ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы СИСТЕМА ПРИВОДОВ из "Промышленные работы для сварки " Система приводов промышленного робота состоит из нескольких независимых устройств, объединенных общим источником энергии. Количество устройств привода равно числу управляемых координат робота. [c.20] Устройство привода необходимо для того, чтобы с помощью силового воздействия переместить исполнительный орган робота в точном соответствии с командным сигналом, поступающим от устройства управления. Таким образом, устройство привода является следящей системой по положению, на вход которой подается электрический сигнал, а на выходе устанавливается механическая величина —- линейное или угловое перемещение следящая система содержит силовой элемент и средства, координирующие его действия [8]. [c.20] Если управляющий параметр сигнала соответствует расстоянию текущей точки от некоторого фиксированного по данной координате начального положения, имеем систему абсолютного отсчета. Принимая в качестве начальной точки предыдущее положение исполнительного органа, получаем систему относительного отсчета [100]. [c.21] Метод абсолютного отсчета требует применения замкнутой системы автоматического регулирования с позиционным датчиком. Структурная схема такой системы дана на рис. 5, а. Величина механического (линейного или углового) перемещения ф отмечается позиционным датчиком ПД, сигнал которого сравнивается с командным сигналом и, подаваемым от устройства управления. Разность этих сигналов поступает на сервоусилитель У для управления силовым элементом СЭ, нагруженным исполнительным органом робота ИО. [c.21] Структурные схемы приводов. [c.21] Несомненным достоинством метода абсолютного отсчета является независимость результатов позиционирования от таких факторов, как предшествующее положение исполнительного органа, длительность работы, импульсные помехи, сбои в работе электронных счетчиков и т, п. Однако сложность технической реализации системы служит серьезным ограничением применения этого метода. [c.22] Существенное отличие этой схемы от предыдущей состоит в том, что вместо сложного позиционного датчика применен простой импульсный. Однако это обстоятельство в принципе изменяет существо дела. Информация от позиционного датчика i пo тyпaeт непрерывно — при остановке, так же как и при движении, позиционный датчик выдает сигнал о текущем положении исполнительного органа. Информация от импульсного датчика поступает в виде серии импульсов лишь во время его движения и прекращается при остановке исполнительного органа. Импульсный датчик не дает возможности определить координату позиции, он позволяет лишь получить величину приращения координаты от предыдущего положения. [c.22] Сравнивающий элемент типа реверсивного счетчика осуществляет вычитание последовательности импульсов, поступающей от импульсного датчика из числа, заданного устройством управления, выдавая цифровой сигнал рассогласования, который далее преобразуется цифроаналоговым преобразователем в аналоговый сигнал ошибки, определяющий скорость движения исполнительного элемента. [c.22] Существенным недостатком управления по методу относительного отсчета является возможность накопления ошибки. Если случайно вследствие сбоя счетчика в одной из точек возникнет ошибка, то она сохранится во всех последующих точках новые ошибки будут добавляться к предыдущим, так что с течением времени позиционирование может оказаться неудовлетворительным. [c.23] Функция промышленного робота состоит в циклическом повторении некоторого пространственного перемещения. Это дает возможность зафиксировать начальную точку движения в каждом цикле с помощью тех или иных устройств. Тем самым интервал накапливающейся ошибки ограничивается пределами одного цикла и она может быть сведена к малой величине мерами повышения помехоустойчивости и надежности электронных узлов устройства привода. Необходимость фиксации начальной точки отсчета и возможность возникновения накапливаемой ошибки являются той ценой, которую приходится платить за значительное упрощение датчика и электронных узлов устройства привода. [c.23] Наиболее простую структуру устройства привода можно получить, применяя шаговый исполнительный орган [15], позволяющий преобразовать управляющий импульс в фиксированное перемещение без применения датчика обратной связи (рис. 5, в). [c.23] В этом случае управляющим сигналом служит серия импульсов, частота которых является мерой выходной скорости, а число соответствует требуемой конечной позиции. В специальном блоке электронного коммутатора ЭК эта последовательность импульсов преобразуется в многофазную систему токов, служащую для управления шаговым двигателем ШД. Для получения большей мощности между шаговым двигателем и исполнительным органом ИО вводят гидравлический усилитель воздействия ГУ. Принципиальным звеном, осуществляющим слежение, является шаговый двигатель, определяющий и статическую ошибку и быстродействие привода. [c.23] Основными характеристиками устройств привода являются мощность, скорость и быстродействие, обусловливающие динамические свойства робота, а также точность отработки командного сигнала, которая должна удовлетворять заданной точности позиционирования робота. [c.23] Точность следящего привода определяется прежде всего точностью датчика обратной связи. Однако реализация этой точности требует достаточной чувствительности системы, с тем чтобы небольшое отклонение выходной координаты от заданной смогло вызвать такой ноток мощности к исполнительному двигателю, который обеспечил бы движение последнего для ликвидации ошибки системы. Повышение же коэффициента усиления замкнутой системы приводит к увеличению динамической ошибки и, далее, к неустойчивости системы. [c.23] Требуемая точность следящего привода промышленного робота характеризуется величиной относительной ошибки порядка 10 . Простая следящая система не в состоянии обеспечить такую точность. Поэтому, как правило, применяется много-контурная система с использованием глубоких обратных связей ие только по положению, но и по скорости, и по ускорению 116]. [c.24] Практическая реализация системы следящего привода зависит от типа силового элемента. Силовые элементы п])ивода, применяемые в промышленных роботах, выбираются по обычным в технике приводов номинальным значениям мощности, скорости движения и развиваемого усилия или момента силы. Однако в отличие от традиционных применений к ним предъявляются жесткие требования по быстродействию и ограничения в массе. Последнее обстоятельство связано с тем, что все силовые элементы, за исключением основного, размещаются, как правило, на двигающихся частях манипулятора робота и представляют инерционную нагрузку для приводов предшествующих координат 20]. Заметим также, что силовой нагрузки у промышленного робота нет, а нагрузки типа сухого трения и гравитационных сил малы по сравнению с инерционной нагрузкой. [c.24] В универсальных промышленных роботах нашли применение два вида силовых исполнительных элементов гидравлические и электрические. В настоящее время превалирует гидравлический привод [54], лишь немногие роботы выполнены с электроприводом. [c.24] Структурная схема системы привода с гидравлическим цилиндром. [c.24] К гидравлическим силовым элементам, применяелгым в роботах, относятся гидромоторы с вращательным движением вала и гидроцилиндры с поступательным движением поршня. Применение гидроцилиндров в большинстве случаев позволяет обойтись без промежуточных силовых редукторов и снять тем самым проблему люфтов и износа. Это обстоятельство, а также простота конструкции и относительная дешевизна гидроцилиндров привели к широкому их применению не только в поступательных, но и в поворотных устройствах Манипуляторов промышленных роботов. [c.25] Структурная схема системы привода с электродвигателем. [c.25] Вернуться к основной статье