Расчет геометрических и кинематических параметров. Построение циклограммы работы РТК

Для выхода из рабочей зоны станка ПР должен последовательно выполнять повороты на углы j₂ = j_2h2 - j_2h0 и j₃ = j_3h2 - j_3h0. Перемещение от станка к станку и от накопителя к станку происходит в положении h₀; а так же вход в рабочую зону станка и при работе с накопителями все перемещения выполняются через точку h₀. В рабочей зоне станка, так и в рабочей зоне накопителей ПР должен осуществлять некоторые ориентирующие движения (ориентация заготовки в патрон станка, поиск свободной ячейки и укладка детали в накопитель). Принимаем, что любое элементарное движение осуществляется за время t_всп=0.2 мин =12 с. Время на закрепление и раскрепление заготовки в патроне станка, а также время на зажатие и разжатие захвата принимаем равным t_заж=0.1 мин = 6 с, принимаем также H=2,6 м,L1=0,4м, L2=L3=0,85м.

Рисунок 3.1 – Схема для определения параметров ПР

Из рис.3.1 а) видно, что в начальном положении локоть и плечо образуютугол 90°, так как l₁=H=0,4 м.

Угол равен: ;

Угол равен: ;

– Позиция h₂

Из рис.3.1 б) определяем:

АГ=ГВ=АВ/2=(1,2–0,4)/2=0,4м;

Из треугольника АБГ находим φ_3h2/2:

º; º;

Угол БАГ равен: º;

Следовательно: º;

– Позиция h₁

Из рис.3.1 в) определяем:

АД=1,6–0,4=1,2м;

Из треугольника АВД определяем АВ:

АГ=ГВ=АВ/2=1,44/2=0,72м;

Из треугольника АБГ определяем:

º; º;

Угол БАГ равен: º;

Угол ДАВ равен: º;

Угол равен: º;

При перемещении от h₀ к h₂ или от h₂ к h₀ (подвод или отвод захвата к рабочей зоне станка) захват совершает повороты на углы j₂ и j₃. Углы j_2h1и j_3h1 находим путем построения плана перемещений:

j₂ = j_2h2– j_2h0 = 118,45° – 90° = 28,45°

j₃ = j_3h2– j_3h0 = 56,9°– 0° = 56,9°

Скорость при данном перемещении захвата:

Где L– вылет консоли руки робота, м; (L = 0,85м);

j– наибольший угол поворота из звеньев 2 и 3; (j = 56,9°=0,993 рад);

δ – погрешность углового позиционирования, с.

В данном ПР используется трапецеидальный закон изменения скорости. При этом законе изменения скорости время, затрачиваемое на прямолинейное перемещение, определяется по следующей формуле:

Где K – коэффициент, зависящий от соотношения ускорений при разгоне и торможении (K=1);

ε_к – угловое ускорение;

ε_к = а_к/L=4,5/0,85=5,29 с^-2;

a_k – ускорение при разгоне-торможении (a_k=4.5 м/c²);

w–угловая скорость установившегося движения (w= 1,068с^-1).

L– вылет консоли руки робота, м; (L = 0,85м);

При перемещении от h₀ к h₁ или от h₁ к h₀ (подвод или отвод захвата к накопителю) захват совершает повороты на углы j₂ и j₃. Углы j_2h1 и j_3h1 находим путем построения плана перемещений:

j₂ = j_2h1– j_2h0 = 114,3° – 90° = 24,3°

j₃ = j_3h1– j_3h0 = 116,1°– 0° = 116,1°

Скорость при данном перемещении захвата:

где L– длина перемещения (L= 0,85 м);

j– наибольший угол поворота из звеньев 2 и 3; (j = 116,1°=2,026 рад);

δ – погрешность углового позиционирования.

В данном ПР используется трапецеидальный закон изменения скорости. При этом законе изменения скорости время, затрачиваемое на прямолинейное перемещение, определяется по следующей формуле:

ГдеK – коэффициент, зависящий от соотношения ускорений при разгоне и торможении (K=1);

ε_к – угловое ускорение;

ε_к = а_к/L=4,5/0,85=5,29 с^-2;

a_k – ускорение при разгоне-торможении (a_k=4.5 м/c²);

w–угловая скорость установившегося движения (w= 1,573с^-1).

L– вылет консоли руки робота, м; (L = 0,85 м);

Линейные перемещения, совершаемые ПР:

1. Из позиции А в позицию Б

ПР совершает линейное перемещение на длину L:

L= L_Б =2,0м