1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

ĐỒ án THIẾT kế hệ THỐNG cơ điện tử robot

95 14 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 95
Dung lượng 3,71 MB

Nội dung

ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i Mục Lục Danh mụ c hình ả nh Danh mụ c cá c cụ m từ viết tắ t LỜ I NÓ I ĐẦ U PHẦ N I: ĐIỀ U KHIỂ N ROBOT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1)Sơ lượ c trình phá t triển củ a robot cô ng nghiệp 1.2)Phâ n loạ i robot 1.3) Cấu trú c bả n củ a robot cô ng nghiệp 11 CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC CỦA ROBOT 13 2.1)Thiết kế mơ hình robot 13 2.2) Đặ t hệ trụ c tọ a độ DH 16 2.3)Bậc tự củ a robot 17 2.4) Phương trình độ ng họ c củ a robot 18 CHƯƠNG 3 : TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC ROBOT 20 3.1) Cơ sở lý thuyết 20 3.2) Bà i Toá n độ ng họ c thuậ n 22 3.3) Bà i toá n độ ng họ c ngượ c 29 3.4) Xác định miền m việc củ a robot 31 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC ROBOT 33 4.1) Cơ sở lý thuyết 33 4.2) Thiết lậ p phương trình độ ng lự c họ c 35 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG 43 5.1) Các i niệm quỹ đạ o chuyển độ ng củ a robot 43 5.2) Thiết kế quỹ đạ o đa thứ c bậ c ba 43 5.3) Ví dụ thiết kế quỹ đạ o đa thứ c bậc cho robot scara 44 CHƯƠNG 6: THUẬT TOÁN THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN 46 6.1)Thiết kế điều khiển 46 6.2) Mô phỏ ng matlab 48 PHẦ N II: KẾ T CẤ U ROBOT 57 CHƯƠNG 7: TÍNH TỐN THIẾT KẾ KHÂU VÀ KHÂU .57 7.1) Tính tố n thiết kế cấu cặ p vị i hú t châ n khơ ng .57 7.2) Chọ n trụ c dẫ n hướ ng độ ng xoay vậ t .61 Page ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i 7.3) Tính tố n thiết kế truyền độ ng vít me đai ố c 65 CHƯƠNG TÍNH TOÁN KẾT CẤU KHỚP SỐ .72 8.1) Tính tố n lự a chọ n kết cấ u trụ c số 2: 72 8.2) Tính chọ n then cho trụ c số 74 8.3)Tính chọ n ổ bi đỡ chặ n cho trụ c số 75 8.4) Chọ n đô ng truyền độ ng cho trụ c 76 8.5)Tính chọ n truyền độ ng đai ră ng 78 CHƯƠNG TÍNH TỐN KẾT CẤU KHỚP .80 9.1) Tính tố n lự a chọ n kết cấ u trụ c số 80 9.2) Tính chọ n then cho trụ c số 82 9.3) Tính chọ n ổ bi đỡ chặ n cho trụ c số 83 9.4) Chọ n độ ng điện truyền độ ng cho trụ c số .85 9.5) Chọ n truyền bá nh ră ng cho trụ c số 86 KẾ T LUẬ N 90 TÀ I LIỆ U THAM KHẢ O 91 Page ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i Danh mục hình ảnh Hình 1.1 Robot kiểu tọa độ Đề Hình 1.2 Robot kiểu tọa độ trụ Hình 1.3 Robot kiểu tọa độ cầu Hình 1.4 Robot SCARA Hình 1.5 Tay máy kiểu tay người .9 Hình 1.6 Một dạng Robot điều khiển servo 10 Hình 1.7 Robot hàn 11 Hình 1.8Robot dùng quân Mỹ 11 Hình 2.1: Mơ hình robot scara .13 Hình 2.2: Khâu đế 14 Hình 2.3: Khâu 14 Hình 2.4: Khâu 15 Hình 2.5: Khâu 15 Hình 2.6: Khâu 16 Hình 2.7: hệ trục tọa độ 16 Hình 2.8: Đặt hệ trục tọa độ 20 Hình 2.9: Đồ thị tọa độ điểm thao tác cuối 25 Hình 2.10: Đồ thị vận tốc điểm thao tác cuối 25 Hình 2.11: Đồ thị gia tốc điểm thao tác cuối 26 Hình 2.12: mơ quỹ đạo chuyển động matlab .27 Hình 2.13 : Hình chiếu đơn giản robot mặt phẳng x0y 30 Hình 2.14: miền làm việc robot .32 Hình 4.1 : Các khối tâm robot scara .35 Hình 6.1: Sơ đồ điều khiển .46 Hình 6.2: sơ đồ điều khiển vị trí .48 Hình 6.3: Sơ đồ robot sau chuyển sang từ solidwork simechanics sau thêm khối Joint Actu Joint sensor điều khiển 48 Hình 6.4: đầu vào điều khiển 49 Hình 6.5: kết mơ với luật điều khiển PID 49 Hình 6.6: kết mơ với luật điều khiển PD 50 Hình 6.7: kết mơ với luật điều khiển PI .50 Hình 6.8: sơ đồ khối simulink 52 Hình 6.9: sơ đồ quỹ đạo đầu vào 53 Hình 6.10: sơ đồ điều khiển PD .53 Hình 6.11: đồ thị vị trí 55 Hình 6.12: đồ thị vận tốc 56 Hình 7.1 Vịi hút chân khơngđiều khiển .57 Hình 7.2 Sơ đồ tính toán lực cặp tải trọng Qz đặt lệch tâm .57 Hình 7.3 Thơng số kỹ thuật bơm hút chân không 58 Hình 7.4 Thơng số hình học vịi hút chân khơng 59 Hình 7.5 Cặp vịi hút chân không 60 Hình 7.6 Kết đầu trục dẫn hướng 62 Hình 7.7 Bạc dẫn hướng LMF 16 63 Hình 7.8 Động bước 14HR08 65 Hình 7.9 Sơ đồ truyền động trục vít me 65 Hình 7.10 Thơng số hình học trục vít me SND 16x10R .67 Hình 7.11 Đầu trục kiểu 2A&4A 68 Page ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i Hình 7.12 Gối đỡ cố định 68 Hình 7.13 Gối đỡ tự lựa 69 Hình 7.14 Động bước dẫn động trục vít me .71 Hình 8.1 Sơ đồ lực biểu đồ momen lực tác dụng lên trục số 73 Hình 8.2 Kích thước then .74 Hình 8.3 Ổ bi đỡ chặn dãy 46304 76 Hình 8.4 Các thông số động AK-GB 42 77 Hình 9.1 Sơ đồ lực biểu đồ momen lực tác dụng lên trục số 81 Hình 9.2 Kích thước then .82 Hình 9.3 Ổ bi đỡ chặn dãy 46305 84 Hình 9.4 Các thông sốcủa động AK-GB 60 .85 Hình 9.5 Thơng số bánh SH 87 Danh mục cụm từ viết tắt TTTKHDĐCK: Tính tố n thiết kế hệ dẫ n độ ng khí HTCĐT: Hệ thố ng điện tử Page ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i LỜI NĨI ĐẦU Trong nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước vấn đề tự động hóa có vai trò đặc biệt quan trọng Nhằm nâng cao nâng suất dây chuyền công nghệ, nâng cao chất lượng khả cạnh tranh sản phẩm, cải thiện điều kiện lao động, nâng cao suất lao động đặt hệ thống sản xuất phải có tính linh hoạt cao.Robot công nghiệp, đặc biệt tay máy robot bô phận quan trọng để tạo hệ thống Tay máy Robot có mặt sản xuất từ nhiều năm trước, ngày tay máy Robot dùng nhiều lĩnh vực sản xuất, xuất phát từ ưu điểm mà tay máy Robot đúc kết lại trình sản xuất làm việc, tay máy có tính mà người khơng thể có được, khả làm việc ổn định, làm việc mơi trường độc hại… Do việc đầu tư nghiêc cứu, chế tạo loại tay máy Robot phục vụ cho công tự động hóa sản xuất cần thiết cho tương lai ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ giúp chúng em làm quen tìm hiểu kĩ với vấn đề cốt lõi robot có ích cho chúng em sau Qua chúng em tìm hiểu sâu tìm hiểu cách tiếp cận giải vấn đề môn học Đồng thời qua làm đồ án hình thành thêm kĩ làm việc,lập kế hoạch,viết báo cáo……rất có ích cho sau Trong q trình làm đồ án có nhiều vấn đề đặt mà phạm vi khả chúng em hạn chế chưa thể giải triệt để vấn đề đặt ra.Vì vậy, chúng em mong đóng góp sửa chữa góp ý q thầy để em rút kinh nghiệm bổ sung kiến thức cho Cuối cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tâm huyết thầy Phạm Minh Hải– Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy Và Robot - Viện Cơ khí – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội giúp chúng em hoàn thành đồ án Chúng em xin chân thành cảm ơn ! Page ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i PHẦN I: ĐIỀU KHIỂN ROBOT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1) Sơ lược trình phát triển robot công nghiệp Thuậ t ngữ “Robot” đượ c sử dụ ng lầ n đầ u tiên bở i Karel Capek kịch củ a ô ng Rosum’s Universal Robots đượ c xuấ t bả n o nă m 1921 Co lẽ mộ t gợ i ý ban đầ u cho cá c nhà sá ng chế kỹ thuậ t việc sá ng chế cấ u, má y mó c bắ t chướ c cá c hoạ t độ ng củ a ngườ i Về mặ t kỹ thuậ t, nhữ ng robot ng nghiệp ngà y có nguồ n gố c từ hai lĩnh vự c kỹ thuậ t đờ i sớ m cá c cấ u điều khiển từ xa (Teleoperator) cá c má y cô ng cụ điều khiển số (NC-Numerially Controoled Machine Toll) Cá c cấ u điều khiển từ xa (hay cá c thiết bị kiểu chủ -tớ ) phá t triển mạ nh chiến tranh giớ i lầ n thứ hai nhằ m nghiên u cá c vậ t liệu phó ng xạ cá c viện nghiên u nguyên tử lự c Đó nhữ ng cấ u phỏ ng sinh họ c bao gồ m nhữ ng khau khớ p cá c dâ y chằ ng gắ n liền vớ i hệ điều hà nh cá nh tay củ a ngườ i, thao tá c thô ng qua cá c cấ u khuếch đạ i khí Cụ thể, gồ m có mọ t kẹp bên hai tay cầ m bên ngoà i Cả hai, tay cầ m kẹp, đượ c nố i vớ i bằ ng mộ t câ u sá u bậ c tự để tạ o cá c vị trí hướ ng tù y ý cho tay cầ m kẹp Cơ cấ u nà y dù ng để điều khiển kẹp theo chuyển đọ ng củ a tay cầ m Chính vậ y, mặ c dù ngườ i thao tá c đượ c tá ch biệt khỏ i khu vự c phó ng xạ bở i mố t bứ c tườ ng có mộ t hoặ c i củ a quan sá t, vân nhìn thấ y thự c cá c thao tá c bên mộ t cá ch bình thườ ng Và o khoả ng nă m 1949 cá c má y cô ng cụ điều khiển số đờ i nhằ m đạ p ứ ng nhu cầ u gia cô ng cá c chi tiết ngà nh chế tạ o má y bay Nhữ ng robot đầ u tiên thự c chấ t kết nố i giữ a cá c khâ u khí củ a cấ u điều khiển từ xa vớ i khả nă ng lậ p trình củ a má y cô ng cụ điều khiển số Đầ u thậ p kỹ 1960, cô ng ty Mỹ AMF (America Machine and Foundry Company) cho đờ i robot cô ng nghiệp đượ c đặ t tên Versatran, Hary Johnson Veljko Milenkovic thiết kế Nă m 1967 trườ ng Đạ i họ c tổ ng hợ p Standford (Mỹ) chế tạ o mẫ u robot hoạ t độ ng theo mô hình “mắ t-tay”, có khả nă ng nhậ n biết định hướ ng bà n kệp theo vị trí vậ t kệp nhờ cá c m biến Nă m 1974 cô ng ty Mỹ Cincinnati đưa loạ i robot điều khiển bằ ng má y vi tính, gọ i robot TTT (The Tomorrow Tool: Cô ng cụ củ a tương lai) Robot nà y nâ ng đượ c vậ t có khố i lượ ng lên đến 45kg Nhữ ng nă m 80, nhấ t nhữ ng nă m 90, p dụ ng rộ ng rã i cá c tiến kỹ thuậ t vi xử lý cô ng nghệ thô ng tin, số lượ ng robot cô ng nghiệp gia tă ng, giá nh giả m rõ rệt, tính có nhữ ng bướ c tiến mớ i Page ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i Ngà y chuyên ngà nh khoa họ c robot “robotics” trở nh mộ t lĩnh vự c rộ ng khoa họ c, bao gồ m cá c vấ n đề cấ u trú c cấ u độ ng họ c, độ ng lự c họ c, lậ p trình quỹ đạ o, m biến tín hiệu, điều khiển chuyển độ ng… Định nghĩa robot cô ng nghiệp Viện nghiên u robot củ a Mỹ đề xuấ t đượ c sử dụ ng rộ ng rã i: “RBCN tay má y vạ n nă ng, hoạ t đọ ng theo chương trình lậ p trình lạ i để hồ n nh nâ ng cao hiệu hoà n nh cá c nhiệm vụ c cô ng nghiệp, vậ n chuyển nguyên vậ t liệu, chi tiết, dụ ng cụ hoặ c cá c thiết bị chuyên dù ng c.” Ngoá i cá c ý trên, định nghĩa 0CT 25686-85 cò n bổ sung cho RBCN c nă ng điều khiển trính sả n xuấ t: “RBCN tay má y tự độ ng đượ c đặ t cố định hay di độ ng bao gồ m thiết bị dang thừ a hành tay má y có mộ t sô bậ c tự hoạ t độ ng thiết bị điều khiển theo chương trình, tá i lậ p trình để hồ n nh cá c c nă ng vậ n độ ng điều khiển trình sả n xuấ t.” Chứ c nă ng vậ n độ ng bao gồ m cá c hoạ t độ ng “cơ bắ p” vậ n chuyển, định hướ ng, xếp đặ t, gá kẹp, lắ p rá p… đố i tượ ng Chứ c điều khiển m vai trò củ a robot mộ t phương tiện điều hà nh sả n xuấ t, cung cấ p dịch vụ vậ t liệu, phâ n loạ i phâ n phố i sả n phầ m, trì sả n xuấ t thậ m chí điều khiển cá c thiết bị liên quan Vớ i cá c đặ c điểm lậ p trình lạ i, RBCN thiết bị tự độ ng hó a khả trình ngà y cà ng trở nh phậ n khô ng thể thiếu đượ c củ a cá c tế bà o hoặ c hệ thố ng sả n xuấ t linh hoạ t 1.2)Phân loại robot 1.2.1 Phân loại theo kết cấu * Tay má y kiểu tọ a độ Descarte: tay má y có chuyển độ ng bả n tịnh tiến theo phương củ a cá c trụ c hệ tọ a độ gố c (cấ u hình T.T.T) Trườ ng ng tá c có ng khố i chữ nhậ t Do kết cấ u đơn giả n, loạ i tay má y có độ ng vữ ng cao, độ xá c khí dễ đả m bả o vậ y thườ ng dù ng để vậ n chuyển phô i liệu, lắ p rá p, hàn rong mặ t phẳ ng… Page ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i Hình 1.1 Robot kiểu tọa độ Đề * Tay má y kiểu tọ a độ trụ : c vớ i kiểu tay má y Descartes khớ p đầ u tiên, dù ng khớ p quay thay cho khớ p trượ t Vù ng m việc củ a có ng hình trụ rỗ ng Khớ p trượ t nằ m ngang cho phép tay má y thò đượ c o khoả ng nằ m ngang Độ ng vữ ng củ a tay má y trụ tố t, thích hợ p vớ i tả i nặ ng, độ xá c định vị mặ t phẳ ng nằ m ngang giả m tầ m vớ i tă ng Hình 1.2 Robot kiểu tọa độ trụ * Tay má y kiểu tọ a độ cầ u: c vớ i kiểu trụ khớ p thứ hai (khớ p trượ t) đượ c thay bằ ng khớ p quay Nếu quỹ đạ o củ a phầ n cô ng tá c đượ c mô tả tọ a độ cầ u mỗ i bậ c tự tương ứ ng vớ i mộ t khả nă ng chuyển độ ng vù ng m việc củ a mộ t khố i trụ rỗ ng Độ ng vữ ng củ a tay má y thấ p hai loạ i độ xá c phụ thuộ c o tầ m vớ i Tuy nhiên loạ i gắ p đượ c cá c vậ t dướ i sàn Page ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i Hình 1.3 Robot kiểu tọa độ cầu * Tay má y SCARA: Robot SCARA đờ i o nă m 1979 tạ i trườ ng đạ i họ c Yamanaski ( Nhậ t Bả n) dù ng cho cô ng việc lắ p rá p Đó kiểu tay má y đặ c biệt gồ m hai khớ p quay mộ t khớ p trượ t, ba khớ p có trụ c song song vớ i Kết cấ u m cho tay má y ng vữ ng theo phương thẳ ng đứ ng ng vữ ng theo phương đượ c chọ n, phương ngang Loạ i chuyên dù ng cô ng việc lắ p rá p vớ i tả i trọ ng nhỏ theo phương thẳ ng đứ ng Từ SCARA viết tắ t củ a chữ “Selective Compliance Articulated Robot Actuato” để mô tả cá c đặ c điểm Vù ng m việc củ a SCARA mộ t phầ n củ a hình trụ rỗ ng Hình 1.4 Robot SCARA * Tay má y kiểu tay ngườ i: tấ t cá c khớ p khớ p quay, trụ c thứ nhấ t v ng gó c vớ i hai trụ c Do tương tự giữ a tay ngườ i, khớ p thứ hai đượ c gọ i khớ p vai (Shoulder joint), khớ p thứ ba khớ p khủ y (Elbow joint), Page ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i nố i cẳ ng tay vớ i khủ y tay Tay má y m việc rấ t khéo léo Nhưng độ xá c định vị phụ thuộ c vị trí củ a vù ng m việc Hình 1.5 Tay máy kiểu tay người Toà n kết cấ u mớ i liên quan đến khả định vị củ a phầ n cô ng tá c Muố n định vị , cầ n bổ sung cổ tay Muố n định hướ ng tù y ý phầ n cô ng tá c, cổ tay phả i có nhấ t ba chuyển độ ng quay quanh ba trụ c v ng gó c vớ i 1.2.2 Phân loại theo điều khiển Có loạ i điều khiển robot: điều khiển hở va điều khiển kín * Điều khiển hở : dù ng truyền độ ng bướ c (độ ng điện hoặ c độ ng thủ y lự c, khí nén…) mà quã ng đườ ng hoặ c gó c dịch chuyển tỷ lệ vớ i số sung điều khiển Kiểu điều khiển nà y đơn giả n, đạ t độ xá c thấ p * Điều khiển kín (hay điều khiển servo): sử dụ ng tín hiệu phả n hồ i vị trí để tă ng độ xá c điều khiển Có kiểu điều khiển servo: điều khiển điểm-điểm điều khiển theo đườ ng (contour) Page 10 ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i   Flt  man  mmax r  25     0,385  2.64 N 6 Lự c n tính li tâ m lớ n nhấ t - Mô men xoắ n Tmax  mat r  m r  25    0.3852  0, 485 Nm  485 Nmm 24 Xác định đường kính trục sơ bộ: d 1≥ √ T max 2×[ τ ] = 485  0.2  20 4,95 mm Sơ đồ tác dụng lực: Page 84 (1) ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i Hình 9.1 Sơ đồ lực biểu đồ momen lực tác dụng lên trục số Từ biểu đồ momen ta tính đượ c momen uố n lớ n nhấ t: M x max  Pl /  Flt.a /  250  385 /  2.64 110 /  48270 Nmm Tính xác đường kính trục d1: d 1≥ √ M td 1[ σ ] √ 2 M x max +αM z Vớ i Mtd = Trong : α = 0,75 - L l=r = 385mm - Mxmax=48270Nmm: Mô men uố n - [σ]= 58 tra bả ng 10.5 giá o trình TTTKHDĐCK - Mz= Tmax= 450Nmm : mô men xoắ n 2  M tđ  48270  0, 75  450  48271 Nmm 48271 d1   0.1  58  20,3 mm (2) Từ (1) (2) ta chọ n cá c kích thướ c đườ ng kính trụ c số d1=25mm, d= 10mm 9.2) Tính chọn then cho trục số Ta chọn then vật liệu thép C45 có [ σ d ] = 100Mpa [ τ c ] = 60Mpa, dựa vào bảng 9.1a giáo trình TTTKHDĐCK chọn then có thơng số sau: Page 85 ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i Hình 9.2 Kích thước then Chọn chiều dài then lt= 50mm Điều kiện bền dập kiểm nghiệm theo công thức 9.1 giáo trình TTTKHDĐCK: σd = 2T ≤[ σ d ] dl t (h−t ) d   0, 485  0, 0003Mpa    d   100 Mpa 25  50  (7  4)   Thỏa mãn điều kiện bền dập Điều kiện bền cắt kiểm nghiệm theo cơng thức 9.2 giáo trình TTTKHDĐCK: τc= 2T ≤τ dl t b [ c ] c   0, 485  0, 0001Mpa    c   60 Mpa 25  50    Thỏa mãn điều kiện bền cắt 9.3) Tính chọn ổ bi đỡ chặn cho trục số Sơ đồ lực: Hệ số khả làm việc tính theo cơng thức 11.1 TTTKHDĐCK: m C d =Q √ L Page 86 ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i Trong đó: - Q: tải trọng động quy ước, kN Đối với ổ bi đỡ dãy tải trọng động Q=( XVF r +YF a ) k t k đ tính theo công thức 11.3 TTTKHDĐCK: Với:  Fa=250N =0,25kN  Phản lực ổ đỡ: Fr  M x max 110 48270 110     440 N  0, 44kN 2 2  V: hệ số kể đến vòng quay, ta chọn vòng quay V=1  kt: hệ số ảnh hưởng nhiệt độ, kt =  kđ: hệ số kể đến đặc tính tải trọng dựa vào bảng 11.3 TTTKHDĐCK ta chọn kđ= 1,5  X,Y: hệ số tải trọng hướng tâm hệ số tải trọng dọc trục Với ổ bi đỡ chặn dãy có góc tiếp xúc α = 26o (đối với kiểu 46000) có X= 0,41, Y= 0,87   Q=  - L: tuổi thọ ổ tính triệu vịng quay Được xác định theo công thức 6 11.2 TTTKHDĐCK: L =10 L/ (60n ) => L=60 nLh /10 0, 411 0, 44  0,87  0, 25 11,5  0, 6kN h Với:  n= 10 vòng/ phút  Lh: tuổi thọ ổ tính giờ, ta có Lh= 10000  L= 60×10×10000/10 = triệu vòng quay - m: bậc đường cong mỏi ổ bi m=3 Suy hệ số khả làm việc ổ là: Cd  0,  = 1,1 kN Dựa vào bảng P2.12 TTTKHDĐCK ta chọn ổ bi đỡ chặn dãy cỡ trung hẹp, kí hiệu ổ 46305 có C= 21,1 kN Page 87 ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i Hình 9.3 Ổ bi đỡ chặn dãy 46305 9.4) Chọn động điện truyền động cho trục số Sơ đồ truyền động: Thông số đầu vào: - Mô men xoắn cần truyền Tct=0,485Nm Tốc độ cần truyền n=10 vg/phút Từ thông số ta chọn động truyền động động bước kết hợp hộp giảm tốc phanh điện tử có mã: A50K-M566 –GB10: Page 88 ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i Hình 9.4 Các thơng sốcủa động AK-GB 60 Kích thước động A50K-M566-GB10: 9.5) Chọn truyền bánh cho trục số Chọ n truyền độ ng bá nh ră ng trụ ră ng nghiêng cho trụ c số có ưu điểm ă n khớ p êm chịu đượ c tả i trọ ng lớ n Các thông số đầu vào truyền: - Momen tố i đa T1= 5Nm Tỉ số truyền 1:2 Khoả ng cá ch trụ c 60 Từ cá c thô ng số ta chọ n truyền bá nh ră ng trụ ră ng nghiêng mã SH củ a hã ng KHK: Page 89 ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i Hình 9.5 Thơng số bánh SH Tính xác khoảng cách trục: aw  0,5(d1  d )  0,5(41, 41  82,82)  62,12mm Page 90 ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i Các thông số cặp bánh răng: - Vậ t liệu: S45C Gó c nghiêng ră ng:   15 Gó c profin gố c:  = 20o Gocs profin ră ng:  t  arctg (tg / cos  )  arctg (tg 20 / cos15)  21 Ứ ng suấ t cho phép: [ H ]=600Mpa , [ F ]=300Mpa Vậ n tố c vò ng bá nh ră ng chủ độ ng: v   d w1n1 / 6000  3,14.41, 41.10 / 6000  0, 22m / s Cấ p xá c củ a cặ p bá nh ră ng cấ p Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: - Ứ ng suấ t tiếp xú c xuấ t mặ t ră ng củ a truyền phả i thỏ a mã n điều kiện:  H  Z M Z H Z 2T1 K H (u  1) / (bW ud w1 )  [ H ] Trong :  ZM= 274 (MPa)1/3: hệ số ả nh hưở ng đến tính vậ t liệu, tra bả ng 6.5 giá o trình TTTKHDĐCK  ZH: hệ số kể đến hình ng bề mặ t tiếp xú c Z H  cos b / sin 2 tw  cos14 / sin 2.26  1,57  b  arc tan(cos  t tg  )  arctan(cos 21.tg15)  14  tw  arccos(a cos  t / aw )  arccos(60cos 21/ 62,12)  26  Z : hệ số kể đến trù ng khớ p củ a ră ng    bw sin  / ( m )  25sin15 / 2.3,14  1, 03  Z  1/    1/1,58  0,8 Tính gầ n đú ng:    [1,88-3,2(1/z1 +1/z )]cos  [1,88  3, 2(1/ 20  1/ 40)]cos15  1,58  KH: hệ số tả i trọ ng tính mặ t tiếp xú c K H  K H  K H K Hv  1, 02.1, 05.1,14  1, 22 K H   1, 02 : tra bả ng 6.7 giá o trình TTTKHDĐCK K H  1, 05 : hệ số kể đến phâ n bố khô ng đồ ng tả i trọ ng tra bả ng 6.14 giá o trình TTTKHDĐCK  H go v aw / u bw d w1 vH bw d w1 K Hv    1 2T1K H  K H   1 2T1K H  K H 0, 002.56.0, 22 62,12 / 2.25.41, 41  1,14 2.5.103.1, 02.1, 05 Page 91 ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i   H  274.1,57.0,8 2.5.103.1, 22(2  1) / (25.2.41, 412 )  225MPa  [ H ]  600 MPa Vậ y truyền thỏ a mã n điều kiện bền tiếp xú c Kiểm nghiệm độ bền uốn: - Ứ ng suấ t uố n sinh khô ng đượ c vượ t giá trị cho phép:  F  2T1 K F Y Y YF / (bw d w1m)    F   300 MPa  F   F 1YF / YF    F   300MPa Trong :  KF: hệ số tả i trọ ng tính uố n K F  K F  K F K Fv  1, 02.1, 22.1,1  1,37 K F   1, 02 : hệ số kể đến phâ n bố khô ng đồ ng tả i trọ ng lên chiều rộ ng vành Tra bả ng 6.7 giá o trình TTTKHDĐCK K F  1, 22 : hệ số kể đến phâ n bố tả i trọ ng khô ng cho cá c đô i ră ng K Fv : hệ số kể đến tả i trọ ng độ ng xuấ t vù ng ă n khớ p tính uố n K Fv    1   g v aw / u bw d w1 vF bw d w1  1 F o 2T1K F  K F 2T1K F  K F 0, 016.56.0, 22 62,12 / 2.25.41, 41  1,1 2.5.103.1, 02.1, 22 Y  1/    1/1,58  0, 63 : hệ số kể đến trù ng khớ p củ a ră ng Y    /140   15 / 140  0,  : hệ số kể đến gó c nghiêng củ a ră ng  YF1=3,13; YF2=3,29: hệ số ng ră ng củ a bá nh bá nh Tra bả ng 6.18 giá o trình TTTKHDĐCK  F  2.5.10 1,37.0, 63.0,9.3,13 / (25.41, 41.2)  12 MPa  [ F ]=300MPa    12.3, 29 / 3,13  12, MPa  [ F ]=300MPa   F Vậ y truyền bá nh thỏ a mã n điều kiện bền uố n Page 92 ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i KẾT LUẬN Đây đề tài mang tính thực tế cao, mà cơng nghiệp ngày phát triển cạnh tranh khơng ngừng địi hỏi suất chất lượng phải cải thiện nhờ dây chuyền máy móc đại thay lao động chân tay người Như đồ án môn học chúng em tìm hiểu cách xây dựng mơ hình robot SCARA, từ thiết kế kết cấu đến lập trình điều khiển hoạt động Cơng việc hoàn thành bao gồm sau -  Tổng quan ngành công nghiệp robot  Xây dựng kết cấu cho robot Dựng mơ hình 3D Solidwords Tính tốn ổ, trục Chọn truyền, động cơ, chọn trục  Lập trình điều khiển hoạt động Tính tốn động học robot Tính tốn động lực học Thiết kế quỹ đạo chuyển động Xây dựng điều khiển Matlab Qua đề tài chúng emđã biết cách vận dụng kiến thức chuyên môn đào tạo trường Đại học Bách Khoa Hà Nội thời gian qua vào với thực tế sống với công nghiệp Không qua đồ án nàychúng em học nhiều kĩ làm việc nhóm, giải vấn đề, tìm tài liệu, viết báo cáo có ích cho sau này.Một lần nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy Phạm Minh Hải thầy mơn giúp chúng em hồn thành đề tài Page 93 ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i Do giới hạn thời gian kiến thức đồ án này, chúng em giải số vấn đề việc thiết kế robot ngồi cịn nhiều vấn đề cần phải giải để có sản phẩm robot hồn thiện chúng em mong q thầy bạn đóng góp ý kiến để đề tài hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo trình, giảng: Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí Nhà xuất Giáo dục Việt Nam Nguyễn Trọng Hiệp Chi tiết máy Nhà xuất giáo dục, 2006 Phí Văn Hào, Lê Gia Bảo, Phạm Văn Nghệ, Lê Trung Kiên.Tự động hóa trình dập tạo hình Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2006 PGS Phan Bùi Khôi Slide giảng Robotics GS TSKH Nguyễn Văn Khang, TS Chu Anh Mỹ Giáo trình Cơ sở robot công ngiệp Tài liệu khác: http://baoanjsc.com.vn/TaiLieu/Giac%20hut%20chan%20khong%20dung %20cho%20tai%20nang%20SMC%20dong%20ZPT-catalog %2025042015090233.pdf http://www.tstvietnam.vn/Tai-lieu-ky-thuat/85/95/So-tay-tra-cuu-san-phamSKF.html http://www.omc-stepperonline.com/ Page 94 ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS Phạ m Minh Hả i http://autonics.com.vn/products/products_detail.php? catecode=03/01/04&db_uid=2164 Page 95 ... phục vụ cho công tự động hóa sản xuất cần thiết cho tương lai ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ giúp chúng em làm quen tìm hiểu kĩ với vấn đề cốt lõi robot có ích cho chúng em sau Qua chúng em... CỦA ROBOT 2.1 )Thiết kế mơ hình robot Ở đâ y em sử dụ ng phầ n mềm SolidWords để thiết kế mô hình cá c khâ u kết cấ u củ a Robot Mơ hình đề tà i nà y dừ ng tính tượ ng trưng, khơ ng sau o thiết kế. .. Minh Hải– Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy Và Robot - Viện Cơ khí – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội giúp chúng em hoàn thành đồ án Chúng em xin chân thành cảm ơn ! Page ĐỒ Á N THIÊ T KẾ HTCĐT GVHD: TS

Ngày đăng: 16/08/2021, 06:18

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí. Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam Sách, tạp chí
Tiêu đề: Trịnh Chất, Lê Văn Uyển
Nhà XB: Nhà xuất bảnGiáo dục Việt Nam
2. Nguyễn Trọng Hiệp. Chi tiết máy. Nhà xuất bản giáo dục, 2006 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nguyễn Trọng Hiệp
Nhà XB: Nhà xuất bản giáo dục
3. Phí Văn Hào, Lê Gia Bảo, Phạm Văn Nghệ, Lê Trung Kiên.Tự động hóa quá trình dập tạo hình. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2006 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Phí Văn Hào, Lê Gia Bảo, Phạm Văn Nghệ, Lê Trung Kiên
Nhà XB: Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội
4. PGS. Phan Bùi Khôi. Slide bài giảng Robotics Sách, tạp chí
Tiêu đề: PGS. Phan Bùi Khôi
5. GS. TSKH Nguyễn Văn Khang, TS. Chu Anh Mỹ. Giáo trình Cơ sở robot công ngiệpTài liệu khác Sách, tạp chí
Tiêu đề: GS. TSKH Nguyễn Văn Khang, TS. Chu Anh Mỹ

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w