Учебное пособие Харьков 014 удк



Pdf көрінісі
бет40/97
Дата23.09.2022
өлшемі23,07 Mb.
#40031
түріУчебное пособие
1   ...   36   37   38   39   40   41   42   43   ...   97
Байланысты:
27923 be41ef1a91f5ec5f0dbff9070de5c875

Трипод
Трипод (рис. 3.43) является трехосевым механизмом, реализую-
щим линейные перемещения исполнительного звена по трем осям 


93
XYZ. В целом трипод является «упрощенной» версией гексапода. 
Однако, есть и отличия. Так как три штанги не могут обеспечить 
угловую жесткость, в конструкцию вводят четвертую центральную 
штангу, главной задачей которой является воспринимать изгибные 
напряжения. 
Рис. 3.43. Промышленные роботы линейки Tricept 
Преимущества механизмов с параллельной структурой: 
– при малой массе подвижного исполнительного органа обеспе-
чиваются более высокие скорости перемещений и ускорений; 
– механизмы отличаются высокой жесткостью, что обусловлено 
работой телескопического устройства на растяжение-сжатие и равно-
мерным распределением усилий по всей структуре; 
– резкое снижение металлоемкости. 
 
3.9.2 Машины-гексаподы в машиностроении 
Это технологические машины, в т. ч. роботы, обрабатывающие 
станки, координатно-измерительные машины, в основе конструктив-
ной схемы которых находится т.н. платформа Стюарта, хотя 
справедливее ее называть платформа Гью. Эта платформа впервые 
упоминается в статье В. Е. Гью (англ. V.E. Gough) в 1956 году. 
Механизм имеет шесть независимых ног на шарнирных соединениях. 
Длины ног можно изменять и, тем самым, можно изменять ориен-
тацию платформы. Имя Стюарта ассоциируется с этим механизмом 
потому, что первоначальная работа Гью (и фотография его платфор-
мы) была упомянута в примечаниях рецензента к статье Д. Стюарта 
(англ. D. Stewart) в 1965 году. Сам Стюарт в той статье предложил 
другой гибридный трехногий механизм, имевший по два мотора на 
каждой ноге. Часто платформу именуют платформой Гью-Стюарта.


94 
Компания Geodetic Technology зарегистрировала товарный знак 
«шестиножник» (англ. – hexapod) для платформ Гью – Стюарта,
используемых в машиностроении. Однако это не помешало
другим машиностроительным фирмам использовать этот термин – 
гексапод. 
Итак, гексаподы имеют стержневую конструкцию и построены 
на мехатронных модулях линейного движения – каждая нога предс-
тавляет собой мехатронный модуль (рис. 3.44).
Рис. 3.44. Принципиальная схема гексаподов 
Платформа Гью – Стюарта применяется в станкостроении, под-
водных исследованиях, авиационных спасательных операциях на 
море, летательных тренажерах, позиционировании спутниковых антенн, 
в телескопах, в ортопедической хирургии. 
Станок-гексапод (рис. 3.45) выполнен на базе линейных мехат-
ронных модулей, которые осуществляют осевое перемещение винтов 
через шарико-винтовые передачи (ШВП). Один конец ШВП соеди-
нен безлюфтовым шарниром с нижней платформой, а другой – с 
подвижной верхней платформой, на которой расположен рабочий 
орган – инструментальная головка. Управляя положением винтов 
(рис. 3.45), можно обеспечить пространственное перемещение рабо-
чего органа по шести степеням свободы (возможно как раз отсюда и 
название – гексапод), что расширяет технологические возможности 
станка. 


95
Рис. 3.45. Возможные положения рабочей головки станка-гексапода 
Основными преимуществами гексаподных машин определены 
следующие: 
– сокращение времени подготовки производства и повышение 
его рентабельности за счет объединения обрабатывающих, разме-
точных и измерительных функций в единой мехатронной системе; 
–высокая точность измерений и обработки, которая обеспечи-
вается повышенной жесткостью стержневых механизмов (до 5 раз), 
применением прецизионных датчиков обратной связи и лазерных 
измерительных систем, использованием компьютерных методов кор-
рекции (например, тепловых воздействий); 
– повышенная скорость движений (скорость быстрых переме-
щений достигает 10 м/с, рабочих движений – до 2,5 м/с); 
– отсутствие направляющих (в качестве несущих элементов 
конструкции используются приводные механизмы), отсюда улучшен-
ные массогабаритные характеристики и материалоемкость; 
– высокая степень унификации мехатронных узлов, обеспечи-
вающая технологичность изготовления и сборки машины и конст-
руктивную гибкость; 
– высокое качество управления движением благодаря малой 
инерционности механизмов, применению линейных мехатронных 
модулей движения как объектов управления, использованию методов 
автоматизированной подготовки и исполнения в реальном времени 
управляющих программ, наличию дружелюбного интерфейса «человек-
машина». 
На ООО «Лапик» (г. Саратов) выпускается прецизионное обору-
дование двух типов на единой конструктивной базе гексаподов: 6-
осевые координатно-измерительные машины (КИМ) и технологи-
ческие модули (ТМ) для механообработки (рис. 3.46). 


96 
Рис. 3.46. Общий вид технологической машины-гексапода 
Технологические модули предназначены для фасонной обра-
ботки с высокой точностью изделий методами фрезерования, шлифо-
вания, сверления, полирования, а также для выполнения операций 
гравировки, растачивания, разметки. Все они относятся к обрабаты-
вающим системам. Точность позиционирования их исполнительных 
органов в пространстве – не менее 25 мкм. Но для измерительных 
систем такой точности явно недостаточно. Поэтому серийные КИМ, 
выпускаемые компанией «Лапик», определяют погрешность изготов-
ления деталей в пределах нескольких микрон. Это лучшие показа-
тели в мире.
Максимальный угол поворота подвижной платформы относи-
тельно каждой из осей составляет в серийных моделях 30 град, ско-
рость ее движения управляется программно в интервале 0,01-120 мм/с. 
Гексаподы имеют весьма эффективные массогабаритные пока-
затели по сравнению со станками традиционной компоновки. 
Среди промышленных моделей металлообрабатывающих станков-
гексаподов можно отметить следующие: 
– пятикоординатный обрабатывающий центр ГЕКСАМЕХ-1 и 
многофункциональный технологический модуль ТМ-1000 Савеловс-
кого машиностроительного открытого акционерного общества 
«САВМА» (рис. 3.47); 
– широкоуниверсальный обрабатывающий центр Octahedral 
Hexapod HOH-600 фирмы Ingersoll (рис. 3.48); 
– широкоуниверсальный обрабатывающий центр Octahedral 
Hexapod HOH-1000 фирмы Ingersoll; 


97
– широкоуниверсальный обрабатывающий центр HexaM фирмы 
Toyoda Machine Works; 
– широкоуниверсальный обрабатывающий центр VerticalLine 
V100 фирмы INDEX-Werke и др. 
Рис. 3.47. Многофункциональный технологический
модуль ТМ-1000 
Рис. 3.48. Широкоуниверсальный обрабатывающий центр
Octahedral Hexapod HOH-600 
Обзор современного состояния металлорежущего оборудования 
показывает, что оборудование этого класса активно производится 
многими ведущими российскими и иностранными компаниями и 
востребовано на мировом рынке. Технические характеристики превос-
ходят соответствующие характеристики станков обычной компоновки. 


98 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   36   37   38   39   40   41   42   43   ...   97




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет