Материал: Автоматизация_Staroverov1

Большинство современных промышленных роботов имеет один исполнительный механизм, но есть роботы, которые снабжены двумя, тремя или более механизмами. По конструкции они могут быть стационарными, выдвижными, телескопическими, шарнир­ными и др.

Возможность наклона руки робота способствует повышению его мобильности и позволяет манипулировать с грузом, находя­щимся на уровне пола.

ПР с цельным или телескопическим рычажным устройством мо­жет выполнять необходимые движения и сравнительно универ­сален.

Маневренность рычажного устройства определяется числом степеней подвижности.

Захватное устройство — это узел механической системы, обеспечивающий захватывание и удержание объекта манипули­рования в определенном положении. Так как объекты манипули­рования могут иметь различные размеры и форму, то захватные устройства относятся к числу сменных элементов ПР.

Большая часть ПР снабжается исполнительными устройст­вами, обладающими тремя—пятью степенями подвижности, зах­ватное устройство обычно обладает еще двумя степенями подвиж­ности и станина может перемещаться на одну-две степени.

Системы координат, пц которым перемещаются органы ро­бота, наряду с числом степеней подвижности, оказывают сущест­венное влияние на зону обслуживаемого пространства. Если за единицу принять движение в системе прямоугольных координат (при одной степени подвижности), то зона обслуживания возра­стает: при перемещении В цилиндрических координатах в 9,6 раза; полярных — в 29,7 раза; сферических — в 87,2 раза.

Система программного управления предназначена для програм­мирования, сохранения управляющей программы, ее воспроизве­дения и обработки. В состав системы программного управления входят устройства ввода и вывода управляющей программы, ее запоминания и хранения. Управляющая программа — это по­следовательность простых инструкций, выполненных на некотором формальном языке. Она может быть зафиксирована как с помощью механических упоров и копиров, различных коммутаторов (на­пример, штекерных панелей), так и с помощью быстросменных носителей (перфолент, магнитных лент, дисков и т. д.).

В качестве устройства ввода управляющей программы с бы­стросменных носителей применяют контактные и бесконтактные считывающие устройства (с перфолент), а также различные маг­нитные накопители.

3. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РОБОТОВ

К числу основных технических показателей ПР относятся грузо­подъемность, число степеней подвижности, погрешность позицио­нирования, рабочая зона, мобильность и т. п.

Грузоподъемность ПР определяется как суммарная грузо­подъемность его рук. Грузоподъемность руки — это наибольшая масса груза (включая массу захватного устройства), которым мо­жет манипулировать робот. Для некоторых типов ПР важным показателем является также усилие (или крутящий момент), развиваемое исполнительным механизмом при заданных усло­виях. К числу таких показателей относятся усилие зажима или крутящий момент ротации (вращения) захватного устройства.

Число степеней подвижности — это сумма возможных коор­динатных перемещений объекта манипулирования. Для некоторых типов роботов иногда дополнительно определяется число степеней подвижности захватного устройства.

Погрешность позиционирования — это отклонение заданной позиции исполнительного механизма от фактической при много­кратном позиционировании (повторении движения). Она оцени­вается в линейных или угловых единицах измерения.

Рабочая зона — пространство, в котором может находиться при работе захватное устройство. Коэффициент сервиса исполнитель­ного устройства робота характеризует возможность подхода зах­ватного устройства к заданной точке с разных направлений и дает представление о его двигательных возможностях.

Мобильность промышленного робота определяется его воз­можностью совершать движения.

Контрольные вопросы а задания

1. Что называется роботом?

2. Что называется манипулятором?

3. Расскажите о видах манипуляторов и видах их управления.

4. В чем заключается различие между промышленным и интерактивным роботом?

5. По каким признакам классифицируются промышленные роботы?

6. Расскажите о системах управления промышленными роботами.

7. Расскажите о структуре промышленных роботов.

8. Перечислите основные технические показатели роботов и дайте им опре­деление.

Глава 23. Конструкции промышленных роботов

1. ПРОМЫШЛЕННЫЕ РОБОТЫ АГРЕГАТНО-МОДУЛЬНОГО

ТИПА

Создание широкого диапазона конструкций ПР воз­можно только при использовании унифицированных узлов и бло­ков (модулей). Применение агрегатно-модульного принципа по­строения ПР снижает их стоимость по сравнению с универсаль­ными.

Основные модули (основания, захватные устройства, поворот­но-подъемные механизмы и др.) в зависимости от назначения мо­гут иметь несколько типоразмеров. Различают ПР напольного, тельферного и мостового типов.

Рис. 163. Схема построения отдельных модификапий агрегатной гаммы ПР

X

Технические данные агрегатной гаммы промышленных роботов ЛМ40Ц.00.00 [0]

Примечание. Грузоподъемность 40 кг. Привод — гидравлический. Система управления — цикловая. Метод программирования перемещений — по упорам. Погрешность позиционирования ±2,0 мм. Наибольший вылет руки 1885 мм. Скорости линейных перемещений: 0,2; 0,35; 0,6 м/с. Угловая скорость перемещений: 90 и 180 °С. Схема кодификации моделей: ЛМ40Ц 47.01, где 47 — компоновка; 01 — исполнение.

Роботы этой гаммы предназначены для автоматизации техно­логических процессов в литейных цехах с поточным характером производства. Они используются, например, в составе комплексов литья по выплавляемым моделям. Роботы могут также применять­ся для съема и переноса отливок в составе комплексов литья под давлением.

Комплект промышленных роботов серии СМ40 содержит 10 ти­поразмеров напольных стационарных и передвижных роботов. Этот ряд создан на базе 16 универсальных модулей механической системы: четырех типоразмеров рук для перемещения зажима и поворота заготовки; трех типоразмеров захватных устройств для различных деталей; трех типоразмеров оснований; двух типораз­меров устройств приводов для линейного перемещения и враща­тельного движения руки; трех типоразмеров системы управления на базе программных барабанов. У всех роботов этой серии пре­дусмотрен гидравлический привод на базе гидроцилиндров с уп­равлением от индивидуальных электрозолотниковых устройств. Цикловая позиционная система управления с программоносите­лем, выполненным в виде командоаппарата, имеет ограниченное число точек позиционирования. Смена программы осуществляется путем замены барабана командоаппарата. Основные характери­стики и область применения этих промышленных роботов при­ведены в табл. 19.

Гамма электромеханических роботов модульного типа универ­сального назначения типа РПМ-25 разработана на базе группы модулей, включающих стационарное и подвижное основания в на­польном или подвесном исполнении, блоки сдвига, подъема, одинарного и двойного качания, радиального хода, три модифи­кации рук (с одной, двумя и тремя степенями свободы). Комби­нацией модулей (без их повторения в одной инструкции) можно получить 95 модификаций промышленных роботов.

Технические данные модулей приведены в табл. 20.

Кинематическая схема наиболее распространенного электро­механического робота МП-4 приведена на рис. 164. На основании 1 закреплен коробчатый корпус, сваренный из листовой стали. Внутри корпуса расположены механизмы подъема рук и поворота их вокруг вертикальной оси. Поворот осуществляется от мотора 18 через редуктор и шестерню 16, находящуюся в зацеплении с ко­лесом 17, которое жестко закреплено на трубе 15, соединенной с барабаном 14. На наружной поверхности барабана выполнены Т-образные пазы, в которых закреплены флажки, входящие при повороте в пазы бесконтактных переключателей 12, выдающих команду на остановку. Точная доводка до позиции обеспечивается штоком пневмоцилиндра 13, воздействующим на жесткий упор, закрепленный на барабане. Механизм подъема состоит из электро­двигателя 5, который через червячный редуктор 4 и шестерню 3 связан с рейкой, выполненной заодно с трубой 15. Промежуточных позиций механизм подъема не имеет и работает от упора до упора.

*5 Таблица 19

⁰⁰ Технические характеристики я области обслуживания типового ряда промышленных роботов [9]

* В числителе — вокруг вертикальной оси, в знаменателе — вокруг горизонтальной.