Промышленный робот Kawasaki FS06N

Промышленный робот Kawasaki FS06N

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Сибирский государственный аэрокосмический университет»

имени академика М.Ф. Решетнева

Факультет машиноведения и мехатроники

Кафедра ТМС

Дисциплина: Основы мехатроники

Расчетно-графическое задание

Промышленный робот Kawasaki FS06N

Выполнила: ст-ка гр.Т93

Пузырева Н.И.

Проверил: ст.пр.каф.

Сысоева Л.П.

Красноярск 2014

Содержание

Введение

. Служебное назначение и особенность конструкции

. Характеристика промышленного робота

. Строение и структурный анализ

. Строения профиля центрирующего поверхностью губок

Заключение

Литература

Введение

Мехатроника - это прогрессивное направление развития науки и техники, ориентированное на создание и эксплуатацию автоматических и автоматизированных машин и систем с компьютерным (микропроцессорным) управлением их движением. Основной задачей мехатроники является разработка и создание высокоточных, высоконадёжных и многофункциональных систем управления сложными динамическими объектами. Мехатронные модули и системы становится основой для создания технологических машин и агрегатов, обладающих качественно новыми свойствами для различных отраслей промышленности, а также они могут быть использованы при разработке периферийных устройств для компьютерной, офисной и бытовой техники, нетрадиционных транспортных средств, медицинского оборудования, микромашин и других современных технических систем.

Целью данной работы является изложение современных принципов построения и применения мехатронных систем. Основной акцент сделан на концептуальных вопросах интеграции механических, электронных и компьютерных элементов в единые модули и системы как ключевого принципа мехатроники. Однако важно отметить, что на современном этапе мехатроника развивается в первую очередь благодаря техническим достижениям инженеров-практиков, что в свою очередь стимулирует формирование ее фундаментальных научно-теоретических основ.

. Служебное назначение и особенность конструкции

Промышленный робот Kawasaki FS06N (см.рис.1) -одна из основных моделей в семействе промышленных роботов. Подходит для решения задач по перемещению объектов и выполнения сборочных операций. Kawasaki FS06N позволяет создавать компактную и легкую систему с высокоуровневым управлением и точным движением.

Рис.1 Промышленный Робот Kawasaki FS06N

Роботы Kawasaki FS06N самые распространенные. Сфера их применения очень широка, роботы серии FS - роботы общего назначения (Standard), их задачи: перемещение деталей и прочих грузов (до 60 кг), манипулирование объектами, нанесение герметика и клея на поверхности. Главное преимущество промышленных роботов KAWASAKI серии F - их универсальность, то есть функциональные способности машин данного типа не ограничиваются одной или двумя отраслями. В равной степени роботы могут найти применение в автомобиле-, судо- и станкостроении, а также на деревообрабатывающем, сварочном и других производствах.

В конструктиве можно отметить значительную рабочую зону (1000 мм), обеспечиваемую роботами данной серии, при этом роботы имеют малую массу (165 кг ) и могут быть смонтированы как на горизонтальных так и на вертикальных плоскостях, что существенно повышает их технологичность. В конструкции робота имеется шесть осей вращения, поэтому способны осуществлять любые пространственные перемещения.

Модифицируя и изменяя положение руки (манипулятора), робот способен проникать в самые труднодоступные места и выполнять самые сложные задачи. Зона досягаемости кисти зависит от типа робота (модели данной серии имеют до 28 вариантов исполнения) и составляет от 1432 мм до 3482 мм по вертикали и от 1102 мм до 2950 мм - по горизонтали.

В итоге роботы серии F достигают более высоких значений ускорения и торможения, сохраняя при этом точность движении и эффективность работы (точность повторения составляет +/- 0,05мм).

Наличие дополнительной седьмой оси расширяет функциональные возможности робота. В качестве седьмой оси можно использовать, например, рельсу. Установленная и перемещаемая по рельсе, машина легко выполняет операции над крупногабаритными предметами, справиться с которыми, стационарно, было бы гораздо сложнее.

. Характеристика промышленного робота

Таблица 1 - Основные характеристики

Таблица 2 - Технические характеристики

Таблица 3 - Параметры движения осей

Рис.2 Рабочая зона робота Kawasaki FS06N

Таблица 4 - Классификация по техническим характеристикам:

.Строение и структурный анализ

Рис.3 Структурная схема робота Kawasaki FS06N

Неподвижное звено: 0 ;

Подвижное звено: прямолинейные звенья -1, 2, 3, 4, 5, 6.

Длины звеньев: 1 -430 мм, 2 - 450 мм, 3 - 450 мм , 4 - 100 мм, 5 - 10 мм.

Таблица 5 - Кинематические пары манипулятора

Таблица 6 - основные параметры структурной схемы манипулятора

промышленный робот манипулятор

Рис.4 Структурная схема с локальной системой координат робота Kawasaki FS06N

 Таблица 7 - координаты манипулятора

4. Строения профиля центрирующего поверхностью губок

где Dmax=200, Dmin=80 - возможный перепад диаметров зажимаемых деталей, мм;

=0.00144

=350 - радиус поворота губок, мм,  угол, получаемый построением .

Исходными параметрами при построении профиля губок являются диапазон диаметров зажимаемых деталей (Dmax и Dmin) и центральный угол между точками контакта губок с деталью 2 . Рекомендуются 2 = 40-50°. Размер R между центром зажимаемого вала и осью поворота губки выбирается конструктивно и должен быть больше

, мм

Из точек В и С очерчивают дуги профиля радиусами r1 и r2. Эти точки лежат на расстоянии R/2 от оси поворота губки. Горизонтальная координата точек В и С определяется по формуле

;

Радиусы дуг профиля губок:

;

;

Профили губок симметричны. Если обе губки поворачиваются вокруг общей оси (точка А), то точки контакта губок с деталью располагаются симметрично. Если губки имеют разные оси поворота А1 и А2 , точки контакта детали с профилями радиуса r1 удаляются, а с профилями радиуса r2 - сближаются. Центральный угол jмежду осями поворота губок и центром детали 0 угол А1ОА2 рекомендуется выбирать в пределах 0£ j £ (2a - 40°).

Рис.5 Схема профиля ЗУ центрирующего поверхностью губок

Рис.6 Схема передаточного механизма ЗУ

Общий случай

для симметричных губок :

m = 2; h r = 0,9; b = 4 ¸ 8 ^o; r =1^o10¢ - при осях на подшипниках скольжения;r = 3 ° - при осях на подшипниках качения

Обозначения. N - сила, действующая в месте контакта захвата с заготовкой и определяемая формулами таблицы 11; ЕПР- приведенный модуль упругости материалов губки захвата и заготовки; l - ширина губки захвата , см; d - диаметр заготовки, см; r - радиус губок захвата, см; m - коэффициент, зависящий от отношения наименьшего радиуса к наибольшему из двух соприкасающихся поверхностей

Заключение

Таким образом, в ходе выполнения расчетно-графического задания была изучена и усвоена информация о служебном назначении и особенности конструкций промышленных роботов, изучены их основные характеристики, произведены расчет по построению и структурный анализ, также было рассчитано строение профиля центрирующего поверхностью губок.

Литература

1. Белянин, П. Н. Промышленные роботы. - М. : Машиностроение, 1975. - 398 с.

. Козырев, Ю. Г. Промышленные роботы. Справочник металлиста, т.5. - М. : Машиностроение, 1978. - 673 с.

. Малов, А. Н. Автоматические загрузочные устройства. Справочник металлиста. Т.5. - М. : Машиностроение, 1978. - 673 с.

. Бобров, В. П. Автоматизация транспорта. Справочник металлиста. Т.5. - М. : Машиностроение, 1978. - 673 с.

. А.с. № 549311 СССР. Захватное устройство / Ю. М. Буянов - Опубл. в Б. И. 1977, № 9.

. Бобров, В. П. Проектирование загрузочно-транспортных устройств к станкам и автоматическим линиям, - М. : Машиностроение, 1964. - 291 с.

. Кулешов, С.Г. Кинематический, динамический расчет и синтез траектории движения манипуляторов мехатронных устройств : метод.указания к выполнению практ. Заданий по курсу «Основы мехатроники» для студентов спец. 151001 всех форм обучения / сост. С. Г. Кулешов; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т - Красноярск, 2006. - 72 с.