CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ CƠ KHÍ VÀ MẠCH ĐIỆN
4.1 Thiết kế cơ khí
4.1.3 Thiết kế các cụm chi tiết
4.1.3.1 Kết cấu cụm động cơ và khâu 1:
Yêu cầu:
− Vị trí của 3 động cơ trên đế cố định lệch nhau mỗi góc 120𝑜 là như nhau.
− Vị trí của khâu 1 so với động cơ tại mỗi trục là như nhau.
Thiết kế:
− Chi tiết tấm đế trên là phần đế cố định được gắn với phần giá bên ngoài, đỡ toàn bộ khối lượng của robot. Thiết kế yêu cầu chi tiết phải làm từ vật liệu có độ cứng tốt để đảm bảo độ cứng vững cho robot. Ngồi việc gia cơng mặt 2 bề mặt để đảm bảo độ đồng phẳng giữa các chi tiết gá động cơ khi lắp đặt, bên trên chi tiết còn được phay lõm xuống 3mm để định vị vị trí cho 3 chi tiết gá động cơ, đảm bảo rằng chi tiết gá động cơ không bị dịch chuyển do hiện tượng tháo lỏng của bulong siết.
− Chi tiết gá động cơ được đặt ở phía trên tấm đế cố định vì nếu đặt gá động cơ phía dưới thì nó sẽ phải chịu tồn bộ trọng lượng của robot. Trong quá trình di chuyển, robot tạo ra nhiều rung động làm chi tiết gá dễ bị biến dạng, dẫn đến sai số. Do đó, đặt gá phía trên tấm đế cố đinh sẽ giúp nó chỉ chịu một phần trọng lượng của robot.
Phương án chế tạo:
− Khâu 1, tấm đế cố định, gá động cơ được gia công bằng phương pháp CNC để đảm bảo độ chính xác về kích thước.
− Vật liệu sử dụng: nhôm 1060.
4.1.3.2 Kết cấu khâu 2 và đầu công tác
Yêu cầu:
− Đảm bảo độ song song giữa khâu 1 và khâu 2.
− Đầu cơng tác phải định vị được vị trí của khâu Delta.
− Độ rơ thấp.
Thiết kế:
− Khâu 2 hay còn gọi là khâu delta, mỗi nhánh gồm 2 trục song song với nhau và được liên kết với các khâu khác thông qua khớp cầu và trục nối. Điểm cần chú ý nhất trong thiết kế của khâu 2 đó là cần đảm bảo khoảng cách giữa tâm của 2 khớp cầu ở mỗi trục song song bằng nhau để tránh đầu công tác bị lệch, dẫn đến sai số cho hệ thống. Do đó, các thanh nối với khớp câu của khâu delta là các trụ trơn được tiện ren hai đầu để nối với khớp cầu và có vai trục để định vị khoảng cách giữa 2 tâm khớp cầu.
Phương án chế tạo:
− Phương gia công CNC để đảm bảo độ chính xác.
− Vật liệu: nhơm 1060.
4.1.3.3 Kết cấu robot
Sau khi thiết kế các cụm chi tiết, để thấy rõ toàn bộ kết cấu của Robot Delta thực hiện phân rã một nhánh mơ hình 3D trên phần mềm Solidwork để có cái nhìn tổng quát hơn về mơ hình thiết kế.
Hình 4.3: Bản vẽ phân rã 3D một nhánh của mơ hình robot Delta trên Solidwork