Robot de tip braț articulat mobil în plan

TEMA DE PROIECT

Să se proiecteze un robot industrial cu arhitectură generală de tip SCARA, cu următoarele caracteristici tehnice generale:

-Număru total de axe comandate numeric: 5;

-Sistemul de acţionare: electrică - pentru toate gradele de libertate ale robotului industrial; pneumatică sau hidraulică - pentru efectorul robotului industrial.

-Denumirea axelor comandate numeric, cursele şi vitezele pe fiecare axă comandată numeric, a robotului industrial:

Axa1 (rotaţia la baza robotului industrial):

θ1= 360 [grade]= 6,283 [rad];

ω1= 160 [grade/sec]= 2,792 [rad/sec];

Axa2 (translaţia pe verticală a braţului articulat):

x2= 1500 [mm];

v2 = 1600 [mm/sec];

Axa3 (rotaţia segmentului 2 al braţului articulat)

θ3= 280 [grade]= 4,886 [rad];

ω3= 150 [grade/sec]= 2,618 [rad/sec];

Axa4 (mişcarea de orientare a efectorului de tip Pitch):

θ4= 240 [grade]= 4,188 [rad];

ω4=110[grade/sec]= 1,919 [rad/sec];

Axa5 (mişcarea de orientare a efectorului de tip Roll):

θ5= 360 [grade]= 6,283 [rad];

ω5= 160 [grade/sec]= 2,792 [grade/sec];

-Sarcina portantă (masa maximă a obiectului manipulat) este m= 6 [kg];

-Dimensiunile maxime ale obiectelor manipulate :

LxBxH: 320x160x230 [mmxmmxmm];

-Timp de accelerare sau frânare a elementelor mobile pe axele comandate numeric: t= 0,5[sec];

Cap.1 Elemente introductivee

1.1. Roboti de tip SCARA-definitii si principii constructive de baza.

Robotii SCARA sunt roboti care au doua articulatii de axe paralele care ofera posibilitatea de operare intr-un anumit plan selectat. Sunt roboti cu spatiul de lucru cilindric.

Initialele SCARA provin de la: ‚,Sellective Compliant Articulated Robot Arm’’.

Solutia constructiva propusa se constituie dintr-un mecanism de pozitionare cu trei grade de libertate, ce are in componenta trei elemente cinematice si trei cuple cinematice de clasa a V-a si un mecanism de pozitionare cu doua grade de libertate.Cele trei grade de libertate ale mecanismului de pozitionare corespund miscarilor de:

Rotatie la baza(Rz), translatie pe verticala (Tz) si rotatie a bratului articulat in plan orizontal (Rz). Schema cinematica a acestui robot se prezinta in figura 1.1.1. Motoarele corespunzatoare celor trei grade de libertate sunt plasate astfel: motorul electric rotativ corespunzator rotatiei la baza, solidar cu batiul robotului industrial (miscarea fiind transmisa prin intermediul unei curele dintate); motorul electric liniar,solidar cu elementul 2; motorul electric rotativ al elementului 3, situat deasupra bratelor 2 si 3.Mecanismul de orientare al robotului introduce alte doua grade de libertate care corespund miscarilor: rotatie de tip pitch si totatie de tip roll.

In figura de mai jos este przentata schema constructiva a robotului Staubli RS 154/156. (extra catalog de firma).