18

Белорусский национальный технический университет

Факультет информационных технологий и робототехники

Кафедра “Робототехнические системы”

Курсовой проект

По дисциплине “Электрические машины и АЭП”

Тема: «Привод звена промышленного робота(колонны)»

Исполнитель: студент ФИТР, 4 курс, группа 107119

Патутин Сергей Сергеевич

Руководитель проекта: БНТУ, доцент кафедры РТС

Лившиц Юрий Евгеньевич

Минск 2012

Белорусский национальный технический университет

Кафедра “Робототехнические системы”

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине “Электрические машины

и автоматизированный электропривод”

Тема: «Привод звена промышленного робота(колонны)»

Исполнитель:__________ Патутин С.С.

Студент 4 курса 107119 группы

Руководитель:_________Лившиц Ю.Е.

Минск 2012

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1 ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС И ВЫБОР МАНИПУЛЯТОРА

2 ПРИБЛИЖЕННАЯ НАГРУЗОЧНАЯ ДИАГРАММА

2.1 Расчет сил и моментов, действующих в электроприводе

2.2 Определение составляющих времени нагрузочной диаграммы

2.3 Построение нагрузочной диаграммы и её анализ

3 ВЫБОР И ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ

3.1 Предварительный выбор электродвигателя

3.2 Расчет динамических параметров привода и динамическая нагрузочная диаграмма

3.3 Проверка двигателя

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИВОДА

4.1 Построение и анализ механических характеристик

4.2 Расчет скорости для точной остановки и анализ результатов

4.3 Расчет и анализ переходных процессов

5 ВЫБОР КОМПЛЕКТНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

5.1 Обзор современных электроприводов ПР и их анализ, выбор

5.2 Функциональная структурная схема привода. Передаточные функции звеньев, работа электропривода

5.3 Схема подключения привода. Настройка, установка привода.

6 РАСЧЕТ РАСХОДА ЭНЕРГИИ И КПД ЗА ЦИКЛ РАБОТЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение

Появление и развитие промышленных роботов (ПР), безусловно, явились одним из крупнейших достижений науки и техники последних лет. Они позволили расширить фронт работ по автоматизации технологических процессов, открыли широкие перспективы создания автоматических систем машин для гибкого, переналаживаемого производства [1].

Проектирование ПР является комплексной задачей, для решения которой необходимо, чтобы принципы и подходы к проектированию соответствовали требованиям, предъявляемым к роботу и составным его частям.

Выбор типа привода зависит от функционального назначения ПР. Основными факторами, влияющими на выбор типа привода, являются назначения и условия эксплуатации ПР, грузоподъемность и требуемые динамические характеристики конструкции, вид системы управления.

Легкость системы регулирования, бесшумность, отсутствие трубопроводов, легкость энергопроводов, простота монтажа и наладки, достаточно высокие показатели надежности – положительные стороны применения электроприводов (ЭП) [2].

Электропривод – электромеханическая система, состоящая из преобразователей электроэнергии, электромеханических и механических преобразователей, управляющих и информационных устройств и устройств сопряжения с внешними электрическими, механическими, управляющими и информационными системами, предназначенная для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса [3].

ЭП органически сливается с приводимым в движение исполнительным механизмом в единую электромеханическую систему, от физических свойств которой зависят производительность, динамические нагрузки, точность выполнения технологических операций и ряд других факторов. Открываются широкие возможности для формирования заданных законов движения рабочих органов машины путем воздействия на систему управления электроприводом, осуществления связанного автоматического управления взаимодействующими в технологическом процессе механизмами, оптимизации их работы по тем или иным критериям.

Передаточное устройство содержит механические передачи и соединительные муфты, необходимые для передачи вырабатываемой двигателем механической энергии исполнительному механизму.

Преобразовательное устройство предназначено для управления потоком электрической энергии, поступающим из сети с целью регулирования режимов работы двигателя и механизма. Оно представляет собой энергетическую исполнительную часть системы управления электроприводом.

Управляющее устройство представляет собой информационную часть системы управления, предназначенную для фиксации и обработки поступающей информации о задающих воздействиях и состоянии системы и выработки на ее основе сигналов управления преобразовательным, электродвигателем и передаточным устройствами [4].

В рамках курсового проекта будут затронуты следующие вопросы:

- выбор электродвигателя для привода звена ПР , соответствующего рассматриваемому технологическому процессу, и проверку правильности его выбора;

- расчет основных характеристик электропривода;

- выбор комплектного электропривода;

- расчет расхода энергии и КПД за цикл работы.