Объем Пояснительной записки курсового проекта формируется суммой объемов его составных частей. Введение, состоящее из литературного обзора, анализа собранной информации и выводов должно занимать 7—10 страниц. Расчетная часть проекта, состоящая из нескольких глав, должно занимать 25—30 страниц. Третья часть Пояснительной записки, Заключение, выполняется объемом 4—6 страниц. Пояснительная записка курсового проекта печатается на бумаге формата А4, шрифт — Times New Roman, высота кегли — 12. Страницы должны быть пронумерованы и сброшюрованы в папке типа «Скоросшиватель», не допускается размещать листы в полиэтиленовые файлы. В угловом штампе Пояснительной записки должна стоять подпись студента.
С целью закрепления знаний и приобретения практических навыков при разработке конструкторской документации, графические приложения к Пояснительной записке курсового проекта выполняются двумя способами. Чертежи общего вида изделия выполняется в формате бумаги А1 методами цифровой технологии с использованием программного обеспечения Компас — 3Д, АСАD или других, с последующей распечаткой на плоттере. Сборочные чертежи проектируемых или модернизируемых узлов конструкции выполняются на листе чертежной бумаги формата А1, карандашом и соответствующими чертежными инструментами.
Чертежи деталей узлов, расчет которых согласно заданию на проектирование приводится в Пояснительной записке, выполняются карандашом на чертежной бумаге формата А4, А3 или ином, который обеспечивает выполнение рабочей конструкторской документации в соответствии с ЕСКД. Правила нанесения надписей, технических требований и таблиц на графических документах, а также перечень допускаемых сокращений слов, применяемых в графических документах, изложены в ГОСТ 2.316-2008.Все листы графического приложения конструкторской документации должны быть подписаны студентом.
В соответствии с требованиями ГОСТ 2.004, в тексте документа, за исключением формул, таблиц и рисунков, не допускается:
— применять математический знак минус (¾) перед отрицательными значениями величин (следует писать слово "минус");
— применять знак "Æ" для обозначения диаметра (следует писать слово "диаметр"). При указании размера или предельных отклонений диаметра на чертежах, помещенных в тексте документа, перед размерным числом следует писать знак "Æ";
— применять без числовых значений математические знаки, например > (больше),
= (равно), ³ (больше или равно), ¹ (не равно), а также знаки № (номер), % (процент).
Наименования команд, режимов, сигналов и т. п. в тексте следует выделять кавычками, например, "Сигнал +27 включено". В тексте документа перед обозначением параметра дают его пояснение, например "Временное сопротивление разрыву sв".
В тексте числовые значения величин с обозначением единиц физических величин и единиц счета следует писать цифрами, а числа без обозначения единиц физических величин и единиц счета от единицы до девяти — словами.
Дробные числа необходимо приводить в виде десятичных дробей, за исключением размеров в дюймах, которые следует записывать 1/4 "; 1/2 " (но не 
, 
).
При невозможности выразить числовое значение в виде десятичной дроби, допускается записывать в виде простой дроби в одну строчку через косую черту, например, 5/32.
Пояснения символов и числовых коэффициентов, входящих в формулу, если они не пояснены ранее в тексте, должны быть приведены непосредственно под формулой. Пояснения каждого символа следует давать с новой строки в той последовательности, в которой символы приведены в формуле. Первая строка пояснения должна начинаться со слова "где" без двоеточия после него.
Пример: плотность каждого образца r, кг/м3, вычисляют по формуле
, (1)
где m — масса образца, кг;
V — объем образца, м3.
Переносить формулы на следующую строку допускается только на знаках выполняемых операций, причем знак в начале следующей строки повторяют. При переносе формулы на знаке умножения применяют знак "´". Формулы, следующие одна за другой и не разделенные текстом, разделяют запятой.
На все таблицы документа должны быть приведены ссылки в тексте документа, при ссылке следует писать слово "таблица" с указанием ее номера. Заголовки граф и строк таблицы следует писать с прописной буквы. В конце заголовков и подзаголовков таблиц точки не ставят. Заголовки и подзаголовки граф указывают в единственном числе. Таблицы слева, справа и снизу, как правило, ограничивают линиями. Разделять заголовки и подзаголовки боковика и граф диагональными линиями не допускается. Горизонтальные и вертикальные линии, разграничивающие строки таблицы, допускается не проводить, если их отсутствие не затрудняет пользование таблицей.
Головка таблицы должна быть отделена линией от остальной части таблицы. Высота строк таблицы должна быть не менее 8мм. Таблицу, в зависимости от ее размера, помещают под текстом, в котором впервые дана ссылка на нее, или на следующей странице, а при необходимости, в приложении к документу. Допускается помещать таблицу вдоль длинной стороны листа документа. Графу "Номер по порядку" в таблицу включать не допускается.
Защита проекта
Календарный план выполнения студентом этапов курсового проектирования, составляется преподавателем, в соответствии с расписанием занятий учебной сессии и заканчивается защитой проекта. Выполненный курсовой проект является сугубо индивидуальной работой студента, которая выполняется под руководством преподавателя. Цель защиты имеет несколько назначений. Во первых, студент должен показать уровень своих знаний и практических навыков приобретенных им в процессе обучения в высшем учебном заведении. Во вторых — в процессе защиты курсового проекта выявляются пробелы в знании студентами отдельных разделов, каких-либо дисциплин. Поэтому преподаватель имеет возможность, по ходу дальнейшего обучения студента, оказать ему помощь в устранении этих пробелов. Третье назначение — процесс защиты проекта, включающий доклад студента, длительностью 5—10 минут, предусматривает ответы студента на заданные ему вопросы. Это способствует приобретению навыков публичных выступлений будущего инженера, развивает умение оперативно, лаконично и четко излагать свои мысли и отстаивать свою точку зрения.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Объект разработки
Технические средства автоматизации предназначены для создания автоматического и автоматизированного технологического оборудования в машиностроительных отраслях. В процессе работы такого оборудования человеку отводятся, в основном, функции контроля и управления. Сами технологические операции выполняют специализированные узлы, блоки, системы механизмов и всевозможных устройств, имеющих встроенные контроллеры и внешнее программное управление. По виду используемой энергии они классифицируются как электрические, пневматические, гидравлические и комбинированные. По функциональному назначению технические средства автоматизации можно разделить на исполнительные механизмы, усилительные, корректирующие и измерительные механизмы, преобразователи, вычислительные и интерфейсные устройства.
Обилие применяемых в машиностроении конструкционных материалов и, соответственно, технологических процессов, естественно требуют применения широкого спектра самого разнотипного технологического оборудования. В рамках одной курсовой работы рассмотреть все это техническое многообразие невозможно. Однако среди моря автоматических и автоматизированных машин есть один вид, который гармонично сочетает в себе почти все виды используемой энергии и весь диапазон функций автоматического оборудования, в котором сконцентрированы все достижения современной науки и техники — это роботы. Поэтому хорошо усвоив учебный материал в области робототехники, студент может свободно ориентироваться в технологическом оборудовании любого типа и назначения.
В зависимости от участия человека в процессах управления роботами их подразделяют на биотехнические, автономные или автоматические. К биотехническим роботам относятся дистанционно управляемые копирующие роботы; экзоскелетоны; роботы, управляемые человеком с пульта управления; полуавтоматические роботы.
Дистанционно управляемые копирующие роботы снабжены задающим органом — манипулятором, полностью идентичным исполнительному манипулятору средствами передачи сигналов прямой и обратной связи и средствами отображения информации для человека-оператора о среде, в которой функционирует робот.
Экзоскелетоны выполняются в виде антропоморфных конструкций, обычно «надеваемых» на руки, ноги или корпус человека. Они служат для воспроизведения движений человека с некоторыми необходимыми усилиями и имеют иногда несколько десятков степеней подвижности.
Роботы, управляемые человеком с пульта управления, снабжаются системой рукояток, клавиш или кнопок, связанных с исполнительными механизмами каналов управления по различным обобщенным координатам. На пульте управления устанавливают средства отображения информации о среде функционирования робота, поступающей к человеку по каналу связи.
Полуавтоматический робот характерен сочетанием ручного и автоматического управления. Он снабжен управлением для вмешательства человека в процесс автономного функционирования робота путем сообщения ему дополнительной информации.
Роботы с автономным или автоматическим управлением подразделяют на производственные и научно-исследовательские роботы, которые после создания и наладки в принципе могут функционировать без участия человека.
По областям применения производственные роботы подразделяют на промышленные, сельскохозяйственные, строительные, бытовые, специального назначения и другие. Блок-схема промышленного робота (ПР) представляет собой конструкцию, включающую ряд систем: механическую, приводов управления, связи с оператором, информационную, а также операционное устройство (рис. 1).
Механическую систему выполняют, как правило, в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности. Он монтируется на основании неподвижной или подвижной платформы, которая обеспечивает необходимые перемещения рабочего органа с грузом. Форма и габаритные размеры манипулятора определяются видом и особенностями технологического процесса, для которого он предназначен. Их системы управления, помимо основных функций по управлению движением рабочих органов манипулятора, обеспечивают выдачу сигналов на обслуживаемое оборудование, прием сигналов от датчиков внешней информации и использование этих сигналов в целях выбора той или иной подпрограммы работы из числа заданных оператором.
Рис. 1. Блок-схема промышленного робота
Наличие внешнего контура управления существенно расширяет области применения ПР, так как позволяет использовать их по отношению к автоматизированному процессу не только в качестве универсальных манипулирующих, но также и в качестве управляющих устройств. Наличие датчиков и соответствующих электронных схем внешней информации придало этим ПР принципиально новую способность адаптации к изменяющимся условиям работы.
В настоящее время ПР подразделяют на следующие группы: универсальные ПР, обслуживающие различное технологическое оборудование и выполняющие различные основные технологические операции; целевые ПР подъемно-транспортной группы, обслуживающие различное технологическое оборудование, выполняющие транспортно-складские и специальные работы; целевые ПР производственной группы для выполнения различных технологических операций — сварки, очистки и подготовки деталей, нанесения покрытий, разборки, контроля, измерения, отбраковки, разметки, сборки и другие.
Примером высокой эффективности применения роботов в отраслях машиностроительной промышленности могут служить технологии литья, резки и ковки. В большинстве случаев последовательность выполняемых операций на этих производствах весьма проста. Вначале заготовки загружают в производственную установку, которая их обрабатывает, затем готовые детали извлекают из нее. Роботы могут оказаться особенно эффективными, если характер таких загрузочно-разгрузочных операций периодически меняется. Например, в литейном производстве роботы используются как для дозированной разливки расплавленного алюминия, так и для извле-чения из пресс-формы затвердевших отливок и охлаждения их. Такой режим работы обладает двумя преимуществами. Прежде всего, роботы гарантируют строгое соблюдение требований тех-нологического процесса: действуя в соответствии с заданной программой, они всегда вводят в установку точно дозированное количество металла. Затем в строго определенные моменты времени они извлекают из нее отформованные детали. Благодаря строгому соблюдению технологического процесса точно воспроизводятся и свойства изделий.
Существенное достоинство такого подхода заключается в том, что значительно облегчает-ся работа оператора. Извлечение раскаленного куска металла из пресс-формы одна из мало привлекательных работ, и желательно, чтобы ее выполнял робот. Таким образом, роль человека сводится к контролю над ходом процесса и управлению действиями робота с помощью компьютера.
Другой яркой иллюстрацией преимущества применения роботов перед ручной работой, является обработка металлов резанием, в частности — операции сверления. Они играют исключи-тельную роль в производстве самолетов. Сверление отверстий предшествует клепке, при которой в отверстия вставляются заклепки, скрепляющие между собой две листовых заготовки металла. В деталях самолетов необходимо проделывать десятки тысяч таких отверстий. Вполне естественно, что такую операцию целесообразно выполнять роботу.
Однако проблема заключается в том, как добиться, чтобы робот, оснащенный высокоскоростной сверлильной головкой, проделывал отверстия точно в заданных местах. Проблема решалась следующим образом: рабочий просверливает ряд эталонных отверстий вдоль заготовок. Манипулятор с закрепленным в его зажиме сенсорным зондом, а не сверлом, перемещается над поверхностью заготовки, посылая в память робота данные о местонахождении эталонных отверстий. Затем компьютер рассчитывает точные координаты остальных отверстий, исходя из этих базовых точек. Затем робот, завершив операцию сверления, удаляет оставшиеся в отверстиях крошечные частицы металла специальным инструментом.
Более близкое и углубленное знакомство с применением роботов в других областях машиностроительного производства и жизнедеятельности общества ожидает студентов в ходе работы над курсовым проектом. Большой объем информации может быть, почерпнут из приложенного к данному методическому пособию компакт-диска, рекомендуемой литературы и в статьях научных изданий.
7.2 Анализ требований к приводам промышленных роботов
Привод промышленного робота является исполнительным органом, основным функциональным назначением которого является перемещение захватного органа с изделием из одной точки в другую с заданными координатами (из транспортера в зажимное устройство станка и обратно) по соответствующей траектории с требуемыми значениями ускорений, скоростей и точности позиционирования. От качества функционирования привода и значения его параметров зависят в конечном итоге производительность, качество и надежность роботизированного технологического комплекса (РТК), в состав которого входят станок с ЧПУ и промышленный робот (ПР).
На привод ПР накладываются определенные требования, которые базируются на специфических условиях работы привода в отличие от привода подачи станка.
Учитывая, что ПР обеспечивает холостой ход «загрузки-выгрузки» станка, в первую очередь к приводу робота предъявляются требования обеспечения максимальных быстродействия и скорости перемещения. Захватный орган робота может двигаться в рабочей зоне по различным законам. Из теории управления известно, что цикл позиционирования оптимален по времени, если время разгона t 
равно времени торможения t 
.При этом после цикла разгона сразу следует цикл торможения. Производительность при этом получается максимальной. Однако следует учитывать, что в момент смены знака ускорения появляются ударные нагрузки и наблюдаются большие затраты мощности.
Учитывая это, более приемлемым был бы вариант, при котором после разгона был бы участок, установившейся скорости и после этого осуществлялось бы торможение. При таком цикле переходы от одного участка к другому происходили бы плавно, и ударные нагрузки проявлялись бы не столь явно.
Однако, независимо от закона движения, общим для привода робота следует отметить наличие интенсивных инерционных нагрузок, действующих на участках разгона и торможения. Эти нагрузки могут действовать в большей или меньшей степени в зависимости от величины ускорения, характера траектории, перемещаемой массы, однако на этих режимах они будут действовать всегда и именно они определяют специфику условий работы привода робота. Отсюда вытекают повышенные требования к динамическим характеристикам привода.
Действительно, чтобы получить минимальное время, затрачиваемое на загрузку-выгрузку изделия в РТК, необходимо сообщить захватному органу максимальную скорость. Для этой цели привод должен в кратчайшие промежутки времени разогнать массу, включающую массу изделия, элементы подвижных звеньев руки и рабочую жидкость, до максимальной скорости. Пройти с этой скоростью отрезок пути от транспортера до рабочей зоны станка по траектории, определяемой конфигурацией рабочей зоны и взаимным расположением оборудования и затормозить эту массу с точностью, необходимой для базирования и срабатывания зажимного устройства станка. Для выполнения этой задачи на параметры привода накладываются определенные требования.
С целью анализа параметры привода можно условно разбить на входные и выходные.
Входными параметрами будем называть параметры, диктуемые приводу конструктивными особенностями станка (компоновка и размеры рабочей зоны, конструкция элементов базирования, зажимного механизма станка и т.д.), требованиями.
Выходные параметры — это параметры, которыми должен обладать привод в соответствии с диктуемыми ему требованиями.
Входные параметры:
1. G — грузоподъемность, определяемая массой изделия, которое необходимо переме-щать в процессе загрузки—выгрузки;
2. V 
— максимальная скорость перемещения захватного органа с изделием в рабочей зоне, определяемая требованием получения максимальной производительности РТК;
3. a — ускорения при разгоне и торможении, определяемые с одной стороны необходимостью обеспечения максимальной производительности РТК за счет достижения установившейся скорости и торможения за минимальное время и ограничиваемые с другой стороны пределом прочности конструктивных элементов руки и точностью остановки захватного органа в позиции загрузки;
4. ∆ — точность позиционирования захватного органа, которая определяется конструктивными особенностями зажимных устройств станка и элементов базирования.
Выходные параметры:
1. m 
— приведенная масса, которая отличается от массы перемещаемых элементов за счет возникновения инерционных сил на участках разгона и торможения; параметры G и m могут очень сильно отличаться друг от друга.
2. V 
— скорость исполнительного органа привода. V 
отличается от V за счет конструктивного исполнения кинематических звеньев руки робота. В общем слу-чае можно воспользоваться следующим соотношением: V = V . i,
3. где i — передаточное отношение кинематических звеньев руки робота.
4. 3.t — время переходного процесса, которое должно быть задано с учетом постоянных времени промежуточных звеньев.
5. t — точность позиционирования исполнительного органа привода, определяемая с учетом податливости элементов конструкции руки. Эта точность может быть на порядок выше входного параметра ∆.
Одним из основных параметров, оказывающих влияние на все остальные, является грузоподъемность G.
При выборе допустимых скоростей V руководствуются значениями масс и моментов инерции подвижных звеньев руки и выбранными ускорениями. Обусловлено это тем, что работа на скоростях, превышающих допустимые величины, ведет к снижению надежности за счет интенсивного износа, а зачастую и поломок сопряженных пар и звеньев руки на участках разгона и торможения при возникновении динамических перегрузок и к отказам механизмов зажима при снижении требуемой точности позиционирования при загрузке.
Значения ускорений a захватного органа при разгоне и торможении определяются с учетом требований достижения максимальной производительности Q 
при надежной безударной работе механизмов робота и механизма зажима станка.
Требуемая точность позиционирования ∆ определяется исходя из условия надежного срабатывания механизма зажима станка. Например, при загрузке деталей тел вращения допустимые отклонения выхода изделия в позицию загрузки определяются возможностью надежного ввода центров в центровые отверстия на торцах детали.
На основе входных параметров формируются выходные параметры, которые должен обеспечить привод на исполнительном органе. Приведенная масса m t — это грузоподъемность, приведенная к выходному исполнительному органу привода. Следовательно, она определяется с учетом кинематики звеньев руки робота, конструкции исполнительного органа и требуемых ускорений a.
Как уже было сказано, при определении скорости исполнительного органа привода учитывается передаточное отношение конструктивных элементов руки робота. В частном случае, когда передаточное отношение i = 1, V = V .
Для реализации заданных параметров по скорости и ускорению привод должен обладать определенными показателями качества переходных процессов при разгоне и торможении. Одним из наиболее важных является постоянная времени Т, определяющая время переходного процесса t . Обычно время переходного процесса определяют как t = 3Т. Для осуществления нужной динамики привод должен иметь постоянную времени порядка 0,08 с.
Значения входных и выходных параметров сведены в таблицу 1.
Таблица 1.
| № п/п | Параметр | Обозначение | Единица измерения | Значение |
| Грузоподъемность | G | кг | 30…50 | |
| Скорость захватного органа | V
| м/с | 1…1,2 | |
| Ускорение | a | м/с 
| ±(1,48… 2,97) | |
| Точность позиционирования захвата | Δ | мм | ±1,5 | |
| Приведенная масса | m | кг.см/с
| 275…395 | |
| Скорость исполнительного органа привода | V
| м/с | 1,0…1,2 | |
| Время переходного процесса | t
| с | 0,24 | |
| Точность позиционирования исполнительного органа | δ | мм | 0,1 |
7.3 Области применения приводов различных типов в промышленных роботах
Как было сказано в предыдущем параграфе, параметры привода обусловлены специфическим характером работы привода – наличием интенсивных инерционных нагрузок, возникающих на участках разгона и торможения. Естественно, что все параметры (скорость, ускорение, точность позиционирования) тем или иным образом связаны с грузоподъемностью. Это обстоятельство позволяет выявить области применения различных типов приводов (пневматических, электрических, гидравлических) в соответствии с их возможностями. Взаимосвязь основных параметров робота, типа привода, зоны эго использования можно показать на диаграмме, построенной на основе статистических данных (см. рис. 2).
Исходя из обеспечения требуемой грузоподъемности роботы нормальной грузоподъемности (50 кг) оснащаются в большинстве случаев (55%) электрогидравлическими приводами. Это объясняется тем, что на исполнительном органе гидропривода очень легко получить большие усилия. Это одно из важных преимуществ гидропривода. Он значительно опережает другие типы приводов по мощности, отнесенной к единице массы подвижных звеньев. Так, например, электропривод при той же мощности имеет массу и габариты в 3-10 раз больше, чем гидропривод. Кроме того, гидропривод очень удачно сочетает в себе возможности получения больших усилий при высоком быстродействии, что особенно важно в переходных режимах работы.
Как было сказано, для повышения производительности работы РТК необходимо сократить время обслуживания роботом станка. Для достижения этого необходимо увеличить скорости перемещения захватного органа с деталью в рабочей зоне. Получение большой скорости для гидропривода не является проблемой. Однако, сложностью являются переходные режимы работы на участках разгона и торможения. Именно на этих участках привод наиболее нагружен, т.к. в процессе ускорения на исполнительных органах привода могут возникать существенные инерционные нагрузки. Это подтверждает тот факт, что ввиду наличия инерционной нагрузки, наиболее характерной для роботов, привод должен обладать очень высокими динамическими качествами.
Из представленных диаграмм видно, что подавляющее большинство роботов (в пределах 55 %), работающих с весами (15-50 кг), развивают линейные скорости захватных органов (0,8-1,0) м/с и угловые скорости (90 -180) град/с. Эти скорости с точки зрения получения максимальной производительности для данной грузоподъемности являются оптимальными.
Рис.2. Взаимосвязь основных параметров робота, типа
привода и зоны его использования
Получение больших скоростей потребует качественного скачка динамических характеристик привода и предъявит дополнительные требования к прочностным параметрам элементов конструкции. На данном этапе развития роботов это неосуществимо. Этим и объясняются приведенные величины скоростей для роботов нормальной грузоподъемности. Наилучшим приводом для выполнения перемещений в этом диапазоне скоростей и масс по вышеприведенным причинам является электрогидропривод. Это представлено на диаграмме (см. рис. 2).
Частично эту зону захватывает и электропривод. Но, как уже было сказано, в этом диапазоне скоростей и нагрузок он уступает гидроприводу и используется в тех случаях, когда применение гидропривода нежелательно.
Зона грузоподьемности свыше 50 кг и, соответственно, скоростей поступательного движения меньше 0,8 м/с и вращательного движения меньше 90 град/с принадлежит чисто электрогидроприводу, так как только гидропривод способен работать при таких нагрузках, развивая при этом максимальные ускорения в процессе разгона и торможения.
В области более низких нагрузок (<15 кг) и высоких скоростей (V > 1,0 м/с; ω > 180 град/с) большее предпочтение отдается пневматическому приводу, который за короткие отрезки времени способен развивать высокие скорости при условии незначительных нагрузок. Ограничение в этом плане накладывает недостаточная жесткость рабочего тела (воздуха), применяемого в пневмоприводе. Это обстоятельство ограничивает применение пневмопривода в тех случаях, когда требуется перемещение деталей больших масс. Поэтому зоны использования гидро- и пневмопривода, как видно из диаграммы, четко разграничены, имея лишь незначительное перекрытие в промежуточной зоне нормальной и малой грузоподъемностей.
Область применения электропривода, как уже было сказано, находится на стыке зон использования пневмо- и гидропривода: V ≤ 1,0 м/с и ω ≤ 180 град/с.
Во взаимосвязи с грузоподъемностью находятся и другие параметры привода. В частности, с ростом грузоподъемности питающее давление и расход рабочей жидкости возрастают. В приводах роботов повышенной грузоподъемности с целью получения значительных моментов и усилий на захватных органах в качестве исполнительных механизмов используются гидромоторы и гидроцилиндры больших типоразмеров с увеличенными рабочими площадями. С этой же целью используется и повышенное давление. Однако, давление растет не пропорционально грузоподъем-ности, так как. эти два мероприятия проводятся параллельно.
С ростом грузоподъемности по указанной причине уменьшается скорость перемещения захватного органа робота. Однако, уменьшения расхода рабочей жидкости не наблюдается. Расход увеличивается по той причине, что при большей грузоподъемности применяются исполнительные гидромеханизмы больших типоразмеров.
Важным параметром является точность позиционирования. Достижимая точность на захватном органе руки робота зависит от множества факторов: от величины развиваемых усилий, массы перемещаемых элементов, величины ускорений на участке торможения, степени загрузки статической нагрузкой, величины управляющих воздействий, жесткости элементов конструкции руки и т. д.
Требуемая точность позиционирования определяется характером выполняемых работ, Так, например, при загрузке деталей тел вращения в патронно-центровые токарные станки точность позиционирования определяется, в основном, конструктивными параметрами механизмов базирования и зажима и составляет 1,0—1,5 мм. На выходном элементе исполнительного органа привода точность должна быть значительно выше за счет наличия люфтов в местах сопряжения кинематических пар и деформации звеньев руки робота.
Чтобы проанализировать достоинства того или иного привода с точки зрения обеспечения требуемой точности, необходимо анализируемые приводы поставить в одинаковые условия, что практически невозможно.
При отсутствии внешних нагрузок пневмопривод по точности мог бы конкурировать с гидро- и электроприводами, однако ввиду малой жесткости воздуха при наличии нагрузки этот тип привода не способен обеспечить высокую точность. Это, кстати, и определяет его область использования (см. диаграмму).
С другой стороны, тот факт, что пневмопривод работает с деталями малых масс, ставит его в более выгодное положение по сравнению с гидроприводом, работающим с большими нагрузками.
Гидро- и электроприводы, находясь в равных условиях, с точки зрения точности позиционирования приблизительно равноценны, однако, работая в зоне больших нагрузок, гидропривод, естественно, не обеспечивает такую точность, какую дает электропривод.
Таким образом, учитывая, что каждый из типов приводов предназначен для работы при определенных сочетаниях скоростей, нагрузок и других факторов, дать сравнительную точност-ную оценку приводов представляет определенную трудность. Для этого их надо рассматривать в совокупности выходных параметров для обеспечения определенного рода работ.
Варианты исходных данных для проектирования
Исходные данные вариантов задания на курсовой проект, в сокращенном объеме, приведены ниже, в таблицах. Для каждого студента вариант Технического задания на курсовой проект выбирает руководитель. Всего в двенадцати таблицах содержится сорок один вариант заданий. В зависимости от сложности проектируемого устройства, руководитель проекта может добавить или сократить объем Технического задания.
В качестве основного справочного материала при выполнении курсового проекта, в приложении к данному методическому пособию, на компакт-диске, приводится Альбом схем и чертежей: Промышленные роботы в машиностроении. Дополнительно необходимы: Учебно-методическое пособие для выполнения курсового проекта по дисциплине «Детали машин», Учебно-методическое пособие Электрогидравлический привод промышленных роботов. Другая рекомендуемая литература по теме проекта дана в библиографическом списке настоящего пособия.
Таблица 1. Механические передачи для автоматизированного оборудования, ПР РГШ-40.02.
| Вариант | Наименование механизма | Тип привода | Тип передачи | Тип схем | Альбом схем, стр. |
| модуль поворота стола манипулятора | эл. дв. | зуб.-рем., волн.ред. | кинемат. пневмат. | 90, 106—111 | |
| модуль подъема руки манипулятора | эл. дв | зуб. рем., зуб.цил. | кинемат. | 90, 106—111 | |
| механизм поворота руки манипулятора | эл. дв. | зуб.-рем., волн. ред. | кинемат. | 90, 106—111 |
Таблица 2. Механизмы зажима и ориентации заготовок деталей, ПР Универсал-5.02.
| Вариант | Наименование механизма | Тип привода | Тип передачи | Тип схем | Альбом схем,стр. |
| механизм поворота манипулятора | электро- двиг | зуб.-цил, червячная | пневмат., электр. | 76, 79—83 | |
| механизм подъема манипулятора | электро- двиг | зуб.-цил, ШВП | электр., кинемат. | 76, 79—83 | |
| механизм руки и кисти с схватом | пневмо. | Зубчато- реечная | пневмат., электр | 76, 79—83 |
Таблица 3. Пневматические и гидравлические средства автоматизации, ПР Ритм-01.
| Вариант | Наименование механизма | Тип привода | Тип передачи | Тип схем | Альбом схем, стр. |
| механизм руки манипулятора, исполнение 1 | пневмо- цилиндр | прямая | пневмат. | 89- 90 100 - 105 | |
| механизм руки манипулятора, исполнение 2 | пневмо- цилиндр | прямая | пневмат. | 89- 90 100 - 105 | |
| механизм поворота манипулятора | пневмо- цилиндр | прямая | пневмат | 89- 90 100 - 105 | |
| механизм горизонтального перемещения манипулятора | пневмо- цилиндр | прямая | пневмат | 89- 90 100 - 105 |
Таблица 4. Роботы для автоматизированных производственных комплексов, штабеллер.
| Вариант | Наименование механизма | Тип привода | Тип передачи | Тип схем | Альбом схем, стр. |
| привод перемещения тележки | эл. двиг. | зуб.-цилиндр. | кинемат. | 135,138 | |
| грузозахватный механизм | эл. двиг. | зуб.-цилиндр | кинемат. | 135,138 | |
| механизм подъема платформы | эл. двиг | зуб.-цил., конич.,ШВП | кинемат. | 135,138 |