طراحي، تحليل و ساخت ميز ماشين ابزار با قابليت جابجايي در راستاي عمودي

Design, analysis and construction of machine tool table with capability of vertical axis movement

يكي از نقاط ضعف ربات هاي موازي محدوديت و شكل نامساعد فضاي كاري آن ها مي باشد. براي بهبود فضاي كاري آن ها مي توان با اضافه كردن محورهاي تكميلي، اين مشكل را برطرف نمود. در اين مقاله يك ميز با قابليت جابجايي دستي و نيمه اتوماتيك الكتريكي در راستاي محور Z بعنوان درجه آزادي تكميلي ربات ماشين ابزار جهت تنظيم ميز و قطعه كار در فضاي كاري يك ربات موازي، طراحي و ساخته شده است. در ابتدا، طراحي مجموعه ميز با ترسيم نقشه هاي شماتيك، شامل رويه ميز، فريم، كشويي ها و شاسي انجام شده و قطعات در نرم افزار كتيا مدل سازي سه بعدي شده است. همچنين تمامي قطعات مكانيكي مورد نياز نظيرالكتروموتور، چرخ دنده ها و ساير قطعات با توجه به نيروهاي ماشين كاري اعمال شده و وزن قسمت هاي متحرك و الحاقات آن، محاسبه و انتخاب شده است. سپس بمنظور بررسي سفتي، مجموعه ميز در نرم افزار انسيس مدل سازي و تحليل جابجايي و تغيير شكل هاي آن انجام شده است. پس از اصلاح و تقويت نكات ضعف طراحي و تحليل مجدد مجموعه ميز، مراحل ساخت ميز انجام شده است. بمنظور صحه گذاري و بررسي سفتي ميز ساخته شده، بارگذاري و اجراي آزمايش تجربي و اندازه گيري ميزان تغيير شكل مجموعه ميز انجام شده. مشاهدات حاكي از همخواني نتايج حاصل از طراحي با نمونه ساخته شده مي باشد.

One of drawbacks of parallel robot is its unsuitable form and limitation of workspace. This problem can be solved through establishing of the complementary axis for it. In this paper, a manual and semiautomatic table with capability of movement in Z axis, as the complementary degree of freedom of robot for adjusting the table and work piece in robot workspace has been designed and manufactured. Firstly, design with drawing the schematic plan of table set such as upper part, its frame, guide ways, chassis and etc. was implemented, then the parts was modeled in CATIA software. Also, all of the mechanical parts such as electro motors, gears and etc., considering machining forces and weight of parts has been computed and selected. After that, to stiffness, the table set was modeled in ANSYS software and deformations of components were determined. After improving the weakness points of design and reanalyzing of table set, the construction of table has been implemented. To approve and investigation of stiffness of constructed table set, experimental tests with applying load on table and measuring its displacements was also implemented. Comparison of the design data and experimental tests has been shown the same results.