2.2 Определение составляющих времени нагрузочной диаграммы

В данном подразделе необходимо определиться с циклом работы ЭП рассматриваемого ПР.

Согласно описанию техпроцесса (см.раздел 1) робот выполняет следующие действия:

1. манипулятор робота подводит схват к заготовке, при отсутствии деталей рука робота проходит в зону захвата и ожидает появления деталей;

2. перемещает заготовку к станку, с последующей установкой;

3. отводит руку манипулятора от станка на время обработки детали;

4. захватывает обработанную деталь рукой манипулятора;

5. перемещает обработанную деталь в лоток.

Выделим для цикла работы ЭП следующие участки:

а) колонна из начального положения( φ=115) над лотком поворачивается к станку ( φ=0);

б) захватное устройство отпускает заготовку, верхняя рука подымается вверх, убирая схват от станка. После обработки рука опускается, схват захватывает готовую деталь (для колонны это время первого простоя в цикле t₀₁);

в) поворот колонны от станка к лотку с обработанными деталями( φ=115);

г) установка обработанной детали в лоток( это второй простой t₀₂);

д) поворот колонны в исходное положение, отрабатывая тем самым требуемый по заданию угол ( φ₁=-230);

При отработке всех углов поворота колонна разгоняется до скорости ω_max с ускорением ε_max. Тогда время разгона(пуска) и торможения звена можно найти по формуле:

t_п=t_т=, (2.15)

с учетом числовых данных:

t_п=t_т==0,842 (с).

Угол поворота звена за время пуска и торможения определяется выражением:

φ_п=φ_т=, (2.16)

φ_п=φ_т==0.337 (рад).

Для удобства дальнейших расчетов переведем заданный угол поворота из градусов в радианы:

Время работы с постоянной по модулю угловой скоростью:

(2.17)

(2.18)

(с),

(с).

Полное время работы привода:

(2.19)

Найдем время цикла, с учетом продолжительности включения ЭП [2]:

(2.20)

Суммарное время простоя ЭП:

(2.21)

2.2 Построение нагрузочной диаграммы и ее анализ

Исходя из рассчитанных значений в пункте 2.2, построим нагрузочную диаграмму механизма, которая представлена на рисунке 2.2.

Глядя на приближённую нагрузочную диаграмму (рисунок 2.2) видно, что технологический процесс прост и меньше трети времени двигатель будет простаивать. Поэтому нам нужно выбрать двигатель, рассчитанный на номинальную мощность, т.к. во время пауз двигатель не будет успевать охлаждаться. При этом если ПВ ≥ 70%, то можно выбирать двигатель как для длительного режима с переменной нагрузкой.