Konstruowanie katalogowe manipulatorów, Automatyka i Robotyka, Semestr 5, PKM, projekty, projekty, Projekty - multum ciulstwa


POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

WYDZIAŁ MT

KIERUNEK MiBM

ZADANIE PROJEKTOWE NR 1

KONSTRUOWANIE KATALOGOWE MANIPULATORÓW

Zejma Daniel

Semestr VII

Specjalizacja MB6

TEMAT: KONSTRUOWANIE KATALOGOWE MANIPULATORÓW.

1. Opis istoty działania :

Korzystając z zasad konstruowania katalogowego, opracować konstrukcję manipulatora o następującym

schemacie kinematycznym:

0x08 graphic

Podstawowe działanie manipulatotra polega na przemieszczaniu obiektów (narzędzi obróbczych oraz obiekty obrabiane) na stanowisku obróbczym.obsługiwana przestrzeń określona jest przez wybrany układ manipulatora.

2. Dane sytacyjne:

średnica dmax=40[mm];

długość lmax=120[mm];

obiekt manipulacji wykonany ze stali ρ= 7800 [kg/m3];

3. LITERATURA

  1. Katalog GEMOTEC.

  2. Katalog LINEARTEC.

4.OZNACZENIA.

h1 - skok h1;

h2 - skok h2;

h3 - skok h3;

O1 - kąt obrotu O1;

dmax - maksymalna średnica przemieszczanego obiektu;

lmax - maksymalna długość przemieszczanego obiektu;

ρ - gęstość materiału z którego jest wykonany przedmiot;

Vp - objętość przemieszczanego przedmiotu;

M.p - masa przemieszczanego obiektu;

g - stała grawitacji;

Go - ciężar przemieszczanego obiektu;

μo - współczynnik tarcia ( stal - stal );

5. Obliczenia.

Przyjęto

Obliczenia

Wynik

Przyjęto

1.Siła jaką muszą wywierać szczęki manipulatora na przedmiot aby mógł on być manipulowany :

Przy doborze tej siły należy wyznaczyć największą siłę jaka będzie powodowała wytrącenie przedmiotu manipulowanego ze szczęk.

Prędkość maksymalna w ruchu liniowym :

V = 600 [mm/s] = 0.6 [m/s]

Droga jaką przebywa przedmiot manipulowany :

S = 400 [mm] = 0.4 [m]

Czas potrzebny na przebycie tej drogi z maksymalną prędkością :

0x08 graphic
Przyśpieszenie :

0x08 graphic
Siła ciężkości :

G = ( m. + m. ch +m 01 )⋅g

Siła bezwładności występująca przy ruchu liniowym :

F = m⋅a

Siła odśrodkowa występująca w ruchu obrotowym :

0x08 graphic
Siła wypadkowa :

0x08 graphic
0x01 graphic

Wyznaczenie siły nacisku N z jaką powinien oddziaływać chwytak na przedmiot manipulowany :

Materiałem szczęk jest drewno o współczynniku tarcia μ = 0.6 .Siła wypadkowa musi być większa od dwóch sił tarcia występujących na szczękach chwytaka :

F w < 2⋅T

T = μ ⋅N

Obliczenia

V = 0.6 [m/s]

S = 0.4 [mm]

t = 0.66 [s]

a = 0,91 [m/s2]

G = 39.68 [N]

F = 13.14 [N]

F0 = 10.84 [N]

Fw = 46.36 [N]

Wynik

1.Układ wsporczy.

2.Moduł liniowy L1.

3.Moduł liniowy L2.

4.Moduł liniowy L2.

5.Moduł obrotowy 01.

6.Chwytak

2.Układ kinematyczny manipulatora.

0x01 graphic

Przyjęto

2.1.Przestrzeń robocza manipulatora.

0x01 graphic

Obliczenia

Wynik

d =40 [mm]

l = 120 [mm]

ρ = 7.8 [g/cm3]

g = 9.81 [m/s2]

3.Wymagana siła chwytu.

3.1. Masa i ciężar przemieszczanego obiektu.

0x01 graphic

0x01 graphic
=0x01 graphic

MP = VP ρ =150,72*7,8=1,75[kg]

GO = MP g =1,75*9,81=11,526[N]

VP=150.72[cm3]

MP = 1.175[kg]

GO =11.526 [N]

n = 2

μ = 0.17

3.2 Siła chwytu przemieszczanego obiektu.

  1. uchwyt symetryczny.

0x01 graphic

0x01 graphic
=2*0x01 graphic

Fchc = 135.6 [N]

Przyjęto

Obliczenia

Wynik

  1. uchwyt niesymetryczny.

0x01 graphic

0x01 graphic
=11,526*0x01 graphic

0x01 graphic
=0x01 graphic

Frow =16.136[N]

Fchn=325.44[N]

Masa:5[kg]

Skok:12mm

P=8bar

αmax =180o

Przyjęto

4. Wstępny dobór modułów konstrukcyjnych manipulatora.

Dobór modułów na podstawie programu GEMOT 1 był niemożliwy do realizacji , dlatego wykorzystano do tego celu program GEMOTEC , zawierający katalog modułów konstrukcyjnych firmy GEMOTEC . Na tej podstawie wstępnie dobrano następujące moduły :

  1. Chwytak imadłowy CH : GM200

Podstawowe parametry chwytaka :

  • skok : 15 [mm];

  • wymiar A : 24 [mm];

  • wymiar B : 58 [mm];

  • wymiar L : 94 [mm];

  • masa chwytaka m.ch : 1.75 [kg];

  • ciężar chwytaka Gch : 17.17 [N];

  1. Chwytak kleszczowy CH : GM400 - 180

Podstawowe parametry chwytaka :

  • masa chwytaka m.ch : 1.16 [kg];

  • ciężar chwytaka Gch : 11.37[N];

  • maksymalna przenoszona masa m.max : 1.72 [kg] , przy ciśnieniu nominalnym P=6 [bar];

  • wymiar A : 62 [mm];

  • wymiar B : 48 [mm];

  • wymiar L : 142 [mm];

  • skok Hmax = 4 [mm];

  • max. siła chwytu Fmax = 337.33 [N] , w odległości 60 [mm] od korpusu chwytaka .

  • zakres rozwarcia szczęk chwytaka 80 [mm];

Obliczenia

Wynik

C) Moduł obrotowy RM110-W180

Podstawowe parametry modułu

    • masa modułu M01 : 1.12 [kg];

    • ciężar modułu G01 : 10.98 [N];

    • długość A : 65 [mm];

    • szerokość B : 65 [mm];

    • średnica C :64 [mm];

    • wysokość L : 85 [mm];

    • ciśnienie zasilania P=2-10 [bar];

    • temperatura pracy :5-60[°C];

    • pojemność powietrza :30 [cm2];

    • moment obrotowy przy ciśnieniu 6[bar] wynośi 1.95[Nm];

    • max. siła osiowa F =1000[Nm];

    • max. moment gnący Mgmax = 2.5 [Nm];

    • max. końcowy kąt prędkośći Ωmax = 47.698387.

    • max. kąt przyśpieszeń αmax = 362.282837 [1/s2];

    • energia potrzebna do napędu łańcucha kinematycznego

Eges = 3.206316 [Nm];

    • energia max. jaką może dać moduł Ezus = 3.5 [Nm];

    • minimalny czas obrotu tsmin = 0.131661 [s];

Złączki o oznaczeniu

      • GMNS 100-G - proste

      • GMNS 100-W -kątowe

D) Moduł liniowy LM300-H400

Podstawowe parametry modułu :

  • wymiar A: 924 [mm];

  • wymiar B:16 × 50 [mm];

  • wymiar C: 8 × 50 [mm];

  • wymiar D: 427 [mm];

  • wymiar E: 470[mm];

  • wymiar K: 234 [mm];

  • wymiar X: 400 [mm];

  • masa modułu ML1: 14.3 [kg];

E) Moduł liniowy LM50-H100

Podstawowe parametry modułu :

  • siła pchająca : 300 [N];

  • siła ciągnąca : 300[N];

  • skok :90mm];

  • udżwig : 1000 [kg];

  • wymiar A: 300 [mm];

  • wymiar B: 9 × 25 [mm];

  • wymiar C: 4 × 25 [mm];

  • wymiar D: 121 [mm];

  • wymiar E: 158[mm];

Przyjęto

Obliczenia

Wynik

  • wymiar K: 85 [mm];

  • wymiar X: 100 [mm];

  • masa modułu ML2: 1.42 [kg];

  • ciężar modułu GL2: 13.93 [N];

a = 78

b = 0.577

c = 0

d = 0

P = 6 [bar]

H = 10

Fx = G p

Mch1 =1,75 [kg]

5.Manualny dobór modułów manipulatora na podstawie katalogu firmy GEMOTEC.

5.1.Moduł chwytaka imadłowego - wstępnie dobrano chwytak GM200.

Parametry chwytaka:

Obliczamy siłę chwytu:

0x01 graphic
=0x01 graphic

F 2 =c - (H ⋅ d)=0-(10*0)=0

F = F 1 + F 2=599,896

Warunki weryfikacji zostały spełnione, ponieważ :

F 1dop =599.896 [N] > Fchn =325.44 [N].

F1= 599.896[N]

F2 = 0 [N]

F =599.896 [N]

H = 4 [mm]

F = 337 [N]

Mch2 =1.16 [kg]

5.2. Modół chwytaka kleszczowego - wstępnie dobrano chwytak GM400 -180.

Parametry modułu :

Obliczamy siłę chwytu :

0x01 graphic

Warunki weryfikacji zostały spełnione, ponieważ :

F 2dop =337.33 [N] > Fchn =325.44 [N].

F2 = 337.33 [N]

Przyjęto

Obliczenia

Wynik

M=1.95 [Nm]

Izul = 0.2[Nms2]

Ie=0.001[Nms2]

R = 0.024 [m]

k = 1.3

M01 = 1.12 [kg]

α = 180 [deg]

Eantr=0.366[Nm]

d = 40 [mm]

A = 60 [mm]

B = 60 [mm]

Przyjęto

    1. Moduł obrotowy 01 ( 180 °) - wstępnie dobrano RM110 - W180.

Parametry :

0x01 graphic

M c = M p + M c h1

Określamy siłę obciążającą moduł :

F = M c + g

Moment bezwładności łańcucha kinematycznego :

0x01 graphic

Obliczona wartość momentu bezwładności łańcucha kinematycznego jest mniejsza od max. momentu jaki może przenieść moduł.

Izul = 0.2 [Nms2] > I = 0.1755⋅10-4 [Nms2]

Maksymalne przyśpieszenie kątowe - obliczeniowa :

0x01 graphic

Maksymalna prędkość kątowa - obliczeniowa :

0x01 graphic
0x01 graphic

Energia potrzebna do napędu łańcucha kinematycznego :

0x01 graphic

Warunki weryfikacji zostały spełnione, ponieważ :

Eges = 2.13[Nm] < Ezus = 3.5 [Nm].

Obliczenia

M c =2.925 [kg]

F = 28.694 [N]

I =17.55⋅10-4 [Nms2]

ε = 204.04 s-2

[1/s2]

ω = 35.79 [s-1]

Eges = 2.13[Nm]

Wynik

Hub =400[mm]

L = 48 [mm]

T = 1060 [N]

K = 234 [mm]

x = 400 [mm]

E=4,2⋅1010

F2 dop=0.778

[mm]

5.4.Moduł liniowy L1 (400mm) - wstępnie dobieram LM 300 - H400.

Parametry :

0x01 graphic
=0x01 graphic

0x01 graphic
=0x01 graphic

0x01 graphic
=0x01 graphic

Warunki weryfikacji zostały spełnione, ponieważ :

F2 dop=0.778⋅10-3 [m] > f2=1,8*10-10 [m]

l2 = 0.248[mm]

F2max=514,6[N]

f2=1,8*10-10 [m]

Hub =100[mm]

L = 33 [mm]

T = 260 [N]

K = 85 [mm]

x = 100 [mm]

E=2.72⋅109

F2 dop=0.088

[mm]

5.5.Moduł liniowy L2 (80mm) - wstępnie dobieram LM 50 - H100.

0x01 graphic
=0x01 graphic

0x01 graphic
=0x01 graphic

0x01 graphic
=0x01 graphic

Warunki weryfikacji zostały spełnione, ponieważ :

F2 dop=8.30⋅10-5 [m] > f2=2.765⋅10-11 [m].

moduł obrotowy RM110-W180

l2 = 0.083[mm]

F2max=131.55[N]

f2=2.765⋅10-11 [m]

13

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Projekt manipulatora, Automatyka i Robotyka, Semestr 5, PKM, projekty, projekty, A PROJEKT MANIPULA
Manipulator, Automatyka i Robotyka, Semestr 5, PKM, projekty, projekty
Manipulator 3, Automatyka i Robotyka, Semestr 5, PKM, projekty, projekty
Projekt pkm2, Automatyka i Robotyka, Semestr 5, PKM, projekty, projekty, Projekty - multum ciulstwa
pkm, Automatyka i Robotyka, Semestr 5, PKM, projekty
pstan, Automatyka i Robotyka, Semestr 5, PKM, projekty, projekty, Projekty - multum ciulstwa, Manip
man r2, Automatyka i Robotyka, Semestr 5, PKM, projekty, projekty, Projekty - multum ciulstwa, Mani
man r3, Automatyka i Robotyka, Semestr 5, PKM, projekty, projekty, Projekty - multum ciulstwa, Mani
Pytania z PKM, Automatyka i Robotyka, Semestr 5, PKM, pytania
PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN sruby, Automatyka i Robotyka, Semestr 4, Podstawy konstrukcji maszyn, Te
POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH fffffff, Automatyka i Robotyka, Semestr IV, Podstawy Konstrukcji mas
PKM - opracowania roznych pytan na egzamin 6, Automatyka i Robotyka, Semestr 4, Podstawy konstrukcji
projekt dla rudego, Automatyka i Robotyka, Semestr 4, Podstawy konstrukcji maszyn, Projekt
PKM pytania-krzych, Automatyka i Robotyka, Semestr 4, Podstawy konstrukcji maszyn, Teoria
Ściąga PKM(1), Automatyka i Robotyka, Semestr 4, Podstawy konstrukcji maszyn, Teoria, PKM
obliczenia do robota, Automatyka i Robotyka, Semestr 4, Kinematyka i Dynamika Robotów i Manipulatoró
Kinematyka odwrotna, Automatyka i Robotyka, Semestr 4, Kinematyka i Dynamika Robotów i Manipulatorów

więcej podobnych podstron