Elemente constructive ale roboților industriali

4.1Introducere

ELEMENTE CONSTRUCTIVE SI DE CALCUL ALE ROBOŢILOR INDUSTRIALI

Construcţia RI trebuie sa răspundă cerinţelor funcţionale de realizare a cinematicii impuse (precizia de poziţionare, viteza de deplasare), a preluării sarcinii in condiţii dinamice, a unei bune fiabilitatea, a lucrului,in medii nocive pentru om. Aceste cerinţe determina folosirea unor elemente mecanice care introduc in locul frecării de alunecare frecarea de rostogolire si care permit totodată si o rigiditate mai buna, pe linga forte de frecare de doua-trei ori mai mici. Creşterea rigidităţii in lanţurile cinematice se poate obţine prin eliminarea jocurilor si introducerea pretensionărilor la transmisii. Ea favorizează rapiditatea comenzilor si a acţionarilor si precizia de poziţionare. De asemenea, condiţiile arătate mai înainte impun construcţii robuste, dar cu o masa proprie (in special a elementelor periferice) cit mai redusa. In mare măsura soluţiile constructive vor depinde de mărimea sarcinii manipulate, de tipul acţionarii si de amplasarea motoarelor de antrenare.

Din punct de vedere constructiv si funcţional RI se pot considera formaţi din trei parti principale : subansamblul cine¬matic principal (SCP), sistemul de orientare (SO) si dispozitivul de apucare (DA)

sau mina mecanica (MM).In general SCP generează traiectoria spaţiala a centrului de greutate al obiectului de lucru (OL), iar SO realizează orientarea OL fata de un sistem de axe de referinţa solidar cu ultimul element al SCP. SO se interpune intre SCP si DA si realizează unul pana la trei grade de libertate, de obicei rotaţii. DA permite obţinerea funcţiei de prindere desprindere a OL. In figura 4.1 este dat un exemplu pentru un RI cu 6 grade de libertate.SCP realizeaz㬠trei grade de libertate (vx, vz si «2), iar Fig. 4.1. SO trei grade de libertate (ωI,ωII,ωIII).Din punct de vedere funcţional, SCP poate cuprinde: batiu (v. § 4.2.1 subansamblul pentru realizarea rotaţiei principale in jurul axei verticale Oz (v. §4.2.2), subansambluri pentru realizarea RI cu articulaţii (v.§4.2. si subansambluri pentru realizarea miscarilor de translaţie (v. § 4.2.4).

4.2. Construcţia subansamblului cinematic principal

4.2.1. Batiu

SCP împreuna cu agregatele si subansamblurile care asigura antrenare si funcţionarea RI se montează pe un batiu fix sau mobil,după cum RI est fixat la sol sau este deplasabil pe sol.

Constructiv, batiul fix poate fi de tip: placa, masa si de tip ,,C" (fig. 4.2 b). Batiul de tip placa, varianta cea mai simpla de susţinere a SCP se fixează fundaţie cu modalitati cunoscute din celelalte domenii ale construcţiei de masini.Batiul de tip masa, pe linga rolul de susţinere a SCP si a altor agregat poate fi folosit ca rezervor de ulei, in cazul unui agregat de acţionare hidraulica. Avantajul acestei forme este rigiditatea mare datorata robusteţii contructive.Batiul de tip ,,C" se compune dintr-un batiu de tip masa pe care: se aseaza un cadru, construcţia rezultanta având forma literei ,,C" si caracterizându-se printr-o rigiditate sporita. Aceasta forma de batiu permite înlocuirea lagaruirii in consola a subansamblului ce realizează rotaţia principala in jurul unei axe verticale Oz cu o lagaruire la capete, prin utilizarea partii superi-

Subansamblu cinematic principal

de apucare

pentru pentru pentru pentru

întoarcere sarcina sarcina 2 4 3 1 întoarcere

Fig. 4.3.

oare a construcţiei, unde se poate amplasa si motorul de antrenare.Dintre acestea,numai batiul de tip masa si de tip ,,C" suit indicate pentru construcţia de, RI deplasabil.

Alte aspecte constructive ale batiurilor se refera la problemele generale ale construcţiei turnate si sudate.