Пневмопривод. Пневматический привод

  

Вся электронная библиотека >>>

 Роботы >>>

 

 

 ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ


Раздел: Наука и техника

 

7.3. Пневматический привод

  

Энергоносителем в этом приводе является сжатый воздух, посредством которого обеспечиваются передача энергии и ее преобразование в механическую энергию движения выходного звена пневмодвигателя, приводящего в движение исполнительные звенья манипулятора Сжатый воздух для питания пневмопривода обычно вырабатывается компрессорами, обслуживающими все предприятие либо группу ПР. В централизованных и групповых системах питания применяют давление 0,5-0,6 МПа, при индивидуальном - до 5,0 МПа, а иногда и выше.

Пневмопривод используют в качестве основного привода промышленных роботов с цикловым управлением и грузоподъемностью до 20-30 кг. Наряду с преимуществами перед другими типами приводов по таким показателям, как сравнительная простота и экономичность, надежность и долговечность, быстрота срабатывания, доступность энергоносителя, пневмопривод имеет ряд недостатков, обусловленных природой рабочей среды - воздуха, который практически не обладает смазывающими свойствами, что вызывает сухое трение и повышенный износ поверхностей трения. Кроме того, пары воды, всегда присутствующие в воздухе, конденсируются на поверхностях элементов пневмосистемы, способствуя повышенной коррозии.

Высокая сжимаемость воздуха не обеспечивает без специальных дополнительных устройств необходимую точность хода и может вызывать ударные нагрузки в системе из-за накапливания энергии в результате сжатия энергоносителя. Сжимаемость воздуха исключает также возможность непосредственной фиксации исполнительных органов в заданных промежуточных положениях, затрудняет получение равномерных и стабильных скоростей.

Для окончательной остановки звеньев и их фиксации в заданных положениях обычно используются механические упоры, устанавливаемые на подвижных частях привода (на штоке пневмоцилиндра) или выходном валу пневмомотора). А для обеспечения плановой остановки в конце хода и максимального быстродействия в пневмоприводах применяются специальные устройства - гидродемпферы, с помощью которых осуществляются гашение энергии движения и безударное торможение привода. В случаях, когда условие быстродействия не является определяющим, остановку можно обеспечивать торможением противодавлением, при котором демпфера не требуется, а торможение осуществляется посредством подачи воздуха из одной полости двигателя в другую - противоположную.

Благодаря тому, что конечные положения звеньев определяются механическими упорами, пневматические приводы роботов с цикловым управлением отличаются высокой точностью (погрешность позицио- нироёания 0,1 мм и менее), а также повышенным быстродействием (скоростью перемещения до нескольких м/с).

Поскольку в промышленных роботах амплитуды вращательных движений, как правило, ограничены (например, поворот или наклон "кисти" манипулятора), обычно применяются неполноповоротные пневмомоторы. Часто используют схему так называемого поворотного пневмоцилиндра ( 7.1), в котором поршни 1, расположенные в противоположных цилиндрах 2, соединены общим штоком с зубчатой рейкой 3, а шестерня 4, находящаяся в зацеплении с рейкой и связанная с выходным валом, получает вращательное движение при поступательном перемещении поршней пневмоцилиндров.

При необходимости получения нескольких точек позиционирования применяют специальные схемы пневмодвигателей ( 7.2). Например, используют совмещенный пневмоцилиндр ( 7.2,а), в котором корпус 1 за счет действия левого цилиндра 2 при закрепленном штоке 3 может переместиться на некоторую фиксированную величину х1, а выходной шток 4 за счет работы правого цилиндра 5 - на величину х2.

В качестве двигателей в пнематических приводах используются силовые пневмоцилиндры с возвратно-поступательным движением штока одностороннего и двухстороннего действия, а также поворотные пневмомоторы (лопастные, шестеренчатые, поршневые и др.), по принципу действия аналогичные гидравлическим, которые рассмат- оиваются ниже.

 Сочетая последовательность и величины этих перемещений, можно получить четыре различных позиции штока -1, П, Ш и IV.

Другая схема ( 7.2,6) предусматривает наличие в цилиндре нескольких выходных отверстий (1 - 7) в атмосферу, из которых открывается лишь одно. Подача воздуха одновременно в обе полости пневмоцилиндра обеспечит движение поршня и его остановку при перекрытии соответствующего (на схеме - 4) отверстия.

В общем виде пневматический привод включает в себя пневмо- двигатель, распределительную, регулирующую и вспомогательную аппаратуру. Его устройство рассмотрим на примере отечественного промышленного робота МП-8, принципиальная схема привода движения "руки". Пневмопривод состоит из силового (УС) и тормозного (УТ) устройств. Силовое устройство содержит силовой элемент-пнввмоцилиндр 1, разделенный рабочим поршнем 2 на две рабочие полости - поршневую 3 и штоковую 4, шток 5, соединенный с захватным устройством 6 и угольником 7, взаимодействующим с тормозным устройством и датчиком обратной связи 8. Тормозное устройство содержит пневмоцилиндр 9, аналогичный пневмоцилиндру силового устройства, отличающийся тем, что шток пневмоцилиндра контактирует с угольником посредством фрикционной колодки 10. Снабжение воздухом пневмоцилиндров осуществляется через распределители 11, имеющие усилители 12, воспринимающие и преобразующие сигналы, поступающие от устройства управления (УУ).

Пневмопривод работает следующим образом. При подаче воздуха по впускной магистрали через распределители силового устройства в поршневую полость пневмоцилиндра перемещается рабочий поршень со штоком, захватным устройством и угольником с определенной средней скоростью. Позиционирование поршня осуществляется противодавлением, т.е. подачей воздуха в штоковую полость пневмоцилиндра при переключении позиции распределителя, при этом скорость поршня снижается и составляет 3 - 10% от ее максимального значения (ползучая скорость).

Непосредственное удержание поршня с захватным устройством в точкв позиционирования осуществляется тормозным устройством путем подачи воздуха в поршневую полость тормозного цилиндра, при этом, поршень со штоком, перемещаясь, воздействует через фрикционные колодки на поверхность угольника, останавливая его. Вследствие сжимаемости воздуха обеспечить строго заданный закон торможения и гарантировать остановку поршня точно в заданном положении практически невозможно, поэтому для повышения точности позиционирования применены механические упоры, а для смягчения остановки - гидравлические демпферы (на схеме не показаны).

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ

 

Смотрите также:

 

Пневматический привод. Пневмопривод

Пневматический привод, применяют для привода в движение падающей части в … Широкое применение пневмопривод находит в системах управления многих строительных машин.

 

Пневматический привод тормозов. Томоза, тормозная система...

3. Пневматический привод тормозов. Тормозная система с пневматическим приводом состоит из колесных тормозных механизмов и пневматического привода (рис. 171).

 

Тормозной пневмопривод. Питающая часть. Компрессор предназначен...

Поступление воздуха из пневмопривода в разгрузочное устройство компрессора
привода тормозных систем, стеклоочистителей, пневматического сигнала и других потребителей.

 

Гидро- и пневмоприводы токарных станков. Редукционные клапаны

Гидро- и пневмоприводы токарных станков. 16.1. Основные элементы гидросистем.
Обычно гидробак является основанием для установки гидронасоса с приводом, фильтра и...

 

Пневматический привод тормозов. Применение пневматического...

Применение пневматического привода тормозов облегчает работу водителя и повышает
Сигнализация о падении давления воздуха в контурах пневмопривода осуществляется с...

 

Пневматический привод

Пневматический привод, применяют для привода в движение падающей части в
Широкое применение пневмопривод находит в системах управления многих строительных машин.

 

Универсальный пневмопривод. Шаровидная часть рычага. Технические...

Универсальный пневмопривод. К пневмоприводу можно при.
Соединение рычага привода приспособления с толкателем не является обязательным, оно может быть и другим.

 

...систем в процессе управления автомобилем. Тормозной пневмопривод

...19 и двух-магистральным клапаном 18 вызывает размыкание контактов пневматического
в его пневмоприводе и может меняться в результате влияния негерметичности привода.

 

Пневматический привод

Пневматический привод. Поршневые пневматические двигатели (пневмоцилиндры) наиболее распространены.
Тормозной пневмопривод.

 

Пневматический привод, применяют для привода в движение падающей...

3. Пневматический привод тормозов. Тормозная система с пневматическим приводом состоит из …