Многокоординатный манипулятор на основе дуговых и линейных электромехатронных модулей движения

• Автор: Медведев, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 184 с. : ил.

1.1. Электропривод прямого действия.

1.2. Концепция компромиссов в проектировании многокоординатных манипуляторов

1.3. Классификация многокоординатных манипуляторов с электроприводом прямого действия.

1.4. Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СОЗДАНИЯ ДУГОВОГО

ЭЛЕКТРОМЕХАТРОННОГО МОДУЛЯ ДВИЖЕНИЯ И МНОГОКООР

ДИНАТНЫХ МАНИПУЛЯТОРОВ НА ЕГО ОСНОВЕ.

2.1. Математическая модель двухиндукторной системы с ДЭМД

2.2. Методика.рас чета магнитной проницаемости зазора электромагнитной системы ДЭМД.

2.3. Сравнительный анализ техникоэксплуатационноэкономических характеристик различных типов направляющих скольжения, качения, магнитных и воздушных
2.4. Схемноконструкторская разработка дугового электромехатронного модуля движения в соответствии с критерием ценакачество.
2.5. Технологический процесс нанесения фторопласта на скользящие поверхности дугового электромехатронного модуля движения.
2.6. Разработка блока рационального проектирования и анализа манипуляторов на основе ДЭМД для САПР ЗоПсНУогкз.
2.6.1. Выполнение требований технического задания
2.6.2. Автоматизированное построение ЗПмодели манипулятора по заданным параметрам.
2.6.3. Анализ непересекаемости элементов манипулятора.
2.6.4. Методика прогнозирования неуравновешенности масс подвижных конструктивов манипулятора
2.7. Методика электромагнитного согласования сегментных индукторов и дуговых магнитопроводов двухиндукторной системы с ДЭМД
2.8. Выводы по второй главе.
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЭМД
И МНОГОКООРДИНАТНОГО МАНИПУЛЯТОРА.
3.1. Экспериментальные исследования силомоментных и точностных характеристик ДЭМД с опорами скольжения.
3.1.1. Усилие трения в ДЭМД с опорами скольжения
3.1.2. Исследование силомоментных характеристик ДЭМД с опорами скольжения при работе в режимах разомкнутого и
замкнутого управления
3.1.3. Исследование точностных характеристик ДЭМД с опорами скольжения при его работе в режимах.разомкнутого
и замкнутого управления
3.2. Экспериментальные исследования силомоментных и точностных,
характеристик двухиндукторной системы на основе ДЭМД с опорами скольжения и опорами качения
3.2.1. Усилие трения в ДС с опорами скольжения и опорами качения
3.2.2. Исследование силомоментных характеристик ДС с опорами скольжения и опорами качения при их работе в режимах разомкнутого и замкнутого управления.
3.2.4. Исследование точностных характеристик ДС на основе ДЭМД
с опорами скольжения и опорами качения при работе в режимах разомкнутого и замкнутого управления.
3.3. Экспериментальная оценка повторяемости перемещения рабочего стола ММ при работе в составе лазерного технологического комплекса
3.4. Выводы по третьей главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Многокоординатные, прецизионные, мсханотронные операционные устройства с высокомомснтным ЭППД, с максимальной интеграцией и совмещением элементов конструкции, совершающие сложные движения в пространстве в автоматизированном режиме и обеспечивающие работоспособность в нестационарной среде. Наличие минимальных единичных шагов и широкого диапазона скоростей, начиная с ползучей, при высоких значениях усилия момента вращения, высокой точности и повторяемости перемещений. Наличие датчика положения с высокой разрешающей способностью и тормозного устройства с высоким значением тормозного момента, совмещенных с электродвигателем. Обеспечение устойчивости рабочего органа при воздействии внешних механических возмущений на качке, при вибрациях и ударах. Предложенная конструкторская концепция, в какой то мере, кроме п. З, обеспечивается разрабатываемыми отечественной и зарубежной промышленностью электродвигателями линейноповоротными Дф, линейными X, Ки поворотными ф,0 9, . Используя композиции указанных электродвигателей или их элементов, можно построить электропривод, реализующий движение на цилиндрической, плоской и сферической поверхностях, а также по произвольной траектории движения в прямоугольной системе координат рис. Линейноповоротные Дф электродвигатели совмещают в одном корпусе и на одном валу магнитные системы трубчатого линейного электродвигателя, построенного на принципе магнитного винта, и традиционного вращающего электродвигателя. Рис. Магнитоироводы индуктора линейной координаты и ротора поворотной координаты, закреплены на общем валу рис. В конструкции электродвигателя применяются шариковые для небольшого хода и кольцевые аэростатические для большого хода опоры. Рис. В многокоординатных электроприводах получили распространение двухкоординатные X, Кэлектродвигатели с плоским зазором 9, . Особенность конструкции наличие общей магнитомягкой зубчатой плиты рис 1. В X, Кэлектродвигателе магнитоэлектрического типа в ее пазах располагается система взаимноперпендикулярных обмоток, индуктор представляет плоскую систему полюсов, возбужденных постоянным магнитом или обмоткой. В X У электродвигателе индукторного, индукторнореактивного и реактивного типов плита индуктор пассивна, над се зубчатой поверхностью расположена плоская система электромагнитов, снабженных обмотками управления и полюсными выступами с нарезанными на них зубцами в направлении осей X, У. На рис. X, У электродвигателя индукторного типа. Над пассивной магнитомягкой плитой 1 с совмещенной нарезкой зубцов по осям X, У расположен якорь, несущий два элементарных модуля, обеспечивающих движение по различным координатам. Сдвиг зубцов крайних полюсов 1образного магнитопровода относительно зубцов среднего полюса равен л эл. Сдвиг зубцов соседних полюсов, принадлежащих разным модулям, составляет 2 эл. На среднем полюсе магнитопровода расположена катушка 4, которая в случае однополярного 4фазного управления расщеплена на две встречно включенные, причем каждая из них образует фазу. Модули объединяются общим корпусом 5 в подвижный якорь на аэростатических опорах. Для устойчивости элементарные модули удваиваются и располагаются симметрично центра подвижного якоря, могут чередоваться в шахматном порядке, иметь отдельные магниты возбуждения. При этом контуры замыкания потоков всех фаз и их индуктивности максимально симметрируются, что увеличивает быстродействие и точность перемещения. Рис. На основе двухкоординатных X, У электродвигателей с плоским зазором, современной промышленностью осуществляется построение высокопрецизионных координатных столов имеющих 2 и более степени свободы. На рис. X,Кэлсктродвигатсля японской фирмы v . Рис. Принципы построения плоских X, У электродвигателей частично распространяются на поворотные ф,0 электродвигатели, реализующие движение исполнительного органа в сферических координатах рис. Каждая группа полюсов 1 и 2, принадлежащих одной из координат, разделена на два полюса, расположенных симметрично относительно центра сферы. Этим достигается компенсация сил одностороннего магнитного притяжения, и создаются условия для лучшего применения аэростатической опоры. С корпусом полюсы соединены валом 5 с подшипниками 6.