МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ Московский технический университет связи и информатики
Реферат по мехатронике на тему: ”ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ МОДУЛИ МЕХАТРОННЫХ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ”
Выполнил: Востропятов Н. А.
Группа: УИ0301
Проверил: Куркин В. И.
Оглавление основные понятия
Создание промышленных роботов на базе унифицированных агрегатных узлов или блоков (модулей) — перспективное направление в роботостроении. Оно имеет следующие технико-экономические преимущества: сокращение времени и трудоемкости проектирования; возможность получения ПР, наиболее полно отвечающих требованиям конкретного технологического процесса и потребителя; повышение уровня специализации и организации производства; снижение стоимости производства ПР; повышение надежности ПР; повышение ремонтопригодности и удобства обслуживания ПР.
Основой агрегатно-модульного построения ПР являются разработка и создание так называемых агрегатных модулей, позволяющих компоновать неограниченный диапазон конструкций ПР в соответствии с требованиями конкретного технологического процесса или потребителя.
Под модулем понимают универсальный агрегатный узел, обладающий функциональной полнотой и конструктивной завершенностью. Модули ПР должны удовлетворять требованиям прочности и жесткости, обеспечивать взаимную стыковку в различных сочетаниях и положениях, простой и надежный монтаж.
Классифицируют модули ПР по следующим основным признакам: по функциональному назначению — на управляющие, программно-задающие, информационные и исполнительные; по величине — на большие и малые; по порядку расположения внутри агрегатной системы на равноценные и наиболее предпочтительные.
На рис. 7.1 показан набор модулей исполнительной системы ПР, различные комбинации которых дают возможность компоновать манипулятор ПР, обеспечивающий решение поставленной технологической задачи [4]. Входящие в набор: руки (выдвижная, локтевая двухшарнирная, локтевая трехшарнирная), механизмы (поворота, подъема, качания), каретка, монорельс, столы (тактовый и крестовый), захватное устройство — позволяют получить варианты компоновок манипуляторов ПР (рис. 7.2) с различными возможностями манипуляционной системы. Оснащение таких манипуляторов модульными управляющими устройствами дает возможность формировать промышленные роботы модульного типа, не имеющие избыточных возможностей и наиболее полно отвечающие конкретным технологическим процессам, специфике и возможностям производства.
Однако преимущества агрегатно-модульного принципа могут быть реализованы полностью только при удовлетворении следующих требований к создаваемым модульным ПР: характеристики и технологические параметры ПР должны максимально близко соответствовать его функциональному назначению и требованиям конкретного технологического процесса;
компоновка манипулятора ПР и его управляющее устройство должны обеспечивать минимальный объем манипуляционных действий, необходимых для обеспечения определенного технологического процесса, т. е. отвечать принципу минимизации конструктивного решения;
объем операций, выполняемых ПР, и темп их исполнения в сочетании с затратами на внедрение должны обеспечивать технико-экономическую эффективность применения ПР.
Разработка и создание модульных конструкций ПР — задача трудоемкая и длительная, предшествовать которой должен целый комплекс работ: проведение исследований по установлению параметрических рядов конструктивно-технологических характеристик ПР; выработка принципов агрегатного построения ПР применительно к технологическим процессам; разработка технологических требований, которым должны отвечать агрегатно-модульные ПР; выбор системы модулей и кинематики ПР; выработка принципов создания широкономенклатурных и переналаживаемых роботизированных комплексов, обслуживаемых агрегатно-модульными ПР; обоснование целесообразности создания и применения агрегатно-модульных ПР.
Принципы агрегатно-модульного построения использованы при создании отечественных электромеханических роботов модульного типа РПМ-25, портального ПР «Пирин» (НРБ), агрегатных ПР «МХЮ-Сениор» и «МХЮ-Юниор» (Швеция), «Кавасаки Юнимейт» (Япония) и других.
Разработанная базовая система исполнительных электромеханических модулей промышленного робота РПМ-25, каждый из которых представляет собой автономный блок механизмов, двигателей, датчиков, энергетических и информационных коммуникаций одной или нескольких степеней подвижности, позволяет собирать более 100 различных компоновок манипуляторов ПР1. В сочетании с модульно-блочной конструкцией приводов и управляющего устройства это обеспечивает создание роботов, наиболее соответствующих технологическим требованиям и специфике производства.
Учитывая перспективу развития электропривода ПР, остановимся на примерах разработки электромеханических модулей исполнительного устройства ПР с волновыми передаточными механизмами, предназначенных для ПР общего и специального машиностроения. При этом основным вариантом кинематической схемы манипулятора ПР при его модульном построении будем считать схему с электромеханическими модулями, встроенными непосредственно в звенья МС.