Buzdugan I.D., Mogan Gh.L. Proiectarea roboților. Universitatea Transilvania din Braşov

Subcap.1.2.2 Cerințe și date de proiectare

Aspecte generale

Să se proiecteze structura constructivă a sistemului mecanic bimobil (cu două module independente) al unui produs mecatronic cu schema bloc prezentata în fig. 1, utilizat în scopul deplasării controlate, cu precizie impusă, a unei sarcini utile, într-un mediu de lucru impus. Deplasarea în spațiul de lucru a sarcinii utile se realizează prin combinarea a două mișcări (de translație și de rotație) realizate de cele două module independente.

Semnificația notațiilor: B- modul de bază; MI, MII - module generatoare de putere mecanică; E – modulul efector cu prehensor și corpul (sarcina) de manipulat, C; E0 – ieșire B; I1- intrare MI; E1 – ieșire MI; I2- intrare MII; E2 – ieșire MII; I3- intrare E; E3 – ieșire E, SL – spațiul de lucru.

Produsul de proiectat este specializat pentru a efectua deplasarea controlată precisă a efectorului E (cu prehensor, dispozitiv de prindere) împreună cu o sarcină utilă (piesa, sculă, palpator), materializată de corpul C, în scopul realizării de operații de manipulare, tehnologice sau de inspecție.

Date de proiectare

Pentru obținerea unor produse mecatronice modulare care se pot configura pentru mai multe situații posibile în practică se dau următoarele date:

A. Pozițiile intrărilor și ieșirilor (I1, I2, I3, E0, E1, E2, E3): orizontală (H), verticală (V), la 45^o.

B. Tipurilea modululelor componente (MI, MII): Translație (T), Rotație (R).

C. Performanțe impuse pentru modulul de rotație (R): cursa j[grade], viteza unghiulară maximă, w [grade/s]; accelerația unghiulară maximă, ɛ [grade/s²].

D. Performanțe impuse pentru modulul de translație (T): cursa l [mm]; viteza maximă v [mm/s], accelerația maximă, a [mm/s²].

E. Tipul și materialul corpului (sarcinii) de manipulat (C):

a. paralelipiped cu baza pătrat cu latura L [mm] și înălțimea H[mm];

b. cilindru cu raza R [mm], înălțimea H [mm];

c. sferă cu raza R [mm].

F. Precizia de poziționare: exactitatea, ± e [mm]; repetabilitatea, r [mm].

G. Durata de funcționare D [ore] = 10000 ore

H. Caracteristici de mediu:

- domeniul temperaturilor de lucru T [°C] = [-30,90]

- altitudinea maximă, h = max 1200 [m],

- funcționarea în mediu cu impurități: praf, nisip, mediu coroziv, umezeală etc.

Specificații suplimentare de proiectare

• se vor alege și monta traductoare pentru generarea semnalului de feedback;

• funcționare cu zgomot scăzut;

• greutate micșorată;

• limitatoare reglabile la final de curse;

• limitare de sarcină (motor cu limitare de moment, cu protecție termică);

• fără jocuri axiale/unghiulare la schimbarea sensului;

• costuri scăzute;

• randamente ridicate (mai mari ca 0,9).

Valori ale datelor de proiectare (v. Tema de proiectare)

Valorile datelor de proiectare conform cu punctele A, B…E din subcap. 2 (Date de proiectare) și poziției în grupa oficială) sunt:

A.

Nr. crt.	E0	I1	E1	I2	E2	I3	E3
1	V	H	V	H	V	H	H
...

B., C., D.

Nr. crt.	Succesiunea modulelor MI-MII	Valori caracteristice modului de translație (T)			Valori caracteristice modului de rotație (R)
		l [mm]	v [mm/s]	a [mm/s^2]	φ [grade]	ω [grade/s]	ε [grade/s^2]
1	T-R	425	100	50	320	145	50
..

E.

Nr. crt	Forma corpului	Dimensiuni		Material
		L/R [mm]	H [mm]
1	Cilindru	100	220	Oțel
2	Paralelipiped	110	230	Aluminiu
3	Sferă	120	-	Oțel
...