Лекция 7

7 ПРИВОДЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ. ПЛАНЕТАРНЫЕ ПЕРЕДАЧИ

7.1. Требования предъявляемые к приводам промышленных роботов

7.1.1 Требования к приводам

К приводам, применяемых в работах, предъявляются весьма жесткие требования прежде всего по их удельной мощности и массогабаритным характеристикам. Они должны устойчиво работать в переходных режимах, которые для роботов в большинстве случаев являются рабочими режимами. Колебания в системе привода должны быть сведены к минимуму. Привод должен обладать высокой долговечностью и обеспечивать ресурс надежной работы порядка 10 тыс. часов. Наконец, привод должен иметь малую стоимость и быть удобным в эксплуатации.

7.1.2 Два способа размещения приводов

Масса подвижных частей робота включает массу исполнительного органа, массу двигателей передаточных механизмов. При выборе типа привода необходимо принимать компромиссное решение между быстродействием робота и его КПД. Для повышения быстродействия необходимо, чтобы полная масса была минимальной; увеличение же КПД, как правило, связано с увеличением массы привода, так как в быстродействующих роботах для обеспечения надежной работы двигателя по тепловому режиму приходится принимать мощность двигателя вдвое превышающую мощность, потребную для выполнения работы.

Таким образом, в случае размещения двигателей на звеньях, робот переносит дополнительную массу, поэтому в этом случае требуются малогабаритные двигатели, работающие с максимальной мощностью и некоторым снижением КПД , с большой номинальной скоростью, снабженные редукторами с большими передаточными отношениями.

Схема с размещением двигателей на основании налагает гораздо меньшие ограничений на выбор типа двигателя, он может работать с высоким к.п.д. на более устойчивом режиме.

7.1.3 Требования к двигателям

При выборе типа двигателя следует предусматривать возможность длительного положения усилия без движения, например, при удержании на месте какого-либо груза или при создании усилия затягивания.

Привод должен быть бесшумным и безопасным в работе, при прекращении подачи энергии он должен блокироваться. Шум, создаваемый роботом, крайне нежелателен с точки зрения психофизиологического воздействия на человека, работающего рядом или обслуживающего робот.

7.2.1 Виды приводов

Широкое распространение роботов с пневмоприводом объясняется его простотой и малой стойкостью. Пневмопривод применяется при создании роботов небольшой мощности и цикловым режимом работы.

Наиболее сложный и дорогой вид привода – гидравлический. Он обладает рядом существенных достоинств: гидропривод характеризуется высокой точностью и быстродействием, может работать в режиме контурного управления. Гидропривод применяется в наиболее совершенных и соответственно наиболее дорогих работах. Гидравлический системы способны функционировать в течении длительного времени в режиме максимальной нагрузки. Роботы с гидроприводом могут применяться во взрывоопасных средах, под водой, в сырых помещениях. Гидропривод характеризуется наиболее высокой удельной мощностью; он может работать при низкой скорости без применения редуктора.