Изучение скоростных характеристик робота
Цель–на практике научиться определять скорость перемещения звеньев робота для оценки последующей оптимизации управляющих программ.
Задачи:
1.Включить оборудование
2.Запустить управляющее программное обеспечение роботом
3.Измерить скорости звеньев робота
4.Зафиксировать данные в таблице
5.Сделать вывод о полученных навыках
Порядок выполнения работы
1.Включите питание робота на блоке управления, отжав кнопкуаварийного останова.
2.Запустите программное обеспечение управления роботом (Рисунок 2)
3.Выполните выход в ноль по всем осям робота
4.Измерения будут проводиться по отдельности на каждой оси: X,Y,Z.
5.Выставите в программе управления роботом подачу 100% от
максимальной (Рисунок 3).
Рисунок 3. – Изменение подачи
6.Написав в командной строке кадр для линейной интерполяции,переместите соответствующее звено робота на величину Li, близкую кконечному положению, но не доходящую до нее. Рекомендуется
7.Выбрать целочисленные значения (Рисунок 4).
8.Измерьте секундомером время, за которое звено достигнет заданногоположения.
9.Выполните измерения времени перемещения для всех звеньев,посчитайте скорость каждого привода по формуле 1и заполните таблицу 1.
Где Si – скорость звена, Ti – время в минутах.
Рисунок 3. – Направления измерений
Таблица 1.
| Li,мм, град | Ti, мин | Sx, м/мин | Sy мм/мин | Sz,мм/мин | |
| X | - | - | |||
| Y | - | - | |||
| Z | - | - |
|
|
|
10. Сделайте вывод о работе
Контрольные вопросы
1. Для чего нужно вычислять скорость движения звеньев робота?
2. От чего зависит скорость движения звеньев робота?
3. Как шаг ходового винта влияет на скорость линейных перемещений?
4. Как влияет на скорость поворота робота передаточное отношение червячного редуктора?
Лабораторная работа №9
Изучение шагового электропривода. Настройки дискретности перемещения
Как правило, в настольных учебных станках и роботах с ЧПУ класса для перемещения рабочих органов и вспомогательных элементах используют шаговый электропривод. Современные шаговые моторы точны, бесшумны, имею высокий крутящий момент, возможность работы на высоких скоростях вращения, бесшумны. В роботе OMEGA применяются современные шаговые моторы во всех приводах. Далее кратко рассмотрим принципы работы шаговых моторов, принципы управления ими.
Шаговые приводы подач обеспечивают бесступенчатое регулирование скоростей подач в соответствии с заданными в управляющей программе значениями.
Применение шаговых двигателей (ШД) обусловлено тем, что:
|
|
|
угол поворота ротора определяется числом импульсов, которые поданына двигатель;
двигатель обеспечивает полный момент в режиме остановки (еслиобмотки запитаны);
обеспечивается прецизионное позиционирование и повторяемость.Шаговые двигатели имеют точность 3-5% от величины шага. Этаошибка не накапливается от шага к шагу;
имеется возможность быстрого старта/остановки/реверсирования;
обеспечивается высокая надежность, связанная с отсутствием щеток,срок службы шагового двигателя фактически определяется срокомслужбы подшипников;
имеется однозначная зависимость положения от входных импульсов,что обеспечивает позиционирование без обратной связи;
обеспечивается возможность получения очень низких скоростейвращения для нагрузки, присоединенной непосредственно к валудвигателя без промежуточного редуктора;
может быть перекрыт довольно большой диапазон скоростей, скоростьпропорциональна частоте входных импульсов.
Однако ШД имеют следующие недостатки:
шаговым двигателем присуще явление резонанса;
возможна потеря контроля положения ввиду работы без обратнойсвязи;
потребление энергии не уменьшается даже без нагрузки;
|
|
|
затруднена работа на высоких скоростях;
невысокая удельная мощность;
относительно сложная схема управления.
Шаговый двигатель– это электромеханическое устройство синхронного типа, которое преобразует управляющие электрические импульсы в дискретные механические перемещения (угловые или линейные). Шаговые двигатели относятся к классу бесколлекторных двигателей постоянного тока. Как и любые бесколлекторные двигатели, ШД имеют высокую надежность и большой срок службы. Одним из главных преимуществ шаговых двигателей является возможность осуществлять точное позиционирование и регулировку скорости без обратной связи. Это очень важно, так как датчики обратной связи могут стоить больше самого двигателя. Если нагрузка шагового двигателя превысит его момент, то информация о положении ротора теряется, и система требует базирования с помощью, например, концевого выключателя или другого датчика. Системы с обратной связью не имеют подобного недостатка.
В шаговом двигателе вращающий момент создается магнитными потоками статора и ротора, которые соответствующим образом ориентированы друг относительно друга. Статор изготовлен из материала с высокой магнитной проницаемостью и имеет несколько полюсов. Полюс можно определить, как некоторую область намагниченного тела, где магнитное поле сконцентрировано. Полюса имеют как статор, так и ротор. Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопроводы собраны из отдельных пластин, подобно сердечнику трансформатора. Вращающий момент пропорционален величине магнитного поля, которая пропорциональна току в обмотке и количеству витков. Таким образом, момент зависит от параметров обмоток. Если хотя бы одна обмотка шагового двигателя запитана, ротор принимает определенное положение. Он будет находиться в этом положении до тех пор, пока внешний приложенный момент не превысит некоторого значения, называемого моментом удержания. После этого ротор повернется и будет стараться принять одно из следующих положений равновесия.
|
|
|
Виды шаговых двигателей:
Существуют три основных типа шаговых двигателей:
двигатели с переменным магнитным сопротивлением,
двигатели с постоянными магнитами,
гибридные двигатели.
Двигатели с переменным магнитным сопротивлением:
Шаговые двигатели с переменным магнитным сопротивлением имеют несколько полюсов на статоре и ротор зубчатой формы из магнитомягкого материала (рисунок 14.). Намагниченность ротора отсутствует. Для простоты на рисунке ротор имеет 4 зубца, а статор имеет 6 полюсов. Двигатель имеет 3 независимые обмотки, каждая из которых намотана на двух противоположных полюсах статора. Такой двигатель имеет шаг 30 градусов. При включении тока в одной из катушек, ротор стремится занять положение, когда магнитный поток замкнут, т.е. зубцы ротора будут находиться напротив тех полюсов, на которых находится запитанная обмотка. Если затем выключить эту обмотку и включить следующую, то ротор поменяет положение, снова замкнув своими зубцами магнитный поток. Таким образом, чтобы осуществить непрерывное вращение, нужно включать фазы попеременно. Двигатель не чувствителен к направлению тока в обмотках.
Рисунок 14.Двигатель с переменным магнитным сопротивлением
Реальный двигатель может иметь большее количество полюсов статора и большее количество зубцов ротора, что соответствует большему количеству шагов на оборот. Иногда поверхность каждого полюса статора выполняют зубчатой, что вместе с соответствующими зубцами ротора обеспечивает очень маленькое значения угла шага, порядка нескольких градусов. Двигатели с переменным магнитным сопротивлением довольно редко используют в индустриальных применениях.
Дата добавления: 2018-05-01; просмотров: 789; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!