Маъруза 8 Манипуляторларнинг мувозанатланиши

Маъруза 8
Манипуляторларнинг мувозанатланиши
Манипуляторларнинг кўпчилик кинематик схемаларида юритмалар статик юкламаларни звеноларнинг оғирлик кучларидан қабул қилади. Бу эса юритмалар двигателларнинг ва тормозловчи қурилмаларнинг қувватини ва моментини сезиларли даражада оширишни талаб қилади. Бунга қарши курашиш учун қуйидаги усуллардан фойдаланилади: звеноларнинг оғирлик кучлари кинематик жуфтлар подшипниклари орқали қабул қилинадиган манипуляторларнинг кинематик схемаларидан фойдаланилади. Бу ечимда юритмалар ва тормоз қурилмалари кучига фақат жуфт-жуфт ишқаланиш кучлари таъсир этади. SCARA роботининг кинематик схемаси мисол
(8.1-расм). Бу усулнинг камчилиги подшипниклардаги катта ўқли юклардир.


8.1- расм.

Манипулятор мувозанатлаш уларнинг массаси тузатиш киритиш орқали бажарилади. Бу ҳолда звенонинг масса маркази коррекцияловчи массалар орқали кинематик жуфт марказига ўтилади (8.2- расм). Бу усулнинг камчилиги манипулятор массаси ва унинг звеноларнинг инерция моментларининг сезиларли даражада ортишидир.

8.2- расм
Эластик тушириш қурилмалар ёрдамида манипулятор звенолар вазн кучларини мувозанатлаш – пуржинали туширгичлар ёки мувозанатгичлар. Бу қурилмалар звеноларнинг бутун нисбий ҳаракатига оғирлик кучлари таъсиридан юритмаларни тўлиқ тушириш имконини бермайди. Шунинг учун, ушбу қурилмаларнинг конструкцияси пружинаннг эластик характеристикасига мос келадиган кулачокли ёки ричагли механизмларини ўз ичига олади. Расмда қўлнинг вертикал ҳаракат юритмаси учун ҳайдовчи куч тушириш механизми билан жиҳозланган саноат роботининг схемаси кўрсатилган, бу пуржинадан ва Архимед спиралида тайёрланган профилга эга кулачокли механизмидан иборат.

8.3. - расм

Ҳаракатланувчи агрегатларни мувозанатлаш ҳам пневматик ёки пневматик гидравлик юритмага асосланган қурилмаларни жойлаш орқали амалга оширилади.
Саноат робот манипуляторларнинг аниқлиги. Манипулятор ижрочи органларнинг жойлашиш аниқлиги тонгнинг характерли нуқтаси (м нуқтаси) нинг жойлашиш хатолари ва илиб олишнинг (М нуқтаси) бурчак ориентацияси хатолари билан аниқланади. Жойлашишни аниқлаш хатолар манипулятор звеналарининг ўлчамларида технологик четга чиқишлар, манипулятор ва юритмп механизмларнинг кинематик жуфтларидаги бўшлиқлар, звеноларнинг деформациялари (эластик ва ҳарорат), шунингдек бошқариш тизими ва тескари алоқа датчиклари хатолар сифатида. Манипуляторларнинг паспорт маълумотларида манипуляторни ушлаб туриш марказининг максимал рухсат етилган четланишини унинг номинал жойлашувидан кўрсатилади. Саноат роботининг тезкор таъмирини ҳисоблаш механизмнинг мумкин бўлган конфигурацияси. Хатолар натижасида М нуқта фазода маълум эллипсоидни тасвирлайди, бу еса эллипсоидли четга чиқиш деб аталади (8.4 - расм).
Роботнинг деталининг ҳаракат циклини бажариш учун кетадиган вақт асосан бутун роботлаштирилган мажмуанинг ишлашини белгилайди. Шунинг учун роботнинг тезкор таъсирига бўлган талаблар одатда жуда юқори. Роботнинг ҳаракатланиш вақти детал ташқи кучларнинг ўзгариш қонунлари (ҳаракатлантирувчи ва қаршилик) ва меҳанизм звеноларининг инерцияси билан аниқланади. Бошқариш кучларининг ўзгариш қонуни ишлатиладиган юритма турига ва бошқариш тизими кўринишига боғлиқ.



8.4-расм
Циклик бошқарув тизимига эга бўлган саноат роботининг юритмаларидан бирининг тезкор таъсирининг ҳисоблашни кўриб чиқамиз. Циклик бошқариш тизими билан звеноларнинг нисбий ҳаракати силжувчи таянчлар ва чегаравий узгичлар билан чегараланади.
8.5- расмда уч ҳаракатли робот манипуляторининг кинематик схемаси кўрсатилган. Бу ерда команда аппаратнинг созлаш циклограммаси (яхлит чизиқлар) ва СР ишининг циклограммаси (нуқтали чизиқлар) келтирилган. Циклнинг умумий вақти Т_Ц берилган ҳолатда туриши (циклограммада туриши диаграммада тўғри паралел горизонтал ўқ t билан кўрсатилган) ва боғланишларнинг бир тўплам ҳолатидан бошқасига нисбатан кўчиш вақти t_G[ ва орқа t_ох дан (қийшиқ тўғри чизиқ) ташкил топган. Туриш вақти одатда технологик жараён шароитлари билан белгиланади.
Роботнинг ҳаракат вақти юритмалар ва манипуляторнинг динамик характеристикалари – ҳаракатлантирувчи кучлар ва қаршилик кучлари, звеноларнинг массалари ва инерция моментлари билан белгиланади. Манипулятор пневматик юритмасининг ишлаш диаграммаси 9.5-расмда кўрсатилган. Команда аппаратдан олинган сигнал бўйича сиқилган ҳаво F = p*S куч билан поршенга таъсир этувчи цилиндрнинг ўнг бўшлиғига берилади, бу ерда р-ҳаво босими, S-поршеннинг актив майдони. Бу куч таъсирида поршен ва қўл 3 доимий тезланиш ва ортиб борувчи тезлик билан чап томонга ҳаракатланади (8.5 - расм). Поршеннинг юришини қаттиқ таянч билан ёки демпфер билан чекланиш мумкин.



8.5. - расм
Таянчда демпферсиз тўхташ вақтида звенонинг 3 тезлиги маълум якуний қийматдан нолга бир зумда камайиши керак. Звенонинг бундай тўхтатиши қаттиқ зарба дейилади. Звено механизмида у катта динамик юкларни билан бирга бўлади. Ҳақиқий манипулятор эластик-инерцион тизим бўлгани учун бу юклар тўхташ жойидан звено 3 нинг таянчдан урилиб қайтишига ҳамда бутун механизмнинг тебранишларига сабаб бўлади. Ушлагич белгиланган охирги ҳолатга нисбатан тебранади. Ушбу жараённинг сўниши роботнинг тезкор ишлашини сезиларли даражада камайтиради.