P1080276

7. Napędy robotów przemysłowych

dwóch rzędach kulek. Działaniu elektromagnesów przeciwstawiają się dwie napięte wstępnie płaskie sprężyny 4 i 5 o liniowej charakterystyce, dzięki czemu przesunięcia suwaka są proporcjonalne do różnicy prądów płynących w uzwojeniach elektromagnesów. W środkowym położeniu suwaka otwarcia szczelin przepływowych są jednakowe i ciśnienia w przewodach Cl i C2 są sobie równe (p\ -—Pi — 0,5/?o), dzięki czemu wirnik silnika pozostaje w stanie spoczynku. W przypadku nieznacznego przemieszczenia suwaka poza położenie środkowe zmienia się otwarcie szczelin przepływowych, w wyniku czego w przewodach Cl i C2 powstaje różnica ciśnień powodująca obracanie się wirnika silnika hydraulicznego.

Współcześnie w hydraulicznych napędach robotów są stosowane wzmacniacze dwustopniowe, w których pierwszy stopień wzmocnienia stanowi przetwornik elektromagnetyczny, a drugi — wzmacniacz hydrauliczny dławieniowy typu dysza-przesłon a—suwak.

Jako siłowniki (silniki) hydrauliczne w napędach ruchu regionalnego robotów są stosowane siłowniki liniowe lub wysokomomentowe obrotowe silniki hydrauliczne. Na rysunku 7.10 pokazano dwuprowadnicowy napęd hydrauliczny unoszenia ramienia robota.

Na podstawie analizy konstrukcji krajowych i zagranicznych można stwierdzić, że napędy elektrohydrauliczne są stosowane tylko w robotach o dużym i bardzo dużym udźwigu.

Rysunek 7.10^_ _________

Dwuprowadnicowy napęd hydrauliczny unoszenia ramienia robota; 1 — tłoczyska siłownM ków, 2 - nieruchome tarcze, 3 - prowadnice rurowe, 4 - suwak, 5 - gniazda suwaka. I 198    6 — tłoki, 7 - amortyzatory sprężynowe

Wcześniejsze zastosowanie napędów elektrohydraulicznych w robotach przemysłowych wynikało z wielu ich zalet, takich jak:

-    duża szybkość działania,

-h wykorzystanie cieczy praktycznie nieściśliwej jako czynnika roboczego, umożliwiające uzyskanie wysokiej stabilności prędkości w przypadku znacznych zmian obciążeń, dużej dokładności pozycjonowania i znacznej częstotliwości nawrotów,

-    bezstopniowa regulacja prędkości elementu wyjściowego napędu,

-    bardzo dobre własności dynamiczne wynikające z korzystnego stosunku sił (momentów) czynnych do mas (momentów bezwładności),

-    mała masa przypadająca na jednostkę mocy,

-    łatwość sterowania,

-    możliwość uzyskiwania małych prędkości mchu elementu wykonawczego bez konieczności stosowania przekładni, co oznacza brak dodatkowych mechanicznych połączeń kinematycznych między wyjściowym elementem napędu a elementem roboczym robota,

-    spokojny i płynny ruch,

-    mała wrażliwość na zmiany obciążenia i przeciążenia,

-    duży współczynnik wzmocnienia mocy (ponad 1000), wysoki współczynnik sprawności przy różnych sposobach regulacji,

-    duża trwałość (elementy napędu są smarowane przez czynnik roboczy),

-    duże doświadczenie w zakresie budowy i eksploatacji napędów elektrohydraulicznych w wielu dziedzinach techniki,

-    duży wybór typowych elementów hydraulicznych, wytwarzanych przez przemysł.

Do głównych wad napędów elektrohydraulicznych stosowanych w urządzeniach manipulacyjnych należy zaliczyć:

-    konieczność stosowania układów zasilających (zasilaczy hydraulicznych), co wobec wymagań mobilności i autonomiczności robotów może znacznie zwiększać jego masę,

-    mniejsza sprawność, większy koszt energii niż w przypadku napędów elektrycznych,

-    głośna praca, szczególnie przy dużych prędkościach obrotowych i ciśnieniach,

-    wrażliwość na zanieczyszczenie czynnika roboczego, co wymaga starannej ^umiejętnej obsługi,

-    możliwość występowania przecieków, ograniczających stosowanie w niektórych procesach produkcyjnych,

~ niemożliwe zastosowanie robotów z takim napędem w środowisku zagrożonym pożarem lub wybuchem (zastosowanie ropopochodnej cieczy roboczej); oprócz tego obecność w powietrzu par cieczy ropopochodnych,-o gęstości 5 g/m³ jest szkodliwa dla zdrowia.

199