зацеплении с водимым зубчатым колесом 5, передавая ему редуцираный вращающий момент. С ведомым колесом 5 болтами и штифтами скреплена плита 6, на которой закреплен модуль вертикального перемещения.
Рис. 7 – Модуль поворота робота РБ-241
В модуле поворота смонтированы три микропереключателя обратной связи (рис. 8), два из которых, взаимодействуя с упором, ограничивают поворот, а третий определяет в пространстве исходное положение (фиксированную точку). Эта точка является началом (нулем) отсчета угла поворота ПР. Аналогичные микропереключатели с упорами расположены в модулях горизонтальных и вертикальных перемещений (рис.10, 11).
Рис. 8 – Расположение микропереключателей в модуле поворота
4. Пневмопривод
Рис. 9 – Схема пневмопривода РБ-241
- А – поток к корпусу робота (пиноли, модулям перемещений)
- Б – поток к балансирующему устройству
1. Центральный питающий трубопровод
2. Система пневморегулирования – пневмогруппа
3. Тройник (распределитель)
4. Глушитель шума
5. Предохранительный вентиль
6. Балансир
7. Пиноль модуля горизонтального движения
В отличии от транспортирующих движений выполняемых модулями поворота, вертикальных и горизонтальных перемещений, использующих для этого электропривод, энергоносителем для привода модулей обеспечивающих ориентацию объекта манипулирования (движения кисти роботва) является сжатый воздух.
Система пневморегулирования-устройство подготовки воздуха (пневмогруппа) предназначена для подготовки поступающего из питающей пневмосети воздуха, для его использования в балансирующем устройстве (балансире) в модулях ориентирующих перемещений.
Пневмогруппа состоит из: центрального (питающего) трубопровода, осушителя и очистки (фильтра) воздуха, регулятора давления, устройства смазки, трубопровода к роботу.
5. Настройки и регулировки
Робот настраивается на заводе-изготовителе и регулирование выпол-няют после длительной работы или после замены двигателя или снятия ко-нечного микропереключателя.
Рис. 10 – Положения микропереключателей
1 – кулачок (ось “X”); 2 – конечный микропереключатель ограничения втягивания руки (“ – X”); 3 – микропереключатель исходного положения руки ( “Xисх.”); 4 – конечный микропереключатель ограничения выдвижения руки (ось “ + X”); 5 – микропереключатель исходного положения поворота руки (“Qисх”); 6 – кулачок (ось “Q”); 7 – конечный микропереключатель ограничения вращения руки по часовой стрелке (“ – Q”); 8 – конечный микропереключатель ограничения вращения руки против часовой стрелки (“+Q”); 9 – кулачок ограничения подъема руки; 10 – конечный выключатель ограничения подъема руки (+Z); 11 – конечный выключатель ограничения опускания руки (–Z); 12 – кулачок ограничения опускания руки; 13 – выключатель исходного положения руки по вертикальной оси (Zисх.)
При настройке выключателей по X, Q, Z, одновременным нажатие кнопок “Старт” и “Выбор” на пульте обучения приводят робот в исходное положение. Настройку делать после выключения индикатора “Работа”.
Настройка микропереключателя Хисх.выполняется в следующей по-следовательности:
- Рука робота устанавливается близко к исходному положению. Ослабляют два стопорных винта зубчатой муфты, соединяющей ходовой винт с двигателем. Передвигают пластмассовую втулку муфты к шарико-винтовой паре так, чтобы прервалась связь шарико-винтовой пары с валом двигателя.
- Поверните шарико-винтовую пару так, чтобы расстояние “А” от фланца пиноли до крышки было равным 46.8 мм (при ходе руки 800 мм) или 42.8 мм (при ходе руки 1100 мм)
- Устанавливают кулачок 1 (рис. 11) перемещая его влево-вправо так, чтобы микропереключатели 2 и 3 не действовали.
- Приводят вручную в исходное положение.
- Поворачивают вал двигателя приблизительно на два оборота и нажимают вручную ролик микропереключателя “Хисх.”. После одного оборота двигатель останавливается.
После остановки двигателя выдвижения руки последовательно приводятся в движение двигатели по осям Q и Z.
- Монтируют пластмассовую втулку к двум частям зубчатой муфты, не изменяя взаимного расположения осей двигателя и ШВП.
- Выводят в исходное положение и проверяют точность настройки.
Рис. 11
После выхода в исходное положение перемещают руку робота в макси-мально вытянутое положение и проверяют расстояние между кулачком и выключателем, которое должно быть 12 мм. В противном случае передвигают выключатель.
При изнашивании феродовых накладок между ними увеличивается зазор, что приводит к нарушению работы тормоза. Дефект устраняется регулированием тормоза. С этой целью снимают боковую крышку и, подкручивая регулирующие гайки, создают равномерный по всей плоскости зазор между феродовыми прокладками равный 0,3 мм
Рис. 12 – Тормоз модуля вертикального перемещения
1 – боковая крышка; 2 – регулирующие гайки; 3 – феродовые прокладки; 4 – пружины.
6. Захватное устройство
В ПР РБ-241 используют захват сдвоенный, что позволяет сократить время обслуживания станков.
Захват сдвоенный предназначен для захвата двух деталей по внешнему диаметру в диапазоне от 80 до 150 мм (после перенастройки – от 20 до 90 мм).
Захваты могут устанавливаться параллельно (рис.13 а) и спина в спину (рис.13 б)
а
б
Рис.13 Компоновка захватного устройства
1,2 – захваты; 3 – предохранительное соединение; 4 – плита монтажная; 5 – компенсаторы.
Захват сдвоенный (рис.13) состоит из двух, независимо приводимых в движение сжатым воздухом, захватов с параллельным движением че-люстей (рис.14). Один из захватов крепится на четырех компенсаторах, обеспечивающих самоцентрирование детали при ее фиксации на станке. Другой – жестко крепится на руке робота. Захват установленный на компенсаторах используется для загрузки станка. Жестко закрепленный захват – для разгрузки. Параллельное движение челюстей обеспечивает манипулирование деталями большого диаметра и их самоцентрирование в накладках при захвате. Монтаж сдвоенного захвата на руке с предохранительным соединением исключает его поломку и предохраняет руку от перегрузок.
а
1 – цилиндр; 2 – челюсти с накладками; 3 – цепь; 4 – затяжка цепи; 5 – микропереключатель полного открытия челюстей; 6 – микропереключатель полного закрытия челюстей; 7 – блок пневматический.
б
Рис.14 Конструкция захватного устройства а и сменных губок б
При подаче сжатого воздуха в одну из полостей пневмоцилиндра тело цилиндра и соединенная с ним челюсть приходят в движение. Через цепь движение синхронно передается второй челюсти. Полностью открытое или закрытое положение челюстей фиксируется двумя микропереключателями. Перенастройка осуществляется заменой накладок 1 и установкой (снятием) дистанционного элемента 2 (рис.14).
Рис.15 Схема пневмопривода схвата
1,2,3 – электромагнитные вентили; 4,5 – обратные клапаны; 6 – ци-линдр.
Управление пневмоцилиндром осуществляется пневмоблоком (рис.14,15). При подаче давления и срабатывании электромагнитных вентилей (рис.15) происходит подача сжатого воздуха в одну из полостей пневмоцилиндра и стравливание его из другой полости через обратный клапан и вентиль 3. При срабатывании микропереключателя полного закрытия челюстей (при сжатии) под действием пружин все вентили возвращаются в исходное положение и деталь удерживается под действием давления созданного в пневмоцилиндре. Работа при раскрытии челюстей происходит аналогично. Обратный клапан 7 используется для стравливания воздуха при выключении робота.
Время полного закрытия (открытия схватов) не превышает двух секунд при номинальном давлении 6 кГ/см2 воздуха. Сила зажима детали при номинальном давлении – 35 кГ. Вес детали и другие параметры схемы ее зажима приведены на рис.16 и в таблице.
Рис.16 Параметры схемы зажима
Компенсирующий механизм компенсирует эксцентричность и угловые отклонения между объектом манипулирования и местом его закрепления на станке в следующих пределах:
– эксцентричность – 3 мм;
– угловое отклонение 2.
Максимальный ход компенсатора составляет 11,5мм, а сила компенсатора (при максимальном сжатии пружин) – 14 кГ.
Условия нормальной работы компенсирующего механизма определяются весом детали, ее длиной, диаметром и расстоянием от центра тяжести до центра накладок lG.
Допустимая величина lG определяется по номограмме рис.17 (выбирается меньшая из найденных величин).
Рис.17 Номограмма для определения допустимой величины lG
Например:
W=10 кГ
для L=120 мм определение lG показано штрихпунктирной линией (и равно 18 мм)
для D=150 мм определение lG показано пунктирной линией (и равно 86 мм)
В результате выбирается схема зажима заготовки, соответствующая lG равной 18 мм.
При прижатии зажатой в захвате робота детали к механизму ее зажима на станке пружины 2 (рис.18) отжимаются, конусный стержень 3 выходит из головки. В этом положении захват изолируется от плиты, компенсируя угловые отклонения детали, и элеминирует ее эксцентричность.
Рис.18 Схема компенсации отклонений при установке детали в станке
1 – головка; 2 – пружина; 3 – стержень конусный; 4 – головка ко-нусная.
Для жесткого соединения захвата с рукой робота используют предо-хранительное соединение (рис.19), состоящее из самого соединения 1, предохранительной пластины 2 и микровыключателя 3. Соединение имеет прорез, вдоль которого происходит его отлом при недопустимой нагрузке. Пластина
удерживает захват, а микропереключатель подает сигнал на останов робота.
Рис.19 Предохранительное соединение схвата с рукой манипулятороа
1 – соединение предохранительное; 2 – пластина предохранительная; 3 – микровыключатель; 4 – плита монтажная.
7. Порядок выполнения лабораторной работы
Лабораторная работа выполняется студентами в следующей последова-тельности:
получить у преподавателя задание;
ознакомиться с теоретической частью и по методическому указанию и препарированному манипулятору;
выполнить задание.
8. Содержание отчета по выполнению лабораторной работы
1) Наименование работы.
2) Структурные и схемы.
3) Последовательность выполнения задания.
9. Контрольные вопросы
1 Принцип построения манипулятора.
2 Структура и работа модуля горизонтального перемещения.
3 Структура и работа модуля вертикального перемещения.
4 Структура и работа модуля поворота.
5 Назначение тормоза модуля горизонтального перемещения.
6 Цель и последовательность регулирования тормоза модуля горизонтального перемещения.
7 Цель и последовательность регулирования микропереключателей.
8 Работа составных частей захвата сдвоенного.
9 Определение допустимого значения lG
Список использованной литературы
1. Инструкция по эксплуатации промышленного робота РБ-241. Техническое описание.
Не Пропустите:
- Технике безопасности при выполнении лабораторной работы
- Контрольные вопросы по курсу Оборудование с ЧПУ - 11
- Лабораторная работа "ознакомление с методикой и аппаратурой магнитопорошкового контроля деталей"
- ИЗУЧЕНИЕ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО РЕГИСТРАТОРА DX1012-2-4 Отчет по лабораторной работе № 1
- Лабораторная работа "МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ТРУДА"