Ze względu na zwartą budowę i łatwość modułowego łączenia ze sobą siłowniki beztłoczyskowe znalazły szerokie zastosowanie w wieloosiowych manipulatorach w układzie kartezjańskim. Wadą tych manipulatorów jest przenoszenie małych obciążeń ze względu na kształt profili siłowników. Szeregowo nabudowywane na sobie liniowe osie prowadzą do otwartego łańcucha kinematycznego. Rozwiązanie to w sposób bezpośredni prowadzi do kumulacji odkształceń poszczególnych elementów na końcu tego łańcucha. Innym problemem jest to, że ruchome masy pojedynczych osi sumują się, w następstwie czego zwiększa się obciążenie bezwładnościowe.
Konstruktorzy nowoczesnych maszyn wytwórczych coraz częściej wykorzystują równoległe struktury kinematyczne w budowie ich układów geometryczno-ruchowych. W referacie przedstawiono przykładową koncepcję kinematyki równoległej oraz omówiono badania symulujące struktury geometryczno-ruchomej frezarki przyjętej do realizacji w ITMiA Politechniki Wrocławskiej.
EN
Designers of modern manufacturing machines have bean using more frequent parallel kinematics. The paper describes an exampled of parallel kinematics system and discusses simulation investigations of milling machines structure to be developed in the Institute of production Engineering and Automation of the Wrocław University of Technology.
W referacie przedstawiono sposób realizacji badań symulacyjnych z wykorzystaniem nowoczesnych narzędzi symulacyjnych. Zaprezentowano wyniki wybranych analiz symulacyjnych dla układu napędowego maszyny typu hexapod, zbudowanej w Instytucie Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej.
EN
The paper presents the realisation of simulation investigations with modern simulation tools. Results of selected types of analysis of a drive unit of a hexapod-type machine tool are discussed; he analyses were performed in the Institute of Production Engineering and Automation of the Wroclaw University of Technology.
Maszyny wytwórcze o kinematyce równoległej są obiektem intensywnych badań. Dotychczasowe osiągnięcia wielu ośrodków badawczych wskazują na możliwość szerokich zastosowań tych maszyn, choć wiele zagadnień pozostaje wciąż otwartych. Jednym z podstawowych powodów, dla których maszyny te nie są obecnie szeroko stosowane, jest konieczność stosowania niestandardowych układów sterowania ruchami, co utrudnia budowanie tego typu urządzeń. Referat ten przedstawia koncepcję układu sterowania numerycznego modelu obrabiarki o kinematyce równoległej zaprojektowanego i zbudowanego w ITMiA PWr.
EN
Parallel kinematics based manufacturing machines are the subject of intensive research and development activities in many research centres. Achieved results indicate the broad application of those machines so far. Although several problems seek still their solutions. One of the reasons why such machines are not currently widely industrially applied is the necessity of using non-standard control system. In the paper the concept of NC controller for the model of parallel kinematics machine tool that was designed and constructed in ITMiA of Wroclaw University of Technology is presented.
Przedstawiono proces tworzenia komputerowej wizualizacji stanowiska roboczego z wykorzystaniem maszyn o kinematyce równoległej. Wizualizacja obejmuje fragment zaproponowanej linii produkcyjnej dla procesu laserowej obróbki płytek drukowanych wraz z montażem układów scalonych. Warunkiem koniecznym dla realizacji tych procesów był dobór odpowiedniego oprzyrządowania technologicznego.
EN
The paper presents a development process for computer visualisation of working station including a parallel kinematics machine tools. The visualisation covers a proposed production line for processes of laser machining of printed circuit boards and chip mounting. Essential for these processes was a proper selection of technological devices and tooling.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents structure of precise parallel tri-axle manipulator with functionality of moving-inclinating table. End effector of the device is a platform, for which three coordinates of position are defined. The concept of the positioning mechanism is based on parallel tripod kinematics where end effector - the platform - is seated on three active limbs - actuators. The use of parallel kinematics allowed modular construction of positioning mechanism. The developed modular functional mechanism with minimal number of elements in kinematic chain ensures high positioning resolution. The concept of application of eccentric mechanism for platform positioning is an original idea in this solution.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wybrane wyniki badań symulacyjnych układu konstrukcyjnego maszyny o kinematyce równoległej. Dotyczą one identyfikacji przemieszczeń jej platformy roboczej w trakcie realizacji zadanej trajektorii ruchu. Analizy prowadzono z wykorzystaniem oprogramowania do symulacji metodą układów wieloczłonowych UW. Ich weryfikacji dokonano doświadczalnie.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wybrane wyniki badań symulacyjnych układu konstrukcyjnego maszyny o kinematyce równoległej. Dotyczą one identyfikacji przemieszczeń jej platformy roboczej w trakcie realizacji zadanej trajektorii ruchu. Analizy te prowadzono z wykorzystaniem oprogramowania do symulacji metodą układów wieloczłonowych UW. Ich weryfikacji dokonano na drodze doświadczalnej.
EN
The paper presents selected results of simulation investigations of a structure of a machine tool with parallel kinematics. The investigations were aimed at identification of displacements of the machine's platform during a movement along a predefined trajectory. The analysis was performed with software for simulation by means of the method of Multi-Body Systems (MBS). The results were verified with experiments.
Wykorzystanie robotów o kinematyce równoległej jako obrabiarek stawia szereg wymagań odnośnie planowania trajektorii ruchu narzędzia. Z punktu widzenia technologii kluczowym zadaniem jest prowadzenie narzędzia wzdłuż zaplanowanej ścieżki, określającej geometrię wyrobu, z dokładnością narzuconą parametrami technologicznymi realizowanego procesu. Ponieważ rozwiązanie zagadnienia kinematyki prostej dla mechanizmów rozważanej w niniejszym artykule klasy jest nieznane, planowanie trajektorii czasowo-optymalnych jest znacznie utrudnione. Prezentowany artykuł przedstawia oryginalne rozwiązanie modułu planowania trajektorii czasowo-optymalnej wykorzystujący układ regulacji ślizgowej do kształtowania przebiegu zmian parametrów kinematycznych trajektorii.
EN
The paper presents a new approach to trajectory planning for parallel kinematics based machine tools. This orginal method doesn't need a solution of the direct kinematics problem. The path planning module based on the parametric path description and use discrete sliding mode controller to obtain a proper value of the kinematic parameter of the trajectory.
W artykule przedstawiono analizę kinematyczną modelu mechanizmu precyzyjnego manipulatora z kinematyką równoległą typu tripod. Scharakteryzowano strukturę manipulatora, w którym zastosowano aktuatory o nieliniowej charakterystyce pozycjonowania. Przedstawiono równania pozycji definiujące matematyczny model konstrukcji.
EN
The article presents the geometric analysis of the model precision manipulator with parallel kinematics of a tripod. The structure of a manipulator with non-linear actuators was described. Position equations defining the mathematical model of construction was considered.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wybrane wyniki badań symulacyjnych serwojednostki napadowej 3-osiowej maszyny typu hexapod. Dotyczą one wpływu inercji i podatności członów łańcucha kinematycznego na uzyskiwane przebiegi regulacji tego zespołu. Analizy te prowadzono z wykorzystaniem systemu symulacyjnego MATLAB/Simulink.
EN
The paper presents selected results of simulation investigations of a servo drive of a 3-axis machine tool with the hexapod configuration. The investigations covered the influence of the inertion and flexibility of the components of the kinematic chain m the behaviour of the assembly. The analyses were performed in the MATLAB/Simulink system.
W artykule przedstawiono rozwiązanie zadania kinematyki odwrotnej w manipulatorze typu tripod o strukturze równoległej. Mechanizm posiada zamknięcie siłowe za pomocą sprężyny. Równania kinematyki są nieliniowe ze względu na zastosowanie mimośrodów jako elementów napędowych w aktuatorach.
EN
The analysis of an inverse kinematic model of the tripod manipulator with parallel architecture was presented in the article. The mechanism is locked by a spring. Kinematics equations are non-linear because of the cam actuators. The presented model was used in the control of precision manipulator tripod.
W artykule zaprezentowano strukturę i parametry precyzyjnego manipulatora o kinematyce równoległej z nieliniową charakterystyką mechanizmów napędowych. W systemie pozycjonowania zastosowano miniaturowe mechanizmy krzywkowe. Opracowane oprogramowanie umożliwia ustawianie podstawowych parametrów pracy manipulatora oraz zadawanie położenia końcowego platformy. Przedstawiono wyniki testów eksperymentalnych. Wyróżniającymi cechami manipulatora są wysoka dokładność i powtarzalność pozycjonowania przy jego dużej nośności.
EN
The structure and the parameters of the precision manipulator based on the parallel kinematics and non-linear actuators are presented in the article. Miniature cam mechanisms were used as actuators in the positioning system. The developed software enables one to set up the basic parameters of the manipulator and the end position of the platform. The results of the experimental tests of the manipulator are presented. The high positioning accuracy and repeatability with the considerable load capacity are the manipulator's distinguishing features.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki pomiarów dokładności odwzorowania trajektorii kołowej przez platformę mechanizmu o kinematyce równoległej. Interpretacja wyników pozwala na ocenę właściwości mechanizmu oraz wskazuje kierunek dalszych prac nad kalibracją oraz diagnostyką hexapodów.
EN
The article presents the measurement results of the parallel mechanism platform position accuracy during movement along circular trajectory. Interpretation of results allows the assessment of the mechanism properties and also indicates directions for further work on calibration and diagnostic of the hexapod-type machines.
W artykule przedstawiono strukturę precyzyjnego równoległego manipulatora trójosiowego. Efektorem urządzenia jest platforma, dla której określane są trzy współrzędne położenia. Koncepcja układu pozycjonowania wykorzystuje kinematykę równoległą tripoda, w której efektor - ruchoma platforma manipulatora - posadowiony jest na trzech kończynach aktywnych - aktuatorach. Zastosowanie kinematyki równoległej umożliwiło modularyzację układu pozycjonowania. Opracowany, zmodularyzowany mechanizm funkcjonalny o minimalnej liczbie elementów łańcucha kinematycznego zapewnia uzyskanie wysokiej rozdzielczości pozycjonowania. Oryginalny charakter rozwiązania przedstawionego problemu ma propozycja zastosowania mechanizmu mimośrodowego do przemieszczania platformy ruchomej w równoległym układzie kinematycznym typu tripod.
EN
The paper presents structure of precise, parallel three-axle manipulator with functionality of moving inclinating table. The end effector of the device is a platform for which three coordinates of position were defined. The concept of the positioning mechanism was based on parallel tripod kinematics where end effector - the platform - was mounted on three active limbs - actuators. The use of parallel kinematics allowed modular construction of positioning mechanism. The developed modular functional mechanism with minimal number of elements in kinematic chain ensures high positioning resolution. The concept of application of eccentric mechanism for platform positioning was an original idea in presented solution.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wybrane wyniki obliczeń symulacyjnych układu konstrukcyjnego maszyny o kinematyce równoległej. Dotyczą one identyfikacji obciążeń występujących w wybranych przegubach w trakcie realizacji zadanej trajektorii ruchu. Obliczenia te prowadzono z wykorzystaniem oprogramowania do symulacji metodą układów wieloczłonowych (UW). Model numeryczny zawierał elementy sztywne i podatne. Dla porównania wyników przeprowadzono obliczenia dla zmienionej konstrukcji ramion biernych.
EN
Some analysis of construction of machines in parallel kinematics is presented in this paper The analysis applies to identification of load in chosen joints during execution of movement trajectory. Numerical multibody system software was used for the analysis. Rigid and flexible parts ware included in numerical model. Results were compared with the case of modified construction of arms.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono sposób realizacji badań za pomocą nowoczesnych narzędzi symulacyjnych. Zaprezentowano sposoby generowania sygnału sterującego rozwiązania odwrotnego i prostego kinematyki maszyny o kinematyce równoległej. Przedstawiono także harmonogram prowadzonych analiz i wyniki wybranych symulacji badań napędu maszyny typu Hexapod, która znajduje się w Instytucie Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej.
EN
In the article is shown the implementation of simulation studies using modern simulation tools. Signal is shown enforce modeling and proposes a way to solve the inverse and the simple control. The next part of the article presents the schedule of ongoing analysis and simulation results of some tests for the propulsion machinery type Hexapod which belongs to the Institute of Production Engineering and Automation of Wroclaw University of Technology.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.