1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

THIẾT kế TAY máy rô bốt hàn hồ QUANG 6 bậc tự DO

10 281 4

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 10
Dung lượng 765,62 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Trong thiết kế rô bốt công nghiệp nói chung và rô bốt hàn hồ quang nói riêng, thiết kế tay máy là công việc rất quan trọng, có ảnh hưởng lớn đến khả năng làm việc và độ chính xác của rô

Trang 1

THI ẾT KẾ TAY MÁY RÔ BỐT HÀN HỒ QUANG 6 BẬC TỰ DO

DESIGN MANIPULATION OF ARC WELDING ROBOT WITH 6 DEGREES OF

FREEDOM

PGS TS Bùi Văn Hạnh

Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

hanh.buivan@hust.edu.vn

TÓM T ẮT

Rô bốt hàn hồ quang ngày càng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp Gần đây ở nước ta đã có một số công trình nghiên cứu về rô bốt Cấu tạo chung của rô bốt hàn hồ quang bao gồm: tay máy, hệ thống điều khiển, bảng lập trình, nguồn hàn và các phụ kiện hàn Hệ

thống điều khiển của các rô bốt công nghiệp hiện nay đều lấy PC làm cơ sở (PC base) với PC

là một máy tính công nghiệp Trong thiết kế rô bốt công nghiệp nói chung và rô bốt hàn hồ quang nói riêng, thiết kế tay máy là công việc rất quan trọng, có ảnh hưởng lớn đến khả năng làm việc và độ chính xác của rô bốt Trong bài báo này tác giả trình bày phương pháp tính toán, lựa chọn động cơ và hộp giảm tốc cho tay máy rô bốt hàn hồ quang 6 bậc tự do và phương pháp kiểm tra bền và biến dạng của các khâu

Từ khóa: tay máy, rô bốt, hàn hồ quang

ABSTRACT

Arc welding robot is increasingly widely used in industry Recently in our country there have been some studies on robot General components of arc welding robot include: manipulatior, control systems, teach pendant, welding source and welding accessories The control system of industrial robots are now taken as the basis PC (PC base) with a industrial computer In the design of industrial robots and arc welding robots, design of manipulator is very important, which affect the ability to work and the precision of the robot In this paper author presents the calculation method, choose the motor servo and gearbox for manipulator

of arc welding robot with 6 degrees of freedom and testing method of strength and deformation of the links

Keywords: Manipulatior, Robot, Arc welding

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Rô bốt hàn hồ quang yêu cầu tải trọng có ích không lớn (5kg) nhưng phải đảm bảo tính linh hoạt khi vận hành Do vậy, hầu hết các hãng chế tạo rô bốt đều sử dụng tay máy kiểu chuỗi động hở với 6 khâu động và 1 khâu cố định (khâu 0)

Sơ đồ động học và hình ảnh tay máy rô bốt hàn hồ quang như trên Hình 1

Trang 2

Hình 1 Sơ đồ động học và hình ảnh tay máy rô bốt hàn hồ quang

Trong đó:

Khâu 0: cố định, được bắt chặt vào đế rô bốt

Khâu 1: ăn khớp với khâu 0 bằng khớp bản lề

Khâu 2: ăn khớp với khâu 1 bằng khớp bản lề

Khâu 3: ăn khớp với khâu 2 bằng khớp bản lề

Khâu 4: ăn khớp với khâu 3 bằng khớp bản lề

Khâu 5: ăn khớp với khâu 4 bằng khớp bản lề

Khâu 6 (mỏ hàn): ăn khớp với khâu 5 bằng khớp bản lề

Các khâu của rô bốt đều quay quanh trục của nó, các biến khớp: q q q q q q 1, 2, 3, 4, 5, 6

Do tay máy rô bốt có 7 khâu và 6 khớp nên việc tính toán cho tất cả các khâu, khớp sẽ không đủ trình bày trong phạm vi bài báo này Do vậy tác giả sẽ trình bày chi tiết việc tính toán thiết kế cho một khâu và một khớp điển hình (khớp 6 và khâu 4), đối với các khâu, khớp còn lại việc tính toán sẽ được tiến hành tương tự

2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHỚP 6

Khớp 6 là khớp giữa khâu 6 và khâu 5 Sơ đồ động học khớp 6 đưa ra trên Hình 2 Động cơ servo M6 dẫn động qua bộ truyền đai răng, bộ truyền bánh răng côn xoắn, hộp giảm tốc bánh răng sóng đến tải là khâu 6 (mỏ hàn)

2.1 Sơ đồ động học khớp 6

Hình 2 Sơ đồ động học khớp 6

Động

Bộ truyền đai

B ộ truyền

BR côn

xo ắn

H ộp giảm

t ốc BR sóng

Tải (Khâu 6)

Trang 3

+ Tải trọng có ích: G6-max = Gmax = 6 kg Theo yêu cầu thì tải trọng có ích ≥ 5kg, ở đây tác giả chọn là 6kg

=> Trọng lực của tải: FG = g*G6 = 9.81 * 6 = 58.86 (N)

+ Cánh tay đòn trọng tâm khâu 6 đối với trục khớp 6 (lấy từ bản vẽ thiết kế khâu 6):

L6 = Gy = 50.718 mm ≈ 0.051 m

+ Momen xoắn tĩnh đối với trục khớp 6:

T6t = FG∗ L6 = 58.86 ∗ 0.051 = 3.002 (N m) + Momen quán tính đối với trục khớp 6 (lấy từ bản vẽ thiết kế khâu 6):

I6 = IzoA = 0.021 kgm2

+ Gia tốc khi khởi động hoặc dừng của khâu 6:

ε6 = 𝜔𝜔6−𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚t − 𝜔𝜔0

1 = 10.82 − 00.1 = 108.2 rad/s2

+ Momen xoắn động đối với trục 6 gây bởi gia tốc:

T6đ = I6∗ ε6 = 0.021 ∗ 108.2 = 2.3 Nm Khi đó, momen xoắn đối với trục khớp 6:

T6 = T6t+ T6đ = 3.002 + 2.3 = 5.302 Nm

Hình 3 Đồ thị đặc tính tải khớp 6 Miêu t ả:

- Trong khoảng thời gian t1, tốc độ tăng từ 0 lên đến tốc độ n2 và momen xoắn tăng từ 0 lên đến T1 Sau khoảng thời gian 0.5t1, momen xoắn xác lập giá trị là T1 và duy trì đến khi

tốc độ tăng tuyến tính sát với giá trị yêu cầu n2, lúc đó T1 giảm để chuẩn bị ổn định momen yêu cầu là T2<T1 và tránh hiện tượng vượt tốc ni>n2

- Chế độ hoạt động với momen giữ là T2 và tốc độ quay là n2 trong khoảng thời gian t2

- Chế độ giảm tốc diễn ra trong khoảng thời gian t3, tốc độ giảm từ n2 xuống 0, để thực

hiện điều này cần đặt vào trục quay một vector momen âm T3 (ngược chiều vector quay) để hãm quá trình chuyển động Sau khi xác lập giá trị momen T3 và duy trì trong một khoảng

thời gian nhất định, để giá trị tốc độ ni =0 và tránh hiện tượng hụt tốc (quay ngược chiều) lúc

đó T3 sẽ được điều chỉnh giảm xuống để khi n = 0 thì T3 = 0

- Sau khoảng thời gian (t1 + t2 + t3) sẽ kết thúc một chu kỳ tải và chuẩn bị bước sang chu kỳ tải tiếp theo Thời gian chuyển tiếp giữa 2 chu kỳ tải là t4, momen xoắn trong giai đoạn này là T4 = 0 (không đặt tải)

Trang 4

2.2 Chế độ làm việc của khớp 6

Bảng 1 Chế độ làm việc của khớp 6

Ch ế độ Momen xo ắn

(N.m)

T ốc độ (vg/ph)

T ốc độ (rad/s)

Th ời gian (s)

Khởi động T1 = 5.302 n1 = 51.67 𝜔𝜔6−1= 5.4 t1 = 0.1 Duy trì T2 = 3.002 n2 = 103.33 𝜔𝜔6−2= 10.82 t2 = 0.2

Giảm tốc T3 = 5.302 n3 = 51.67 𝜔𝜔6−3= 5.4 t3 = 0.1

Sự cố Tem = 13.255 nem = 103.33 𝜔𝜔6−𝑒𝑒𝑚𝑚= 10.82 tem = 0.05

2.3 Tính toán c họn hộp giảm tốc khớp 6

- Tốc độ đầu ra yêu cầu lớn nhất: 103.33(vg/ph)

- Tốc độ đầu vào dự kiến lớn nhất: 6000 (vg/ph)

+ Momen xoắn trung bình đầu ra [1]:

𝑇𝑇𝑚𝑚𝑎𝑎−6= �∑ 𝑡𝑡𝑖𝑖 ∗ 𝑛𝑛𝑖𝑖 ∗ 𝑇𝑇𝑖𝑖

10 3 𝑛𝑛

𝑖𝑖=1

∑𝑛𝑛 𝑡𝑡𝑖𝑖 ∗ 𝑛𝑛𝑖𝑖

𝑖𝑖=1

10 3

𝑇𝑇𝑚𝑚𝑎𝑎−6 = �3 0.3∗51.67∗5.3020.3∗51.67+3∗103.33+0.4∗51.673+3∗103.33∗3.0023+0.4∗51.67∗5.3023 = 3.41 (𝑁𝑁 𝑚𝑚)

𝑇𝑇𝑚𝑚𝑎𝑎−6 = 3.41 𝑁𝑁𝑚𝑚 < 26 𝑁𝑁𝑚𝑚 (ứng với hộp giảm tốc SHF-17-50 dự kiến chọn) [1] + Tốc độ trung bình đầu ra:

𝑛𝑛𝑜𝑜−𝑚𝑚𝑎𝑎 =∑𝑛𝑛𝑖𝑖=1∑ 𝑛𝑛𝑖𝑖𝑡𝑡∗ 𝑡𝑡𝑖𝑖

𝑖𝑖

𝑛𝑛 𝑖𝑖=1

𝑛𝑛𝑜𝑜−𝑚𝑚𝑎𝑎 =0.3 ∗ 51.67 + 3 ∗ 103.33 + 0.4 ∗ 51.670.3 + 4 + 0.4 ≈ 74 𝑣𝑣𝑣𝑣/𝑝𝑝ℎ Xác định tỷ số truyền:

𝑅𝑅 =𝑛𝑛𝑛𝑛𝑖𝑖−𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚

𝑜𝑜−𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 =103.33 = 58.1 > 506000

𝑛𝑛𝑖𝑖−𝑚𝑚𝑎𝑎 = 𝑅𝑅 ∗ 𝑛𝑛𝑜𝑜−𝑚𝑚𝑎𝑎 = 50 ∗ 77.5 = 3875 𝑣𝑣𝑣𝑣/𝑝𝑝ℎ

𝑛𝑛𝑖𝑖−𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 𝑅𝑅 ∗ 𝑛𝑛𝑜𝑜−𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 50 ∗ 103.33 = 5167 𝑣𝑣𝑣𝑣/𝑝𝑝ℎ + Tốc độ trung bình đầu vào:

𝑛𝑛𝑖𝑖−𝑚𝑚𝑎𝑎= 3875 𝑣𝑣𝑣𝑣/𝑝𝑝ℎ + Tốc độ đầu vào tối đa:

𝑛𝑛𝑖𝑖−𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 5167 𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑝𝑝ℎ⁄ < 7300 𝑣𝑣𝑣𝑣/𝑝𝑝ℎ (phù hợp với hộp giảm tốc SHF-17-50-2A) + Kiểm nghiệm giới hạn momen xoắn:

𝑇𝑇1 = 5.302 𝑁𝑁𝑚𝑚 < 34 𝑁𝑁𝑚𝑚 (phù hợp với hộp giảm tốc SHF-17-50-2A)

𝑇𝑇3 = 5.302 𝑁𝑁𝑚𝑚 < 34 𝑁𝑁𝑚𝑚 (phù hợp với hộp giảm tốc SHF-17-50-2A)

Trang 5

+ Kiểm nghiệm momen xoắn quá tải:

𝑇𝑇𝑒𝑒𝑚𝑚 = 13.255 𝑁𝑁𝑚𝑚 < 70 𝑁𝑁𝑚𝑚 (phù hợp với hộp giảm tốcSHF-17-50-2A)

+ Tính số vòng quay cho phép khi chạy ở chế độ quá tải:

𝑁𝑁𝑒𝑒𝑚𝑚 =2 ∗ 𝑛𝑛60 ∗ 104

𝑒𝑒𝑚𝑚∗ 𝑅𝑅 ∗ 𝑡𝑡𝑠𝑠 =

60 ∗ 104

2 ∗ 103 ∗ 50 ∗ 0.05 = 1165 < 1.0 ∗ 104 (thoả mãn theo yêu cầu) [1]

Từ các tính toán ở trên chọn hộp giảm tốc khớp 6 là hộp giảm tốc bánh răng sóng, ký

hiệu SHF-17-50-2A [1]

+ Tính tuổi thọ của hộp giảm tốc:

𝐿𝐿ℎ = 𝐿𝐿𝑛𝑛∗ �𝑇𝑇𝑇𝑇𝑟𝑟

𝑚𝑚𝑎𝑎�

10 3

∗ �𝑛𝑛𝑛𝑛𝑟𝑟

𝑖𝑖−𝑚𝑚𝑎𝑎� Trong đó:

- Ln là tuổi thọ định mức của nhà sản xuất: Ln = 7000 (h)

- Tr là momen xoắn định mức của nhà sản xuất: Tr = 16 (Nm)

- nr là tốc độ chạy định mức của nhà sản xuất: nr = 2000 (vg/ph)

- Lh là tuổi thọ dự kiến của hộp giảm tốc (h)

- Tav là momen xoắn trung bình khi thiết bị hoạt động (Nm)

- ni-av là tốc độ chạy trung bình khi thiết bị hoạt động (vg/ph)

𝐿𝐿ℎ = 7000 ∗ �4.13�16

10 3

∗ �20003875� = 329782(ℎ)

Với đặc tính tải như trên, hộp giảm tốc này hoạt động được 329782 giờ

Thông số hộp giảm tốc trục 6 được cho trên Bảng 2

Bảng 2 Thông số hộp giảm tốc trục 6

(mm)

Tỷ số truyền R

Momen xoắn

tức thời lớn

nhất (N.m)

Tốc độ đầu vào

lớn nhất (vg/ph)

Độ chính xác

vị trí (x10-4 arc/min)

Momen xoắn đỉnh

(N.m)

Momen xoắn trung bình

(N.m)

Momen xoắn định mức (tại 2000 vg/ph) (N.m)

Theo [1] ta có: 𝑛𝑛6 = 𝑛𝑛𝑀𝑀6∗ 𝑖𝑖đ∗ 𝑖𝑖𝑏𝑏𝑟𝑟𝑏𝑏∗ 𝑖𝑖𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻

Tỷ số truyền 𝑖𝑖𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻 = 𝑅𝑅+11 , 𝑅𝑅 = 50

Bộ truyền đai: iđ = 1;

Bộ truyền bánh răng côn xoắn: ibrc = 1;

Khi đó:

Trang 6

Tốc độ sơ bộ tối đa của động cơ:

𝑛𝑛𝑀𝑀6−𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 𝑛𝑛6−𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚∗ (𝑅𝑅 + 1) = 103.33 ∗ 51 = 5269.83(𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑝𝑝ℎ⁄ ) < 7300 (𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑝𝑝ℎ⁄ )

(phù h ợp với tốc độ đầu vào lớn nhất của hộp giảm tốc đã chọn)

2.4 Tính toán chọn động cơ khớp 6

Phân tích: Từ đồ thị đặc tính tải, trong khoảng thời gian t1, tốc độ tăng từ 0 (rad/s) lên đến tốc độ n2 (rad/s) và momen xoắn tăng từ 0 (Nm) lên đến T1 (Nm) Sau khoảng thời gian

t1/2 (s), momen xoắn xác lập giá trị là T1 (Nm) và duy trì đến khi tốc độ tăng tuyến tính sát

với giá trị yêu cầu n2, lúc đó 20% thời gian cuối của t1 dùng để xác lập momen xoắn yêu cầu

là T2 và tránh vượt tốc n2 Do đó, tại thời điểm 0.8t1 có giá trị momen xoắn là T1 (max) và

tốc độ n1 = 0.8n2(vg/ph)

Momen xoắn đối với trục khớp 6:

𝑇𝑇6= 5.302 𝑁𝑁𝑚𝑚 + Công suất trên trục 6: 𝑃𝑃6 = 𝑇𝑇6∗ 0.8𝜔𝜔6 = 5.302 ∗ 0.8 ∗ 10.82 = 45.9 (𝑊𝑊)

+ Công suất trên trục động cơ:

𝑃𝑃𝑀𝑀6 =𝑃𝑃𝜂𝜂 (𝑊𝑊)6 Trong đó:

𝜂𝜂: là hiệu suất truyền động;

𝜂𝜂 = 𝜂𝜂𝑜𝑜𝑜𝑜2 ∗ 𝜂𝜂đ𝑚𝑚𝑖𝑖∗ 𝜂𝜂𝑏𝑏𝑟𝑟𝑏𝑏∗ 𝜂𝜂𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻 = 0.992∗ 0.98 ∗ 0.97 ∗ 0.98 = 0.913

− 𝜂𝜂𝑜𝑜𝑜𝑜 = 0.99: hiệu suất bộ truyền ổ lăn

− 𝜂𝜂đ𝑚𝑚𝑖𝑖 = 0.98: hiệu suất bộ truyền đai răng

− 𝜂𝜂𝑏𝑏𝑟𝑟𝑏𝑏 = 0.97: hiệu suất bộ truyền bánh răng côn xoắn

− 𝜂𝜂𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻 = 0.98: hiệu suất truyền động của hộp giảm tốc bánh răng sóng

𝑃𝑃𝑀𝑀6 =𝑃𝑃𝜂𝜂 =6 0.913 = 50.3 (𝑊𝑊)45.9

Từ thông số sơ bộ:

+ Công suất động cơ sơ bộ: 𝑃𝑃đ𝑏𝑏 = 50.3 𝑊𝑊

+ Tốc độ động cơ sơ bộ tối đa: 𝑛𝑛𝑀𝑀6−𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 5269.83(𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑝𝑝ℎ⁄ )

Chọn động cơ dẫn động trục 6 theo Bảng 3 [3]

Bảng 3 Thông số động cơ trục 6

Số hiệu

động cơ

Công suất định mức PR

(W)

Tốc độ định mức

NR

(vg/ph)

Tốc độ tối đa

Nmax

(vg/ph)

Kích thước

mặt bích LC (mm x mm)

Đường kính mặt bích

LB (mm)

Đường kính

trục

S (mm)

Chiều dài ngõng

trục

Q (mm)

Chiều dài thân động cơ LL(mm)

Kích thước

lỗ bắt vít mặt bích LZ (mm)

Chiều cao động cơ (LC/2+KL) (mm) 𝝓𝝓𝝓𝝓−𝝓𝝓.𝝓𝝓𝝓𝝓𝟎𝟎 20 89.5 ± 1 𝝓𝝓𝝓𝝓 𝝓𝝓 74.6

Trang 7

3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHÂU 4

3.1 Bản vẽ thiết kế khâu 4

Hình 3 Thiết kế và lắp ghép khâu 4 Hình 4 Thi ết kế và lắp ghép cụm khâu 4+5+6

Hình 5 Đặc trưng hình học cụm lắp ghép khâu 4+5+6

Bản vẽ thiết kế chi tiết khâu 4 đưa ra trên Hình 6

Hình 5 Bản vẽ thiết kế chi tiết khâu 4

Trang 8

3.2 Kiểm nghiệm bền khâu 4

3.2.1 Ch ế độ làm việc của khâu 4

Tốc độ trục 4: 2800/s (được lấy theo yêu cầu thiết kế)

⇒ 𝜔𝜔4 =280 ∗ 𝜋𝜋180 = 4.88 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟/𝑠𝑠

⇒ 𝑛𝑛4 =280 ∗ 60360 = 47 𝑣𝑣𝑣𝑣/𝑝𝑝ℎ

Chế độ làm việc của khâu 4 đưa ra trên Bảng 4

Bảng 4 Chế độ làm việc của khâu 4

Ch ế độ T ốc độ (vg/ph) T ốc độ (rad/s) Th ời gian (s)

Khởi động n1 = 23.5 𝜔𝜔5−1 = 2.44 t1 = 0.3

Giảm tốc n3 = 23.5 𝜔𝜔5−3 = 2.44 t3 = 0.4 Chuyển tiếp n4 = 0 𝜔𝜔5−4 = 0 t4 = 0.2

Sự cố nem = 47 𝜔𝜔5−𝑒𝑒𝑚𝑚 = 4.88 tem = 0.05

Sơ đồ động học khâu 4 đưa ra trên Hình 6

Hình 6 Sơ đồ động học khâu 4

3 2.2 Đặt tải trọng

Tải trọng đặt lên thân khâu 4 bao gồm:

- Tải trọng L của mỏ hàn: L= 5Kg-> L=50N

- Khối lượng của khâu 6, hộp giảm tốc khâu 6: G6= 2Kg -> G6=20N

- d6=100+d mm, d=200 mm=0,2mm

Khối lượng của khâu 5 (theo bản vẽ thiết kế khâu 5): G5=0,7Kg -> G5=7N

- Khối lượng của hộp giảm tốc trục 5 và khớp quay 5: K5=10+4=14N

Khối lượng của 2 động cơ trục 5, trục 6: Đ5,6=2x20=40N

Với thiết kế sơ bộ ta có khối lượng của bản thân khâu 4: G4=4,2Kg -> G4= 42N

Sơ đồ đặt lực như trên Hình 7 tương ứng với vị trí thân khâu 4 chịu tải lớn nhất

Khâu

4 +5 + 6

Động

H ộp giảm

t ốc BR sóng

T ải (Khâu 4+5 +6)

Trang 9

Hình 7 Trọng lượng đặt lên khâu 4

3.2.3 Gán vật liệu

Với vật liệu chế tạo khâu 4 chọn là nhôm hợp kim với các thông số sau:

Khối lượng riêng: 2700 kg/m3

Giới hạn bền kéo: 68935600 N/m2

Giới hạn chảy: 27574200 N/m2

Hệ số truyền nhiệt: 2.4e-005/K

3.2.4 Đặt vị trí các gối đỡ hoặc liên kết khác

Ở đâu khâu 4 được lắp vào trục quay trên thân khâu 3 Cho nên ta xem như khâu 4 được ngàm 1 đầu

Hình 8 B ề mặt liên kết khâu 4 Hình 9 T ải trọng động tác dụng lên khâu 4

3.2.5 Đặt tải lên thân khâu 4

Tải trọng ở trường hợp này gồm 2 thành phần: trọng lực của các chi tiết, momen sinh ra khi di chuyển các điểm đặt lực Ở đây ta di chuyển điểm đặt lực của các chi tiết về vị trí khớp quay 5

Một thành phần nữa cần phải tính đến là tải trọng động Tải trọng động này có phương, chiều và độ lớn thay đổi tùy thuộc vào gia tốc của các khâu Ta chỉ xét trường hợp tải trọng động cùng chiều với trọng lực và độ lớn bằng 30% giá trị tải trọng tĩnh

Trang 10

3.2.6 T ạo lưới

Ở đây vật thể có hình dạng phức tạp nên ta chọn dạng lưới không gian

Hình 10 Tạo lưới khâu 4 Hình 11 Ứng suất trên khâu 4

3.2.7 Kết quả

Kết quả tính toán ứng suất trên toàn bộ vật thể được đưa ra trên Hình 11

Ta nhận thấy hầu hết các điểm trên khâu 4 đều có ứng suất bé hơn rất nhiều so với giới

hạn bền của vật liệu nên khâu 4 làm việc đủ bền (Ứng suất lớn nhất trên khâu 4 là 13.106

N/m2 so với giới hạn bền kéo của vật liệu chế tạo khâu 4 là 68.9356 106 N/m2)

4 K ẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Phương pháp tính toán chọn hộp giảm tốc và động cơ cho tay máy rô bốt được đưa ra trong bài báo này là phương pháp tính toán dựa trên các tài liệu hướng dẫn của các hãng chế

tạo hộp giảm tốc và động cơ đang được sử dụng phổ biến trên thế giới Phương pháp này cho

độ tin cậy và độ chính xác cao Các kết quả tính toán đã được áp dụng chế tạo thành công tay máy rô bốt thuộc đề tài nghiên cứu khoa học trọng điểm cấp Nhà nước mã số

KC.03.14/11-15 Rô bốt đã chế tạo hoạt động tốt, đảm bảo độ chính xác định vị theo yêu cầu

TÀI LI ỆU THAM KHẢO

[1] Harmonic Drive LLC, Precision Gearing and Motion - SHF/SHG Component Sets;

Shinagawa-ku Tokyo 141-0013, Japan

[2] Nabtesco Motion Control, Inc USA, High Accuracy & High Precision Cycloidal

Designed Gearboxes - Catalogue RV-E series, 23976 Freeway Park Drive Farmington

Hills, MI 48335

[3] Sanyo Denki Co.,Ltd, Sanmotion Servo Systems-R Advanced Model, Tokyo-Japan

ĐỊA CHỈ LIÊN HỆ

PGS TS Bùi Văn Hạnh

Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

DĐ: 0913 507 234

Email: hanh.buivan@hust.edu.vn

Ngày đăng: 29/01/2016, 16:27

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1. Sơ đồ động học và hình ảnh tay máy rô bốt hàn hồ quang - THIẾT kế TAY máy rô bốt hàn hồ QUANG 6 bậc tự DO
Hình 1. Sơ đồ động học và hình ảnh tay máy rô bốt hàn hồ quang (Trang 2)
Khớp 6 là khớp giữa khâu 6 và khâu 5. Sơ đồ động học khớp 6 đưa ra trên Hình 2.  Động cơ servo M6 dẫn động qua bộ truyền đai răng, bộ truyền bánh răng côn xoắn, hộp giảm  tốc bánh răng sóng đến tải là khâu 6 (mỏ hàn) - THIẾT kế TAY máy rô bốt hàn hồ QUANG 6 bậc tự DO
h ớp 6 là khớp giữa khâu 6 và khâu 5. Sơ đồ động học khớp 6 đưa ra trên Hình 2. Động cơ servo M6 dẫn động qua bộ truyền đai răng, bộ truyền bánh răng côn xoắn, hộp giảm tốc bánh răng sóng đến tải là khâu 6 (mỏ hàn) (Trang 2)
Hình 3 . Đồ thị đặc tính tải khớp 6  Miêu t ả: - THIẾT kế TAY máy rô bốt hàn hồ QUANG 6 bậc tự DO
Hình 3 Đồ thị đặc tính tải khớp 6 Miêu t ả: (Trang 3)
Bảng 1. Chế độ làm việc của khớp 6 - THIẾT kế TAY máy rô bốt hàn hồ QUANG 6 bậc tự DO
Bảng 1. Chế độ làm việc của khớp 6 (Trang 4)
Bảng 2. Thông số hộp giảm tốc trục 6 - THIẾT kế TAY máy rô bốt hàn hồ QUANG 6 bậc tự DO
Bảng 2. Thông số hộp giảm tốc trục 6 (Trang 5)
Bảng 3. Thông số động cơ trục 6 - THIẾT kế TAY máy rô bốt hàn hồ QUANG 6 bậc tự DO
Bảng 3. Thông số động cơ trục 6 (Trang 6)
Hình 5.  Đặc trưng hình học cụm lắp ghép khâu 4+5+6 - THIẾT kế TAY máy rô bốt hàn hồ QUANG 6 bậc tự DO
Hình 5. Đặc trưng hình học cụm lắp ghép khâu 4+5+6 (Trang 7)
Hình 3. Thiết kế và lắp ghép khâu 4  Hình 4. Thi ết kế và lắp ghép cụm khâu 4+5+6 - THIẾT kế TAY máy rô bốt hàn hồ QUANG 6 bậc tự DO
Hình 3. Thiết kế và lắp ghép khâu 4 Hình 4. Thi ết kế và lắp ghép cụm khâu 4+5+6 (Trang 7)
Bảng 4. Chế độ làm việc của khâu 4 - THIẾT kế TAY máy rô bốt hàn hồ QUANG 6 bậc tự DO
Bảng 4. Chế độ làm việc của khâu 4 (Trang 8)
Hình 7.  Trọng lượng đặt lên khâu 4 - THIẾT kế TAY máy rô bốt hàn hồ QUANG 6 bậc tự DO
Hình 7. Trọng lượng đặt lên khâu 4 (Trang 9)
Hình 8. B ề mặt liên kết khâu 4  Hình 9. T ải trọng động tác dụng lên khâu 4 - THIẾT kế TAY máy rô bốt hàn hồ QUANG 6 bậc tự DO
Hình 8. B ề mặt liên kết khâu 4 Hình 9. T ải trọng động tác dụng lên khâu 4 (Trang 9)
Hình 10. Tạo lưới khâu 4  Hình 11. Ứng suất trên khâu 4 - THIẾT kế TAY máy rô bốt hàn hồ QUANG 6 bậc tự DO
Hình 10. Tạo lưới khâu 4 Hình 11. Ứng suất trên khâu 4 (Trang 10)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w