Устройство ПР Циклон – 5

ПР " Циклон – 5.02 относится к роботам первого поколения, работающим по жесткой циклической программе. Область примене­ния ПР " Циклон – 5.02" - вспомогательные (транспортные) операции при обслуживании штампов (листовая штамповка), в производстве деталей из пластмасс для снятия изделий с литьевых машин и прессов, в литейном производстве.

ПP " Циклон – 5.02" конструктивно состоит из двух частей:

-манипулятора;

-стойки системы управления.

Манипулятор предназначен для непосредственного выполнения операций по перемещению объектов в пространстве. Условная схе­ма манипулятора ПР " Циклон – 5.02" изображена на рис. I. Он состо­ит из станины I, неподвижно закрепленной на основании, по нап­равляющим элементам которой перемещается платформа 2. Приводит платформу 2 в движение и фиксирует ее в двух крайних положениях пневмоцилиндр 3, Это движение будем называть сдвигом (вправо или влево). На платформе 2 установлена вертикальная штанга б, на верхнем конце которой закреплены две " руки" манипулятора. С помощью комбинации пневмоцилиндров 4 штанга 6 может повора­чиваться относительно вертикальной оси и фиксироваться в четырех положениях. Это движение будем называть поворотом (влево, т.е. против часовой стрелки, вправо, т.е. по часовой стрелке, влево или вправо до промежуточного упора). Кроме этого, с помощью пневмоцилиндра 5 штанга 6 может совершать поступательное дви­жение вдоль вертикальной оси с фиксацией в двух крайних поло­жениях (подъем или опускание). " Руки" манипулятора представляют собой пневмоцилиндры 7, на штоках которых закреплены схваты 9, представляющие собой двух пальцевые зажимы, привод которых осу­ществляется с помощью встроенных малогабаритных пневмоцилиндров. Эти движения будем называть зажимом или разжимом схвата (лево­го или правого). Пневмоцилиндры 7 могут сообщать каждому из схватов прямолинейное движение с фиксацией в крайних положениях. Эти перемещения будем называть выдвижением вперед или убиранием назад " руки" (левой или правой). Благодаря применению блоков пневмоцилиндров 10 каждый схват может совершать вращение отно­сительно оси " руки" о фиксацией в двух крайних положениях -для захвата горизонтально расположенного предмета и для захвата вертикально расположенного предмета. Эти перемещения будем на­зывать поворотом схвата " руки" (девой или правой) в вертикаль­ное или горизонтальное положение.

Таким образом, схема дает полное представление об элемен­тарных движениях, осуществляемых манипулятором. На основании анализа этой схемы может быть составлена кинематическая схема манипулятора ПР " Циклон - 5. Особенностью манипулятора ПР " Циклон - 5" является то, что он может быть оснащен одной или двумя " руками". На рис. 2 представлена кинематическая схе­ма манипулятора с одной рукой.

Звено I совершает относительно стойки поступательное дви­жение (кинематическая пара А). Звено 3 относительно эвена I может вращаться и поступательно перемещаться вдоль вертикали. Это сложное движение обеспечивается кинематическими парами В и С и промежуточным эвеном 2. Схват (точка F) вращается от­носительно звена 4 (кинематическая пара Б), которое с помощью поступательной пары Д соединено с звеном 3. Аналогично выгля­дит кинематическая схема манипулятора " Циклон – 5.02" с двумя " руками".

Из рис. 2 видно, что все кинематические пары в схеме: вращательные и поступательные - V -го класса, и число степеней подвижности может быть рассчитано по формуле Чебышева дм плос­ких механизмов:

W = 3n-2Р5-P4; W=5 или W=7(на две руки).

Одной из важнейших характеристик любого манипулятора яв­ляется зона обслуживания - то пространство, в котором может располагаться рабочий орган схват манипулятора. Наиболее распространенными являются сферическая, цилиндрическая и пря­моугольная зоны обслуживания (рис. 3). Вид зоны обслуживания определяется типом, числом и относительным расположением вине» магических пар, входящих в кинематическую схему манипулятора. Очевидно, что для манипулятора ПР " Циклон – 5.02 зона обслужи­вания (рис. 4) будет иметь цилиндрическую форму (при отсут­ствие движения сдвига в одной " руке") или будет комбинированной цилиндрическо- прямоугольной (при наличии у манипулятора двух " рук" и движения сдвига).

Зона обслуживания манипулятора характеризуется также объе­мом и площадь» (площадью проекции на плоскость, параллельно которой совершается движение, например, горизонтальная плос­кость для манипулятора ПР " Циклон -5.02"). В каждом конкретном случае площадь и объем зоны обслуживания определяются исходя из действительных размеров звеньев манипулятора я величины их относительных

перемещений.

Знание конкретных размеров зоны обслуживания манипулятора необходимо для предупреждения непреднамеренного попадания в нее посторонних предметов, с целью исключения возможности ава­рии или несчастного случая.

Для определения величины зоны обслуживания манипулятора ПР " Циклон – 5.02" могут быть использованы следующие величины:

- минимальный радиус расположения схвата (от вертикальной оси), R min = 650 мм;

- максимальный радиус расположения схвата (от вертикальной оси), R max = 1500 мм;

- минимальное линейное перемещение " руки", S гор. = 600 мм;

- максимальный угол поворота " рук" относительно вертикаль­ной оси, ᵠ mах = 180°;

- максимальное вертикальное перемещение " рук" S верт.=100мм.

- максимальная величина линейного сдвига каретки, S cдв. =400 мм;

- максимальный угол поворота схвата относительно своей оси, ᵠ cхв. =180˚.

- погрешность позиционирования- 0, 1мм;

- Объем памяти (число команд управления) = 31;

Диапазон линейных скоростей:

- подьем или опускание руки- 0, 2 м/с;

- выдвижение или вытягивание руки- 11, 5 м/с;

- сдвиг каретки- 0, 5м/с.

Диапазон угловых скоростей:

- поворот вокруг вертикальной оси- 120˚ /сек;

- поворот схвата- 180˚ /сек.

Мощность потребления = 1кВт.

Давление сжатого воздуха = (0, 5-0, 6) МПа.

Масса=780кг.