Привод звена промышленного робота (нижней руки). Типовой технологический процесс и выбор манипулятора, страница 3

2)  раскладывает их в ячейки четырех ящиков;

Выделим для цикла работы ЭП следующие участки:

а) передняя рука из крайнего верхнего положения( φ=65) над питателем катушек поворачивается в крайнее нижнее положение ( φ=-65), отрабатывая тем самым требуемый по заданию угол ( φ₁=130);

б) захватное устройство берет поршень (для передней руки это время первого простоя в цикле t₀₁);

в) движение передней руки обратно в верхнее крайнее положение ( φ=65);

г) поворот колонны для установки схвата над ячейкой ящика( это второй простой t₀₂);

д) передняя рука поворачивается вниз на угол ( φ₂=65) и при совместном движении верхней руки устанавливает поршень в ячейку;

е) ЗУ отпускает поршень в ячейку (третий простой);

ж) передняя рука возвращается в крайнее верхнее положение ( φ=65);

з) колонна поворачивается и устанавливает схват над ванной с поршнями (четвертый простой).

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

t_п=t_т=;   с учетом числовых данных:

t_п=t_т==1,5(с).

Углы поворота передней руки за это время:

φ_п=φ_т=;

φ_п=φ_т==0.461(рад).

Время работы с постоянной по модулю угловой скоростью:

t_p1=,

t_p2=;

t_p1==2,17 (с)

t_p2==0,338 (с)

Полное время работы привода:

t_п.р.=+=2(t_п+t_т+t_p1)+t_п+t_т+t_p2

где m и n-количество интервалов пуска(торможения) и количество рабочих интервалов соответственно

t_п.р.=2*(1,5+1,5+2,17)+2*(1,5+1,5+0,338)=17 (с)

Найдем время цикла, с учетом продолжительности включения ЭП [6]:

t_ц=*100%;

t_ц=*100=100=48,5 (с).

Суммарное время простоя ЭП:

t₀=t_ц-t_пр=48,5-17=31,5 (c)

2.3 Построение нагрузочной диаграммы и её анализ

На основании расчетов подразделов 2.1 и 2.2 можно построить скоростную и статическую диаграммы для производственного механизма.

Все составляющие цикла работы t_ц известны, кроме пауз t₀₁,t₀₂,t₀₄. На основании раздела 2.2, примем соотношение времени пауз t₀₁:t₀₂:t₀₄=1:2:3, тогда t₀₁=5,25 c, t₀₂=10,5 c, t₀₃=15,75 c.

На рисунке 2.2 изображены скоростная и приближенная нагрузочная диаграммы для передней руки. Вид нагрузочной диаграммы определяется формулой 2.1. Знак статического момента уже учтен уравнением движения (2.5).

Рис.

Рисунок 2.2- Скоростная и статическая нагрузочная диаграммы производственного механизма

3. Выбор и проверка электродвигателя

3.1 Предварительный выбор электродвигателя

Скоростная диаграмма и диаграмма статического момента механизма служат основой для предварительного выбора ЭД.

По нагрузочной диаграмме производственного механизма (рисунок 2.2) находим эквивалентный статический момент[6]:

=

t_i-продолжительность i-го интервала;

M_стi-статический момент на i-ом интервале диаграммы.

Воспользовавшись формулой (3.1), получим:

====;

=678,45 Н*м (подпункт 2.1);

=678,45*0,59=401,37 (Н*м).

Номинальный момент определяется:

=,

где -коэффициент, учитывающий динамические режимы работы ЭД (обычно принимают ).

Подставив  в формулу (3.3) получим:

=1,3*401,37=521,78 (Н*м).

Подсчитаем требуемую номинальную мощность выбираемого ЭД, взяв в качестве номинальной скорости :

=,

Где η-КПД редуктора привода;

==377,52(Вт).

Условием предварительного выбора ЭД является неравенство[4]:

P_ном>, где -номинальная мощность двигателя.

Для проектируемого ЭП звена ПР из справочника по электрическим машинам[3] выбираем коллекторный ДПТ типа ДПУ 200-500-3-Д39-09-УХЛ4. Серия двигателей ДПУ предназначена для работы в приводах подач станков с ЧПУ и в приводах ПР. Двигатель имеет следующие технические данные:

Таблица