ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
СОДЕРЖАНИЕ
· ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РОБОТА МРЛУ-200-901
· НАЗНАЧЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА
· УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ
· Модуль горизонтального перемещения
· Модуль вертикального перемещения
· Модуль ротации
· Привод захвата
· Демпфер гидравлический
· Принцип работы робота
· РЕГУЛИРОВАНИЕ
· Регулирование угла поворота
· Регулирование угла поворота модуля ротации
· Регулирование датчиков конечных положений
· Регулирование датчиков модуля поворота
· Регулирование скоростей линейных и угловых перемещений
· Регулирование встроенных демпферов модулей горизонтального и вертикального перемещений и модуля поворота
· ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
· ВОПРОСЫДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ
1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РОБОТА МРЛУ-200-901
Грузоподъемность Н(кГ) - 5 (0,5)
Горизонтальное перемещение руки, мм - 200 ± 1
Вертикальное перемещение руки, мм - 60 ± 1
Угол поворота руки, град - 180 ± 1
Угол ротации захвата, град - 180 ± 1
Скорость перемещения при давлении р = 0,4 МПа:
горизонтального, м/с - 0,5..0,8
вертикального, м/с - 0,1...0,3
Точность позиционирования, мм - ± 0,2
Число точек позиционирования по каждому из движений - 2
Габариты манипулятора, мм:
длина - 620
ширина - 280
высота - 390
Масса манипулятора, кг - 31
2. НАЗНАЧЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА
Мини-робот МРЛУ-200-901 (рис.1) предназначен для выполнения загрузочно-разгрузочных, транспортных и основных технологических операций в сборочном, штамповочном, механообрабатывающем производствах в составе робототехнических комплексов, автоматизированных сборочных машин и линий.
3. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ
Основой мини-робота является манипулятор 1 (рис. 1), который состоит из модуля горизонтального перемещения, модуля вертикального перемещения, привода захвата. Для точной регулировки положения захвата руки робота относительно технологического оборудования служит регулировочная площадка 13 (рис.1), входящая в состав манипулятора Регулировка осуществляется в горизонтальной плоскости в направлении хода руки и перпендикулярно её ходу. Диапазон регулировки ± 5 мм.
3.1. Модуль горизонтального перемещения
Модуль горизонтального перемещения (рис.2) предназначен для осуществления движения руки с захватом в направляющих на 200 мм.
Модуль горизонтального перемещения состоит из корпуса 1, на котором крепится 
пневмоцилиндр 2. Движение штока 3 пневмоцилиндра передается двум скалкам 4, 5, перемещающимся в корпусе. Скалки связаны со штоком пневмоцилиндра и между собой щеками 6 и 7, образуя подвижную жесткую раму. Скалка 4 является направляющей, а скалка 5 в роликовых опорах 8 ограничивает раму в движении и не позволяет ей вращаться вокруг оси направляющей скалки. В щеках расположены винтовые упоры 9, с помощью которых осуществляется точная регулировка величины перемещения рамы: Необходимая скорость перемещения рамы устанавливается дросселями с обратными клапанами, а демпфирование в конце хода осуществляется дополнительным поршнем и камерой сжатия в крышке пневмоцилиндра, закрывающей его с каждой из сторон. На корпусе установлены датчики 10 крайних положений рамы. Корпус выполнен из алюминиевого сплава и имеет необходимые базовые поверхности и отверстия для установки датчиков конечного положения, различных дополнительных устройств и стыковки модулей между собой. Щеки имеют базовые поверхности для установки модуля ротации, привода захвата и упора, взаимодействующего с механизмом промежуточного позиционирования.
3.2. Модуль вертикального перемещения
Модуль вертикального перемещения (рис.3) предназначен для реализации вертикального перемещения на 60 мм.
Конструкция модуля вертикального перемещения аналогична конструкции модуля горизонтального перемещения.
 |
3.3. Модуль поворота
Модуль поворота (рис.4) обеспечивает поворот руки манипулятора на 180 ± 1град.
Модуль поворота состоит из корпуса 1, внутри которого в шарикоподшипниках
2 и 3 вращается вал-шестерня. Вращение передается от двух встроенных в корпус пневмоциликдров, поршни которых являются одновременно рейками и находятся в зацеплении с валом-шестерней. Поршни-рейки 4 расположены по обе стороны от вала-шестерни 5 параллельно друг другу. Планшайба 6, закрепленная на вале-шестерне 5, служит для установки на модуль поворота необходимых модулей при компоновке роботов.
При. взаимодействии поршней-реек с валом-шестерней, планшайба разворачивается на определенный угол в направлении по или против часовой стрелке. Предварительная установка угла поворота осуществляется упорами 7, закрепленными на планшайбе.
К корпусу модуля поворота крепится узел демпфирования с гидравлическими демпферами 8.
Узел демпфирования состоит из двух кронштейнов 9 и 10, между которыми расположена планка 11, жестко связанная с двумя скалками 12 и 13, свободно перемещающимися в кронштейнах 9 и 10. На кронштейнах установлены винты 14 точной регулировки угла поворота модуля.
Упоры 7 планшайбы взаимодействуют с узлом демпфирования через ролик 15, закрепленный на подвижной планке 11. На узел демпфирования крепятся датчики конечного положения 16.
 |
3.4. Модуль ротации
Модуль ротации предназначен для изменения ориентации детали в пространстве.
Модуль ротации (рис.5) представляет собой вращающуюся в шарикоподшипниках 1, установленных в корпусе 2, вал-шестерню 3 с фланцем. Вращение валу-шестерне передается от двух встроенных в корпус пневмоцилиндров, поршни 4 которых являются рейками и находятся в зацеплении с валом-шестерней. Поршни-рейки 4 расположены по обе стороны от вала-шестерни параллельно друг другу. Фланец вала-шестерни является базой для крепления модуля захвата.
Необходимый угол разворота устанавливается с помощью регулировочных винтов 5, расположенных в корпусе, и штифта 6 на фланце вала-шестерни. На корпусе могут быть установлены датчики 7 конечных положении вала.
Корпус выполнен из алюминиевого сплава и имеет базовые поверхности и отверстия для установки датчиков конечного положения и стыковки модуля с другими механизмами.
3.5. Привод захвата
Привод захвата (рис.6) предназначен для осуществления захвата деталей и узлов, удержания их при переносе из одного фиксированного положения в другое.
Привод захвата состоит из корпуса 1, поршней 2, рычагов 3 и фланца 4.
При подаче воздуха в межпоршневую полость поршни раздвигаются и давят на рычаги. Происходит зажим детали. Возврат в исходное положение происходит под действием пружин 5. Для удержания деталей на рычаги крепятся специальные наладки. Для удержания деталей по внутренним поверхностям применяется схват специальной конструкции.
При необходимости возможна установка вакуумного или электромагнитного привода захвата.
3.6. Демпфер гидравлический
Демпфер гидравлический (рис.7) предназначен для плавного торможения подвижных частей робота при подходе их к жесткому упору. Демпфирование осуществляется путем преобразования части кинетической энергии в другие её виды. Демпфер устанавливается на модуле поворота.
Демпфер состоит из корпуса 1, поршня 2, веретена 3, хвостовика 4 ииглы 5.
При движении поршня масло перетекает из полости А в полость Б демпфера через каналы, выполненные в веретене. При этом часть масла перетекает через каналы В, предварительно пройдя через дроссельную щель, образованную веретеном 3 и втулкой 6. Другая часть масла перетекает через каналы Г. Иглой 5 осуществляется регулировка усилия сопротивления демпфера.
После снятия нагрузки демпфер возвращается в исходное положение под действием пружины 7.
3.7. Принцип работы робота
Движения модулей робота осуществляются от одного регулируемого упора до другого в зависимости от комбинации сигналов, поступающих в систему управления от датчиков конечных положений робота. В системе управления, согласно набранной с помощью диодных перемычек программе на программоносителе, выполненном в виде печатной платы, вырабатываются команды, поступающие на блок клапанов или на технологическое оборудование, с которым работает робот. В соответствии с полученной командой с блока клапанов воздух подается в полости цилиндров исполнительных механизмов и они совершают движения по заданной циклограмме. Сигнал об окончании движения поступает с датчика конечного положения в систему управления. Только после получения сигнала о выполнении движения подается команда на выполнение следующего движения.
  |
4. РЕГУЛИРОВАНИЕ
Регулирование величины хода модуля горизонтального перемещения и модуля вертикального перемещения производится при их; сборке и должны быть 200 ± 1мм и 60 ± 1 мм соответственно.
4.1. Регулирование угла поворота
Для грубой регулировки угла поворота:
1) отвернуть винт 1 (рис.8);
2) переставить упор 2 на необходимый угол. Шаг между отверстиями - 15град;
3) завернуть винт 1.
Для точной регулировки угла поворота:
1) ослабить гайку 3 (рис.8);
2) винтом 4 установить необходимый угол поворота;
3) затянуть гайку 3.
4.2. Регулирование угла поворота модуля ротации
1) ослабить гайки 1 (рис.9);
2) винтом 2 установить необходимый угол поворота (в пределах 180 ± 1 град);
3) затянуть гайки 1.
4.3. Регулирование датчиков конечных положений
на модуле горизонтального и вертикального перемещений
Регулирование датчиков производить только после регулировки величин ходов. Контроль срабатывания датчиков производить по прибору комбинированному Ц4315 или любому другому прибору с нагрузкой на датчике не более 0,015А.
Регулирование производить следующим образом:
1) ослабить винты 1 (рис.10 и рис.11);
2) подключить прибор к выводам датчика В1;
3) проложить щуп толщиной 1,0мм между упорами 3 и 2;
4) перемещать датчик в направлении к упору 4 до срабатывания (контролировать по показаниям прибора);
5) затянуть винт 1;
6) убрать щуп;
7) проверить срабатывание датчика.
Аналогично регулируются датчики В2, ВЗ и В4 модулей горизонтального и вертикального перемещений
4.4. Регулирование датчиков модуля поворота
Регулирование производить в следующей последовательности:
1) подключить прибор Ц4315 к выводам датчика В5 (рис.8);
2) повернуть планшайбу модуля поворота по часовой стрелке до упора;
3) ослабить винт 6;
4) перемещая датчик В5, добиться его срабатывания (контролировать по показаниям прибора);
5) затянуть винт 6.
Аналогично производится регулирование датчика В6.
  |
 |
  |
 |
4.5.Регулирование скоростей линейных и угловых перемещений
Регулирование скоростей производится с помощью дросселей с обратным клапаном (рис. 12) в следующей последовательности:
1) отвернуть гайку 1;
2) вращая иглу 2, установить необходимую скорость перемещения (при вращении по часовой стрелке скорость увеличивается, против часовой стрелки - уменьшается);
3) завернуть гайку 1.
4.6.Регулирование встроенных демпферов модулей горизонтального и вертикального перемещений и модуля поворота
Регулирование демпферов производится после установления необходимых скоростей перемещений и осуществляется вращением иглы 1 (рис.13) и иглы 5 (рис.8). Встроенные демпферы модуля поворота эффективны только при угле поворота 180 ± 5 град и скорости поворота до 60град/с.
Регулирование гидравлического демпфера производится вращением иглы 1 (рис. 14). При повороте по часовой стрелке усилие сопротивления демпфера возрастает.
Для изменения зоны обслуживания робота в его конструкции предусмотрена регулировочная площадка (рис.15). Перед регулировкой необходимо ослабить гайки 1 и вращая винты 2 и 3, манипулятор выставляется на требуемую позицию. После окончания регулировки гайки 1 затягиваются.
5. ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
5.1.Изучить устройство механизмов поступательного и вращательного движений.
5.2.Начертить кинематические схемы модулей горизонтального и вертикального перемещений и модуля поворота с использованием обозначений ГОСТ 2.770-72.
5.3.Произвести регулировку перемещений, скоростей движений и датчиков конечных положений (по индивидуальному заданию преподавателя).
 |
 |
  |
6. ВОПРОСЫДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ
6.1. Как устроены приводы модулей горизонтального и вертикального перемещений?
6.2. Как устроен привод модуля поворота?
6.3. Как изменить угол ротации схвата?
6.4. Как отрегулировать величину поворота?
6.5. Как отрегулировать датчики конечных положений в модулях вертикального и горизонтального перемещений и в модуле поворота?
6.6. Как отрегулировать скорости линейных и угловых перемещений?