4.1.1.Câch thức truyền động vă phạm vi lăm việc:
Tay mây thiết kế có dạng toạ độ trụ rỗng gồm 3 khớp, khớp quay, khớp quay, khớp quay, thường được ứng dụng trong câc dđy chuyền sản xuất tự động, câc nhă mây, hoặc câc xưởng cơ khí. Nó có thể lăm nhiệm vụ cung cấp phối cho câc mây gia công tự động, cấp sản phẩm hoặc lấy sản phẩm từ băng tải…
Tay mây được truyền động bằng bộ truyền bânh răng,bộ truyền đai răng với sự kết hợp của động cơ bứơc lăm cho kết cấu tay mây được vững chắc, hoạt động tin cậy vă dễ đạt đến vị trí của vật thể được tâc động.
Động cơ được chọn để dẫn động lă động cơ bước có công suất 5,1W, nguồn cung cấp 3.5VDC/Phase. Số động cơ sử dụng lă 3 động cơ bước vă 1 động cơ DC( nguồn cung cấp lă 12V).
4.1.2.Một số chi tiết chính:
Đế, câc tấm, câc thanh đở. Câc trục quay câc trục đở. Ổ bi vòng đệm, lò xo, ốc vít…
Câc động cơ Step, động cơ DC, công tắc, cảm biến.
4.1.3.Động cơ bước:
4.1.3.1.Giới thiệu chung:
Động cơ bước có thể được mô tả như lă một động cơ điện không dùng bộ chuyển mạch. Cụ thể, câc mấu trong động cơ lă stator, vă rotor lă nam chđm vĩnh cửu hoặc trong trường hợp của động cơ biến từ trở, nó lă những khối răng lăm bằng vật liệu nhẹ có từ
tính. Tất cả câc mạch đảo phải được điều khiển bín ngoăi bởi bộ điều khiển, vă đặc biệt, câc động cơ vă bộ điều khiển được thiết kế để động cơ có thể giữ nguyín bất kỳ vị trí cố định năo cũng như lă quay đến bất kỳ vị trí năo. Hầu hết câc động cơ bước có thể chuyển động ở tần số đm thanh, cho phĩp chúng quay khâ nhanh, vă với một bộ điều khiển thích hợp, chúng có thể khởi động vă dừng lại dễ dăng ở câc vị trí bất kỳ.
Động cơ bước có thể được dùng trong hệ thống điều khiển vòng hở đơn giản, những hệ thống năy đảm bảo cho hệ thống điều khiển gia tốc với tải trọng tĩnh, nhưng khi tải trọng thay đổi hoặc điều khiển ở gia tốc lớn, người ta vẫn dùng hệ điều khiển vòng kín với động cơ bước. Nếu một động cơ bước trong hệ điều khiển vòng mở quâ tải, tất cả câc giâ trị về vị trí của động cơ đều bị mất vă hệ thống phải nhận diện lại.
4.1.3.2.Một văi thông số kỹ thuật:
Động cơ bước được chia lăm hai loại, nam chđm vĩnh cửu vă biến từ trở (cũng có loại động cơ hỗn hợp nữa, nhưng nó không khâc biệt gì với động cơ nam chđm vĩnh cửu). Nếu mất đi nhên trín động cơ, câc bạn vẫn có thể phđn biệt hai loại
động cơ năy bằng cảm giâc mă không cần cấp điện cho chúng. Động cơ nam chđm vĩnh cửu dường như có câc nấc khi bạn dùng tay xoay nhẹ rotor của chúng, trong khi động cơ biến từ trở thì dường như xoay tự do (mặc dù cảm thấy chúng cũng có những nấc nhẹ bởi sự giảm từ tính trong rotor). Bạn cũng có thể phđn biệt hai loại động cơ năy bằng ohm kế. Động cơ biến từ trở thường có 3 mấu, với một dđy về chung, trong khi đó, động cơ nam chđm vĩnh cửu thường có hai mấu phđn biệt, có hoặc không có nút trung tđm. Nút trung tđm được dùng trong động cơ nam chđm vĩnh cửu đơn cực.
Động cơ bước phong phú về góc quay. Câc động cơ kĩm nhất quay 90 độ mỗi bước, trong khi đó câc động cơ nam chđm vĩnh cửu xử lý cao thường quay 1.8 độ đến 0.72 độ mỗi bước. Với một bộ điều khiển, hầu hết câc loại động cơ nam chđm vĩnh cửu vă hỗn hợp đều có thể chạy ở chế độ nửa bước, vă một văi bộ điều khiển có thể điều khiển câc phđn bước nhỏ hơn hay còn gọi lă vi bước.
Đối với cả động cơ nam chđm vĩnh cửu hoặc động cơ biến từ trở, nếu chỉ một mấu của động cơ được kích, rotor (ở không tải) sẽ nhảy đến một góc cố định vă
sau đó giữ nguyín ở góc đó cho đến khi moment xoắn vượt qua giâ trị moment xoắn giữ (hold torque) của động cơ.
điện đi qua câc cuộn, vă chuỗi điều khiển sau sẽ quay động cơ theo chiều kim đồng hồ 24 bước hoặc 2 vòng: Cuộn 1 1001001001001001001001001 Cuộn 2 0100100100100100100100100 Cuộn 3 0010010010010010010010010 Hình 4.2.
Động cơ bước đơn cực, cả nam chđm vĩnh cửu vă động cơ hỗn hợp, với 5, 6 hoặc 8 dđy ra thường được quấn như sơ đồ hình 4.2, với một đầu nối trung tđm trín
câc cuộn. Khi dùng, câc đầu nối trung tđm thường được nối văo cực dương nguồn cấp, vă hai đầu còn lại của mỗi mấu lần lượt nối đất để đảo chiều từ trường tạo bởi cuộn đó.
Hình 4.3.
Động cơ nam chđm vĩnh cửu hoặc hỗn hợp hai cực có cấu trúc cơ khí giống y như động cơ đơn cực, nhưng hai mấu của động cơ được nối đơn giản hơn, không có đầu trung tđm. Vì vậy, bản thđn động cơ thì đơn giản hơn, nhưng mạch điều khiển để đảo cực mỗi cặp cực trong động cơ thì phức tạp hơn. Minh hoạ ở hình 4.3 chỉ ra câch nối động cơ.
Ngoăi câc loại động cơ bước đê được giới thiệu ở trín thì còn có loại động cơ nhiều fa.
4.1.3.3.Mạch điều khiển động cơ bước:
Vấn đề năy sẽ được đề cập kỹ hơn ở phần thiết kế mạch( điện tử ).
4.1.4.Phđn tích động học tay mây:
Tay mây có cấu trúc cơ khí gồm 3 khđu. Trong đó, khđu 0 lă khđu cố định(giâ), câc khđu 1,2 vă 3 lă câc khđu động được nối với nhau bằng 3 khớp động loại 5.
4.1.4.1.Thông số kỹ thuật:
Ở đđy ta chú ý tay mây có 3 bậc tự do:(quay, tịnh tiến, tịnh tiến) nín lần lược ta có câc biến khớp. θ*1, d2 ,d3 .
Kích thước của câc khđu trín tay mây thiết kế: *
θ 1 : Khớp quay quanh trục Z góc 3600 . *
θ 2 : Khớp quay quanh trục góc 900 . θ* : Khớp quay quanh trục góc 1200 .
Trọng lượng tay mây: 15 kg. Tải trọng lớn nhất cho phĩp: 500g
Hình 4.4. lă mô hình tay mây được thiết kế.
Hình 4.5. mô hình tay mây.
Hình 4.6.
Phạm vi hoạt động của tay mây lă hình trụ rỗng có vùng giới hạn trong lă 100 (mm). Vùng giới hạn ngoăi lă 600 (mm) . Chiều cao tối đa: 760 (mm).