HPIM0829

6. Napędy robotów przemysłowych

Zastosowanie napędów elektrohydraulicznych w robotach przemysłom wynika z wielu ich zalet, takich jak:    ^

-    duża szybkość działania,

-    wykorzystanie cieczy praktycznie nieściśliwej jako czynnika roboc^ umożliwiające uzyskanie wysokiej stabilności prędkości w przypJ^ znacznych zmian obciążeń, dużej dokładności pozycjonowania i _Zng ¹¹ nej częstotliwości nawrotów,

-    bezstopniowa regulacja prędkości elementu wyjściowego napędu,

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

-    mała masa przypadająca na jednostkę mocy,

-    łatwość sterowania,

-    możliwość uzyskiwania małych prędkości ruchu elementu wykony czego bez konieczności stosowania przekładni, co oznacza brak dod_at* I kowych mechanicznych połączeń kinematycznych między wyjściowy^ elementem napędu a elementem roboczym robota,

-    spokojny i płynny ruch,

-    mała wrażliwość na zmiany obciążenia i przeciążenia,

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

-    duża trwałość (elementy napędu są smarowane przez czynnik robo- I czy),

-    duże doświadczenie w zakresie budowy i eksploatacji napędów elektro- I hydraulicznych w wielu dziedzinach techniki,

-    duży wybór typowych elementów hydraulicznych, wytwarzanych przez I przemysł.

Do głównych wad napędów elektrohydraulicznych stosowanych w urzą- I dzeniach manipulacyjnych należy zaliczyć:

-    konieczność stosowania układów zasilających (zasilaczy hydraulicz- I nych), 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 i umiejętnej obsługi,

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

| niemożliwe zastosowanie robotów z takim napędem w środowisku za-| lpb^wjfechem (zastosowanie ropopochodnej cie-)ubecność w powietrzu par cieczy ropopo-o gęstości 5 g/m³ jest szkodliwa dla zdrowia,

ograniczona trwałość cieczy roboczej, co powoduje konieczność jej wymiany,

_ koszt elementu napędu elektrohydraulicznego jest większy niż elementów napędu pneumatycznego i elektrycznego,

J zakres temperatur pracy cieczy roboczej jest ograniczony (150°C), co uniemożliwia eksploatację napędu w środowisku z podwyższoną temperaturą; wraz ze zmianami temperatury cieczy podczas pracy zmieniają się własności cieczy, a w wyniku tego zmienia się prędkość członu wyjściowego napędu.

2 tych też względów wprowadzenie do produkcji w latach siedemdziesiąci, efektywnych napędów elektrycznych spowodowało spadek zastosowań Lędów hydraulicznych w technice robotyzacyjncj.

U 4, Napędy elektryczne

Współcześnie napędy elektryczne są powszechnie stosowane w robotach przemysłowych. Wynika to z zalet napędu elektiycznego:

-    mały koszt uzyskiwanej energii i proste doprowadzenie energii do silników,

-    niezmienność parametrów pracy,

-    zwarta konstrukcja silników i małe wymiary urządzeń sterujących,

-    cicha praca (niski poziom szumu i wibracji), i brak zanieczyszczenia otoczenia,

-    bezpieczeństwo pracy (stopień ochrony wg PN-92/E-08106),

-    duża szybkość działania i wysoka dokładność przemieszczeń (dzięki zastosowaniu cyfrowych układów pomiarowych z czujnikami impulsowymi o dużej dokładności),

-    eksploatacja bez nadzoru i obsługi w przypadku niewielkiej liczby zabiegów konserwacyjnych (zwłaszcza, gdy są użyte silniki bezszezot-kowe).

Tak więc napędy te mogą być stosowane nie tylko w robotach przeznaczonych do pracy w środowiskach zagrożonych wybuchem, lecz także dzięki zunifikowanej budowie w robotach współpracujących z maszynami wyposażonymi w różne rodzaje urządzeń (pneumatyczne, hydrauliczne, elektryczne i inne).

Wśród stosowanych obecnie rozwiązań napędów elektrycznych (patrz rys. 6.1) robotów przemysłowych należy wymienić:

> napędy prądu stałego z komutatorowymi silnikami prądu stałego,

| napędy prądu stałego z wysokomomentowymi silnikami prądu stałego.

-    napędy prądu stałego z bezszczotkowymi silnikami prądu stałego,

-    napędy prądu przemiennego z silnikami asynchronicznymi i synchronicznymi,

| napędy z silnikami skokowymi (krokowymi).    H>!