~~NOCACHE~~ ====== Téma č. 5 POHONOVÉ SYSTÉMY ROBOTOV ====== __Úloha 5.1__ * Vysvetliť úlohu pohonu. * Rozdeliť motory používané v priemyselných robotoch. __Úloha 5.2__ * Vysvetliť základné požiadavky kladené na pohony robotov (plynulý rozbeh a brzdenie, vysoká presnosť polohovania, dostatočná polohová tuhosť, minimálna hmotnosť, minimálne rozmery, vhodné priestorové usporiadanie). * Vymenovať požiadavky na motory ktoré sa používajú v pohonoch. __Úloha 5.3__ * Opísať pneumatický pohon, konštrukcia, výhody a nevýhody. * Opísať hydraulický pohon, konštrukcia, výhody a nedostatky. * Opísať elektrický pohon, konštrukcia, výhody a nedostatky. ---- ===== Úloha 5.1 ===== ====Vysvetliť úlohu pohonu.==== Úlohou pohonu robota je uviesť jeho rameno predpísaným spôsobom do určeného pohybového stavu tak, aby pracovný mechanizmus (efektor) realizoval požadovanú manipulačnú alebo technologickú operáciu s predpísanou presnosťou. ====Rozdeliť motory používané v priemyselných robotoch.==== * hydraulické-> hydraulické priamočiare hydromotory, rotačné hydromotory, kývne hydromorory * pneumatické -> piestnicové valce, bezpiestnicove valce, kývne valce * elektrické-> DC/ AC motory, krokové motory, direct drive -dd, lineárne motory |hydraulické |pneumatické |elektrické| //Na obr. je zobrazené základne rozdelenie motorov používaných v pohonoch priemyselných robotov (PR).// {{ :studium:mnk:screenshot_1059.png?direct&600 |Pohony robotov}} ===== Úloha 5.2 ===== ====Vysvetliť základné požiadavky kladené na pohony robotov (plynulý rozbeh a brzdenie, vysoká presnosť polohovania, dostatočná polohová tuhosť, minimálna hmotnosť, minimálne rozmery, vhodné priestorové usporiadanie).==== 1. Plynulý rozbeh a brzdenie. Bezrázový chod je potrebný z niekoľkých dôvodov. Prvým je bezpečnosť držania prenášaného objektu. 2. Vysoká presnosť polohovania Rozlišujú sa dva základné princípy ovládania pohonu v súvislosti s riadením pohybu. Riadenie pohybu v smere jednotlivých osí - otvorený systém a riadenie pohybu so spätnou väzbou - uzavretý systém (poloha koncového člena je riadená spätnou väzbou). 3. Dostatočná polohová tuhosť Od pohonu pohybovej jednotky, ktorá je v kľude, sa požaduje udržanie dosiahnutej polohy i napriek pôsobeniu vonkajších síl (do určitej úrovne). Polohovou tuhosťou sa potom rozumie schopnosť pohonu udržať dosiahnutú polohu. Tá sa zaručuje v rámci konštrukcie väzby medzi výstupom motora a výstupom pohybovej jednotky. 4. Minimálna hmotnosť Hmotnosť pohonu ovplyvňuje celkovú hmotnosť pohybovej jednotky, hlavné u sériových koncepcií kinematických štruktúr. Požiadavka minimálnej hmotnosti pohonu pomáha dosiahnuť minimálne zotrvačne sily pohybujúcich sa častí konštrukcie s ohľadom na dynamiku a energetickú náročnosť. 5. Minimálne rozmery Minimálne rozmery súvisia nielen s minimálnou hmotnosťou, ale aj s vytvorením predpokladov pre dosiahnutie čo najlepších manipulačných vlastností. 6. Vhodné priestorové usporiadanie Vhodné priestorové usporiadanie pohonu ovplyvňuje celkové usporiadanie konštrukcie robota a manipulátora. Podieľa sa na pracovných možnostiach celej konštrukcie v prostredí s rôznymi prekážkami a podobne. ====Vymenovať požiadavky na motory ktoré sa používajú v pohonoch.==== Od motorov používaných v pohonoch robotov sa vyžaduje aj ďalšie požiadavky: * vysoký výkon na jednotku hmotnosti, dobré regulačné vlastnosti, * vysoká účinnosť, tichý chod, rovnomerný chod aj pri malých rýchlostiach, * vysoká životnosť, minimálny vplyv na životné prostredie, * trvalý výkon motora, prípadne výkonová preťažiteľnosť, * rozsah a presnosť regulácie polohy, rýchlosti, momentu, * istenie zariadenia, ochrana a bezpečnosť obsluhy, * údržba, prevádzková spoľahlivosť, životnosť a diagnostika, ===== Úloha 5.3 ===== ====Opísať pneumatický pohon, konštrukcia, výhody a nevýhody.==== Používajú sa pre jednoduché manipulačné zariadenia, vykonávajúce jednoduché opakujúce sa pohyby, napr. pri presúvaní predmetov. Pre pneumatické pohony možno uviesť nasledujúce výhody: * sú lacné, * jednoducho riaditeľné, * spoľahlivé, možno ich použiť v nebezpečnom prostredí, * neznečisťujú prostredie, * nepotrebujú odvádzanie média, * umožňujú vykonávať rýchle pohyby, * umožňujú realizovať veľké zdvihy, * majú „mäkké charakteristiky“. Základné nedostatky sú: * menší výstupný výkon, * zložitejšie dosiahnutie želanej rýchlosti v dôsledku stlačiteľnosti média, * zložitejšie dosiahnutie želanej presnosti polohovania, * potreba čistenia vzduchu, * potreba mazania. ====Opísať hydraulický pohon, konštrukcia, výhody a nedostatky.==== Používajú sa pre roboty pracujúce s extrémne veľkou záťažou (nosnosťou) alebo pri pracovných činnostiach v nebezpečnom prostredí, kde hrozí výbuch. Hydraulické pohony priemyselných robotov obsahujú: - stabilizovaný zdroj tlakovej kvapaliny, - systém servoventilov na zabezpečenie programovej polohy pracovných orgánov robota, - hydraulické motory, - tlakový rozvod. Výhody hydraulických pohonov sú: * nízka hmotnosť na jednotku výkonu, * vysoká dynamika, * dobré regulačné vlastnosti (plynulý chod, plné zaťaženie aj pri ω=0), * možnosť realizácie priamočiarych pohybov. Nevýhody hydraulických pohonov sú: * zmena vlastností motora so zmenou teploty a dobou prevádzky, * vysoké požiadavky na vlastnosti pracovného média, * možné znečisťovanie prostredia, * hluk agregátu, * pomerne zložité dosiahnutie vysokých rýchlostí. ====Opísať elektrický pohon, konštrukcia, výhody a nedostatky.==== Postupným rozšírením jednosmerných a v poslednej dobe aj striedavých motorov v kombinácii s harmonickými a cykloidnými prevodovkami sa dostal elektrický pohon na popredné miesto v konštrukcií robotov. Používajú sa servopohony, ktoré sa vyznačujú veľkým regulačným rozsahom rýchlosti a v spojení s riadenými systémami aj veľkou presnosťou nastavenia polohy v uzatvorenej slučke. Výhody: * priame pripojenie rotora na rameno robota znamená, že pohon nemá žiadne vôle alebo hysteréziu, * nedochádza k opotrebeniu, nižšie servisné náklady, * plynulý pohyb, vysoká účinnosť a nízka spotreba energie, * rýchla akcelerácia, rýchly čas odozvy, * kompatibilita z väčšinou servopohonov, * možne dovybaviť systémami spätnej väzby (inkrementálny snímač, absolútny snímač a pod.), podľa individuálnych požiadaviek. ---- //Na obr. je zobrazená štruktúra pohonu priemyselného robota// {{ :studium:mnk:screenshot_1060.png?direct&600 |Štruktúra pohonu}} ===Táto stránka bola navštívená:=== Dnes: {{counter|today}} / Včera: {{counter|yesterday}}, Doteraz: {{counter|total}} ¯\_(ツ)_/¯ {{tag> spojena_skola_juraja_henischa:sos_polytechnicka maturita:mechatronika}} <- :maturita:zobrazovacie_zariadenia|MNK Téma 4 ^ maturita:mechatronika|Témy MNK ^ :maturita:definicia_struktura_a_funkcie_priemyselneho_robota|MNK Téma 6 ->