Вся электронная библиотека >>>

 Роботы >>>

 

 

 ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ


Раздел: Наука и техника

 

3.4. Конструктивное исполнение ПР

  

По конструктивно-технологическим и компоновочным признакам построения механических систем большинство моделей ПР могут быть объединены в семь групп.

Группа 1 - промышленные роботы с выдвижной "рукой" и консольным механизмом подъема, работающие в цилиндрической или прямоугольной системах координат. В парке современных промышленных роботов эта группа составляет основную часть выпущенных машин как по числу моделей (41 %), так и по общему количеству. Основное применение эти ПР нашли для обслуживания штамповочного и кузнечно-прессового оборудования, а также металлорежущих станков.

Консольный механизм не обеспечивает больших вертикальных перемещений, поэтому большинство ПР этой группы приспособлены для выполнения достаточно простых транспортно-загрузочных операций. Как правило, они характеризуются высоким быстродействием, оборудуются простейшими цикловыми или позиционными СПУ, при малой грузоподъемности имеют пневматический привод, а перемещения их звеньев ограничиваются упорами. Часто они снабжаются несколькими (двумя-тремя) "руками", что увеличивает число одновременно обслуживаемых позиций. К этой группе относятся отечественные ПР "Циклон-3.01", "Ритм-05.01", ПР-5, "Универсал-5"; шведский - MHU "Senior", японский - "Robot" и другие.

схема и основные технические характеристики одного из ПР этой группы - отечественного двурукого робота ПР-5, предназначенного для обслуживания прессов и токарных полуавтоматов. Это робот с пневматическим приводом, работающий в цилиндрической системе координат, оснащен двумя "руками", установленными на общей несущей плите и совершающими одновременное движение вращения относительно вертикальной оси. Поворотный механизм размещен в нижней части опорной рамы робота и приводится в действие двумя пневмоцилиндрами, соединенными цепной передачей с блоком звездочек, установленных в нижней части поворотной колонны. Подъем колонны также осуществляется пневмо- цилиндром. "Руки" робота, монтируемые на верхнем фланце колонны, представляют собой пневмоцилиндры с выдвижными штоками, на концах которых закреплены захватные устройства Контроль исполнительных звеньев обеспечивается жесткими упорами. Робот ПР-5 оснащен цикловой системой программного управления; набор программ осуществляется на штекерной панели стойки управления.

Группа 2 - промышленные роботы с выдвижной "рукой" на подъемной каретке, работающие в цилиндрической или прямоугольной системах координат. Эта группа занимает второе место по числу моделей (19,6%) в парке современных промышленных роботов, а ее основное применение - для автоматизации операций загрузки-разгрузки

литейного, прессового и станочного оборудования, а также процессов сварки и окраски.

В роботах этой группы "рука" закрепляется на каретке, движущейся по вертикальным направляющим. Обычно они работают в цилиндрической системе координат, оснащены гидравлическим приводом с контролем положений звеньев по потенциометрическим датчикам, имеют средние грузоподъемности. Как правило, ПР этой группы имеют цикловую или позиционную систему управления с обучением по первому циклу; программа задается штекерной панелью, последовательно подключающей требуемые задающие потенциометры, тем самым обеспечивая остановку движущихся звеньев в необходимых положениях. Достоинством такой системы управления является простота, а также возможность достижения высоких скоростей и плавного торможения при подходе к заданной точке, а недостатком - сравнительно невысокая точность позиционирования.

Характерным представителем ПР этой группы является серия роботов фирмы "AMF" (США) "Versatran", предназначенных для выполнения преимущественно транспортно-загрузочных операций, а также японские "Fanuc-1" и "Fanuc-2", "Uniman 1000", "Unman 4000"; отечественные - РКТБ и модификации агрегатной серии ЛМ40Ц и др.

схема и основные технические характеристики одного из роботов этой группы - японского ПР "Uniman 1000", предназначенного для автоматизации операций загрузки-разгрузки ковочных прессов, металлорежущих станков, а также для манипуляций со стеклом и дуговой сварки. ПР "Uniman 1000" по своим основным конструктивным решениям является аналогом серии роботов "Versatran" фирмы "AMF". На основании ПР установлена поворотная  колонна, по направляющим которой вертикально перемещается каретка, несущая выдвижную "руку". Все движения осуществляются от механизмов с гидравлическим приводом, а основные агрегаты гидросистемы расположены на основании ПР. Поворот колонны обеспечивается двумя гидроцилиндрами одностороннего действия с помощью пары цепных передач, работающих параллельно, что гарантирует беззазорное зацепление. Вертикальное перемещение каретки осуществляется с помощью двух гидроцилиндров, закрепленных на колонне. В "руке" ПР трубчатой конструкции расположены механизмы ориентации и зажима-разжима захватного устройства, а ее продольное перемещение осуществляется с помощью гидромотора.

Робот комплектуется позиционной системой программного управления с программоносителем в виде матричной штекерной панели и обеспечивает объем памяти 30 команд. Для решения более сложных задач ПР может оснащаться усовершенствованными позиционными или контурными СПУ с существенно большими объемом памяти и управляющими возможностями.

Группа 3 - промышленные роботы с выдвижной качающейся "рукой", работающие в сферической системе координат. ПР этой группы менее распространены (10,5%) среди современных моделей, по своему назначению универсальны, могут успешно использоваться как для обслуживания самого различного оборудования, транспортирования и штабелирования грузов, так и выполнения основных технологических операций - контактной и дуговой электросварки, окраски, а также сборки.

В роботах этой группы вертикальное перемещение рабочего органа обеспечивается качанием "руки", что требует применения программируемых приводов рабочего органа и увеличения числа рабочих координат. Как правило, такие ПР характеризуются средней подвижностью (4 -6 степеней подвижности), сравнительно невысокой точностью позиционирования, имеют позиционную или контурную систему управления с программированием по способу обучения, оснащены гидравлическим, или комбинированным (электрогидравлическим, пневмогидравлическим), приводом.

Характерными представителями ПР этой группы могут служить агрегатные серии роботов "Unimate" фирмы "Unimation" (США) и "Kawasaki Unimate" японской фирмы "Kawasaki Heavy Industries" для обслуживания печей и литейных машин, станков и прессов, точечной и дуговой электросварки, а также отечественные роботы "Универсал-15", "Универсал-50", "Универсал-60", ПР-35; японские "Matbac IRA-50", "Robitus RC" и др.

схема и основные технические характеристики одного из роботов третьей группы - американского ПР "Unimate 4000", предназначенного для обслуживания прессов горячей штамповки тяжелых заготовок, точечной и дуговой электросварки.

Фирма "Unimation" (США) выпускает более 10 базовых моделей промышленных роботов "Unimate", специализированных для выполнения различных основных и вспомогательных операций. Робот имеет мощное основание, на котором установлены механизм поворота манипулятора относительно вертикальной оси и гидростанция. В верхней части поворотной колонны, закрытой кожухом, шарнирно установлена выдвижная "рука", которая под действием гидроцилиндра может совершать поступательные движения в вертикальной плоскости. В полости "руки" располагаются механизмы ориентации и приведения в действие захватного устройства. Все приводы манипулятора оснащены кодовыми датчиками положения.

В зависимости от назначения и сложности решаемых задач ПР "Umanite 4000" могут оснащаться позиционными СПУ с объемом памяти в 128, 256, 512, 1024 шагов, контурными и универсальными (позиционно-контурными) системами управления.

Группа 4 - промышленные роботы с многозвенной "рукой", работающие преимущественно в ангулярной (сферической или цилиндрической) системе координат. ПР этой группы составляют около 13 % среди моделей современных промышленных роботов, представляют собой универсальные машины, оснащенные системами управления высокого уровня и предназначенные для автоматизации производственных процессов литья, ковки и штамповки, сложных погрузочно- разгрузочных работ, точечной и дуговой электросварки и окраски, а также для сборки и измерений. В эту группу, помимо угловой, или антропоморфной, конструкции, входят созданные в последние годы ПР с многозвенной "рукой", работающие в сложной цилиндрической, или ангулярной цилиндрической, системе координат типа "SCARA", используемые, благодаря своим достоинствам, для сборочных операций.

Основные преимущества многозвенной "руки" антропоморфной конструкции - ее компактность и возможность обслуживания большой зоны при малых размерах - достигаются за счет усложнения механического устройства и системы управления. Как правило, ПР с многозвенной "рукой" работают в ангулярной (сферической или цилиндрической) системе координат, однако имеется ряд упрощенных моделей, в которых применены многозвенные "руки" со спрямительными механизмами, в которых за счет цепной передачи или рычажно-зубчатого механизма, связывающего звенья, достигается принудительный поворот . одного звена "руки" при повороте другого, при этом конец первого звена перемещается прямолинейно. При обратном движении "рука"' складывается, что заметно уменьшает занимаемую роботом площадь. Примером ПР со складывающейся "рукой" является японский робот модели "Matbac IRB-10", действующий в цилиндрической системе координат.

Обычно ПР четвертой группы характеризуются достаточно высокой подвижностью (5-6 степеней подвижности), имеют позиционную или контурную систему управления, во многих случаях построенную на базе мини-ЭВМ с программированием по способу обучения, оснащены гидравлическим или электрическим приводами.

К этой группе относятся отечественные промышленные роботы РПМ-25, ТУР-10, "Колер"; шведские роботы фирмы "ASEA" IRb-б и IRb-60; серия сварочных и сборочных роботов IR германской фирмы "Kuka"; сварочный робот модели "Vertikal-80" французской фирмы "Renault"; норвежский - "Trallfa"; болгарский - РБ-210; роботы США "Sandstrand" фирмы "Sandstrand Machine Tool" и "6 СН Arm" фирмы "Cincinnati Milacron"; унифицированная серия сборочных роботов типа "SKILAM" японской фирмы "Sankyo" и другие.

схема и основные технические характеристики одного из унифицированной серии роботов западногерманской фирмы "Kuka" - ПР антропоморфной конструкции IR 160/60, предназначенного для обслуживания различного оборудования, точечной и дуговой электросварки, окраски, нанесения мастик и антикоррозийных покрытий, а также для сборки и монтажа

Робот электромеханический, с пневмоцилиндрами уравновешивания масс. Механизмы исполнительной системы приводятся в движение тиристорными малоинерционными двигателями постоянного тока с тахогенераторами и определением углового положения ротора с помощью резольвера. Встроенные тормоза с постоянными магнитами фиксируют положение звеньев, а ускорение и торможение двигателей осуществляются по сигналам системы управления на основании поступившей информации. Переносные вращательные

движения звеньев ПР ограничиваются электрическими концевыми выключателями, а повороты звеньев, осуществляющих ориентирующие движения рабочего органа, дополнительно ограничиваются механическими упорами. Во избежание больших зазоров и достижения наибольшей жесткости "руки", а также снижения моментов инерции, высокооборотная часть привода доводится до самой "кисти", и только в этом месте числа оборотов снижаются до требуемых с помощью волновых редукторов. В зависимости от назначения и сложности решаемых задач роботы серии IR могут оснащаться как позиционными, так и контурными или комбинированными (универсальными) СПУ.

Группа 5 - промышленные роботы подвесные тельферного типа с одной (или более) "рукой" (выдвижной или многозвенной), установленной на каретке, перемещающейся по монорельсу.

Модели промышленных роботов этой группы получили заметное распространение (13,5%), и в перспективе, учитывая дальнейшее развитие автоматизированных подъемно-транспортных систем, их использование будет расширяться.

Подвесные роботы тельферного типа работают в прямоугольной плоской или пространственной системах координат и строятся на базе тельферных тележек, перемещающихся по подвесному монорельсу и снабженных специальным подъемным механизмом или "рукой" с захватным устройством.

Их преимущество состоит в экономии производственных площадей и возможности рациональной организации транспортирования объектов в свободном цеховом пространстве - сверху. Такие промышленные роботы позволяют исключить необходимость применения вспомогательных подъемно-опускающих устройств, автоматически захватывая тару (палеты, поддоны и др.) с деталями или отдельные изделия с рабочих позиций, находящихся под трассой тележки, транспортируя и устанавливая их на другие позиции по командам, получаемым от специальной системы адресования.

Промышленные роботы тельферного типа применяются как для автоматизации подъемно-транспортных операций в производственном процессе, так и для обслуживания групп различного технологического оборудования. Соответственно их можно разделить на два вида:

1)        упрощенные модели, работающие в плоской прямоугольной системе координат, используемые для транспортных работ, а также для обслуживания однотипного оборудования в составе автоматических линий;

2)        ПР с многозвенной "рукой", работающей в ангулярной системе координат, обладающие вследствие этого большими манипуляционными возможностями и используемые для группового обслуживания оборудования; они оснащаются числовыми системами программного управления обычно с элементами очувствления и адаптации.

В целом подвесные ПР тельферного типа используются преимущественно для выполнения сравнительно несложных подъемно-транс

портных и загрузочных операций, их характерной особенностью является перемещение по монорельсу на достаточно большие расстояния (несколько десятков и даже сотен метров), они имеют, как правило, небольшое число степеней подвижности (2 - 4), относительно невысокое быстродействие (0,2 -0,5 м/с), оснащаются цикловыми или позиционными системами управления и регулируемым по скорости электрическим приводом.

К этой группе относятся отечественные подвесные транспортные роботы РТШ-8-50, МН-ЗУМ, ТРТ-250-1, ТРТ-500-2; чехословацкие роботы агрегатной серии роботизированных конвейерных систем типа AZT, а также используемые для группового обслуживания различного оборудования отечественные ПР СМ 80Ц.25.01 (с выдвижной "рукой"), СМ 40 Ф2.80.01 и УМ 160 Фг81.01 (с многозвенной "рукой") и др.

схема и основные характеристики одного из роботов этой группы - отечественного подвесного транспортного робота ТРТ-250-1 ("Спрут-1"), предназначенного для внутрицехового транспортирования конвейеров с грузом. Две телескопические направляющие манипулятора с автоматическими захватными устройствами, защищенными предохранительной сеткой, закреплены на тельферной тележке, перемещающейся со скоростью до 0,5 м/с по системе моно- оельсов, проложенных под потолком цеха. Электромеханический привод робота выполнен на базе асинхронного электродвигателя и оборудован электромагнитным тормозом.

Цикловое программное устройство (ЦПУ) обеспечивает автоматическое выполнение заданных операций, выбор рационального пути перемещений по трассе, остановку в заданных позициях загрузки- выгрузки и взаимную блокировку при совместной работе нескольких ПР. В его конструкции использован разомкнутый привод со ступенчатым регулированием скорости, поэтому выход робота на заданные позиции осуществляется несколькими (одна за другой) командами на торможение, последовательно подаваемыми от расположенных на трассе специальных релейных устройств. Окончательное позиционирование производится с помощью двух бесконтактных индукционных датчиков, один из которых подает команду на отключение двигателя, а другой - на замыкание тормоза в точке позиционирования. Подача электроэнергии осуществляется через токоприемник от токонесущих троллей, установленных вдоль всей трассы.

Группа 6 - промышленные роботы подвесные передвижные мостового или портального типа. Роботы этой группы получили пока наименьшее распространение по сравнению с рассмотренными выше (2,4%).

Мостовая или портальная схемы таких ПР позволяют создавать более жесткие и динамически устойчивые по сравнению с другими схемами конструкции. Однако такие схемы более громоздки и вызывают увеличение массы опорной конструкции и перемещающихся масс.

Роботы мостового или портального типа работают в прямоугольной плоской или пространственной системе координат, часто используются в составе автоматических линий. Их преимущества состоят в экономии производственных ' площадей, удобстве обслуживания' оборудования и выполнения технологических манипуляций. Они' применяются для автоматизации транспортных и складских работ, установки и снятия деталей, инструмента и оснастки при обслуживании . технологического оборудования, а также для выполнения основных технологических операций, например, сварки и сборки. Соответственно ; назначению и особенностям конструкции их можно разделить на три ^ разновидности:

1)        упрощенные модели, работающие в плоской прямоугольной системе координат и предназначенные, как правило, для загрузки одного станка в условиях крупносерийного производства;

2)        ПР, выполненные по мостовой схеме, обеспечивающие перемещение захватного устройства в направлении, перпендикулярном к 4 основному продольному перемещению моста или каретки, и обла- . дающие вследствие этого большими манипуляционными возможностями. Такие ПР используются обычно для обслуживания нескольких единиц оборудования;

3) ПР, выполненные по портальной схеме (двух- или четырех- стоечной), обладающие большей жесткостью и обеспечивающие перемещение рабочего органа в рабочей зоне, расположенной в пределах .опорной конструкции. Такие ПР используются как для обслуживания оборудования, так и выполнения таких более сложных технологических операций, как сварка, сборка, или технические измерения.

Промышленные роботы мостового или портального типа используются для выполнения, наряду с простыми загрузочными, также сложных технологических операций; их характерной особенностью является наличие траверсы, моста или портала, по которым перемещается каретка с "рукой", при этом мост или портал могут передвигаться по своим направляющим. В отличие от подвесных роботов тельферного типа (группа 5) эти ПР имеют сравнительно небольшие величины перемещений (до нескольких метров), большое число степеней подвижности (2 - 6), оснащаются цикловыми, позиционными или контурными системами управления, пневматическим, гидравлическим или электрическим приводами.

К этой группе относятся отечественные промышленные роботы агрегатной серии М20Ц, робот для обслуживания станков РС-25П, сборочный УМ40Ф4.25.11; болгарские роботы модели "Пирин", РБ-250; сборочный двурукий робот "Sigma/MTG" итальянской фирмы "Olivetti"; японские - "Motohand" и "Electro hand" и др. К промышленным роботам мостового или портального типа можно отнести такие грузоподъемные краны-манипуляторы, как клещевые, грейферные, краны-штабелеры и другие, которые представляют особую разновидность ПР и будут рассмотрены отдельно.

В табл. 3.8 приведены схема и основные технические характеристики одного из роботов шестой группы - сборочного двурукого ПР "Sigma/MTG" итальянской фирмы "Olivetti", предназначенного для автоматизации сборочных операций при изготовлении узлов пишущих машин, электроаппаратуры, печатных плат с установкой микросхем и других сборочных работ.

На основании робота закреплена несущая конструкция в виде портала, в верхней части которого по продольным направляющим независимо друг от друга перемещаются два моста, вдоль каждого из которых двигается каретка, несущая выдвижную "руку" с захватным устройством. Каждая "рука" вместе с кареткой и мостом представляет собой отдельный манипулятор с 4 степенями подвижности. На рабочем столе робота устанавливают различные вспомогательные приспособления для обеспечения сборочных работ, а также магазин для хранения отдельных элементов, используемых при сборке. В зависимости от назначения робот оснащается различного рода питателями. Роботы выпускаются в различных исполнениях: с одним или двумя мостами ( однорукие и двурукие ) и соответственно с числом степеней подвижности, равным 4 или 8.

Система управления ПР позиционная, числовая, со встроенным компьютером и телетайпом. Телетайп предназначен для программирования ПР и содержит клавиатуру ввода символов, пишущую машинку, устройство ввода-вывода на перфоленту. Управление осуществляется двумя манипуляторами одновременно. "Руки" робота оснащены датчиками измерения усилий в продольном (вдоль "руки") и двух поперечных направлениях.

Группа 7 - промышленные мобильные (установленные на шасси), или наземные транспортные, роботы.

Промышленные роботы этой группы находят широкое применение

в народном хозяйстве; в условиях промышленного производства они используются для автоматического транспортирования материала, заготовок изделий, а также выполнения загрузочно-разгрузочных операций.

Наземные транспортные роботы легко приспосабливаются к конкретным условиям производства и практически не требуют дополнительных материальных затрат с увеличением расстояний и усложнением маршрута транспортировки; производственные площади остаются свободными от стационарных препятствий, создаваемых традиционными транспортными средствами, - опор, колонн, напольных конвейеров и т.п. Такие ПР различаются между собой прежде всего по типу движителя, который может быть колесным, гусеничным или комбинированным. В промышленном производстве почти исключительно используются транспортные наземные роботы с колесным движителем, который может быть рельсовым и безрельсовым.

Наиболее широкое применение, особенно в гибких производственных системах, получили безрельсовые транспортные роботы, или робокары, обладающие повышенными гибкостью и мобильностью транспортных линий. Они приводятся в движение от электродвигателей, питаемых аккумуляторными батареями, поэтому не загрязняют окружающую среду, имеют низкие уровень шума и расход электроэнергии. Такая самоходная безрельсовая тележка обычно состоит из следующих узлов: шасси с ходовым устройством, технологической оснастки или манипулятора; устройства управления, включающего бортовую ЭВМ, систему слежения за движением по маршруту, средства путевого контроля; устройства связи с ЭВМ; системы сигнализации и средств безопасности работы; пульта управления и аккумуляторных батарей.

По назначению наземные транспортные роботы можно разделить на три вида: 1) автоматические тягачи (AT), обеспечивающие транспортирование прицепных грузонесущих тележек; 2) транспортные тележки (ТТ), обеспечивающие, помимо буксирования, также автономную перевозку грузов; 3) манипуляционные тележки (МТ), обеспечивающие, помимо буксирования и автономной перевозки грузов, еще и выполнение ряда таких технологических операций, как взятие груза, его ориентирование, штабелирование, сортировку, загрузку-разгрузку обслуживаемого оборудования и т.п. для зтого они оснащаются необходимыми устройствами - подъемными платформами, погрузчиками, манипуляторами.

Автоматическое передвижение робокаров по транспортным путям осуществляется с помощью специальных устройств наведения и стабилизации курса - оптических (фотоэлектрических), индукционных, ультразвуковых и др. Преимущественное применение получили оптический и индукционный способы.

Оптический маршрутопровод представляет собой нанесенную на поверхность пола светоотражательную ленту или полосу флюоресцирующей краски, освещаемых источником света, размещенным на тележке. Свет, отраженный от полосы маршрутопровода, воспринимается чувствительными элементами тележки, посылающими сигналы управления к приводам ходовой части.

Преимущество оптического способа управления в более низких по сравнению с индукционным методом капитальных и эксплуатационных затратах А главное, такая система обеспечивает большую гибкость при изменении трассы маршрута, так как позволяет легко наносить светоотражающее покрытие. В то же время эти полосы легко стираются или загрязняются, что снижает надежность работы транспортной системы. Обычно оптические системы маршрутослежения используют для управления робокарами небольшой грузоподъемности.

Большинство эксплуатируемых в настоящее время транспортных систем основаны на индукционном способе маршрутослежения колесных транспортных роботов. В качестве маршрутопровода используется электрический кабель, укладываемый в желоб, прорезанный в полу. Переменный ток определенных частоты и амплитуды, пропускаемый через кабель, создает управляющее электромагнитное поле, фиксируемое в виде электромагнитных катушек, установленных снизу тележки на одинаковом расстоянии от маршрутопровода. Все отклонения от трассы, вызывающие разницу в напряжениях, индуцируемых в каждой из катушек-датчиков, фиксируются и поступают в управляющее устройство (микропроцессор или мини-ЭВМ), где формируются соответствующие командные сигналы на приводы тележки. Кабель служит также для бесконтактной передачи информации на робокар от центральной ЭВМ и обратных информационных сигналов от тележки.

Существуют различные способы программирования движения и адресации автоматических напольных тележек. Наиболее простые предусматривают оснащение тележки пультом управления с кнопками, тумблерами и клавиатурой, с помощью которых оператор вручную набирает адрес места назначения.

Способ, основанный на дистанционной диспетчеризации, исключает прямую связь оператора и транспортного средства В этом случае применяют электронное устройство - терминал дистанционной диспетчеризации, в который оператор вводит информацию.

Наиболее совершенным является способ управления транспортной системой с помощью ЭВМ, позволяющий объединить в единую сеть с управлением от центрального пульта все входящие в систему транспортные средства и обслуживающие их погрузочно-разгрузочные механизмы. Связь между центральной ЭВМ и робокарами, входящими в транспортную систему, поддерживается дистанционно, с помощью маршрутного кабеля. Управляющие сигналы передаются обычно в диапазоне УКВ.

К этой группе роботов относятся отечественные робокары МП-12Т, Электроника НЦ-ТМ-15, Электроника НЦ-ТМ-25, "Телер-20/500";норвежская автоматическая транспортная тележка "Robotug"; серия транс

портных тележек итальянской фирмы "Comau"; французские робокары системы "ELEXMATIC" и др.

схема и основные технические характеристики одного из роботов этой группы - напольной автоматической транспортной тележки МП-12Т, разработанной ЦНИИ РТК и предназначенной для межоперационного транспортирования деталей небольшими партиями в поддонах с общей массой на тележке до 200 кг. Робокар состоит из подвижной грузовой платформы на четырехколесном шасси и манипулятора, управляемых микроЭВМ Электроника 60. Ходовые колеса тележки расположены попарно: передние - рулевые, задние - ведущие. Конструкции тележки и манипулятора модульные, рассчитанные на несколько модификаций. Трасса движения робокара - в виде светоотражательной полосы; для отслеживания предусмотрены специальные датчики. В передней части тележки установлено устройство, обеспечивающее безопасность движения.

Конструктивное исполнение ПР рассмотрим на примере сравнительно несложного робота с горизонтальной выдвижной "рукой", установленной на подъемной каретке.

Отечественный промышленный робот модели М20П.40.1 ( 3.9) грузоподъемностью 20 кг, с пятью степенями подвижности и электроприводом основных движений презназначен для автоматизации загрузки-выгрузки и смены инструмента на металлорежущих станках ПР работает в цилиндрической системе координат, оснащен позиционным устройством программного управления с объемом памяти системы до 300 команд. Основание 1 робота, закрепляемое на полу производственного помещения, представляет собой коробчатую массивную отливку, в полости которой смонтированы опоры и привод 2 модуля вращения по координате <р. По двум цилиндрическим направляющим 3 в вертикальном направлении (z) перемещается каретка 4 с помощью шариковинтовой передачи 5 и электропривода 6, установленного на верхней опорной площадке. В задней части каретки установлен электропривод 7 горизонтального перемещения (г) "руки" 8. Ориентирующие движения: ротация "руки" (а) и сгиб (Р) кисти 9, а также движения зажима-разжима захватного устройства 10 осуществляется с помощью пневматических приводов. Числовое устройство программного управления размещено в отдельной стойке 11 с пультом управления 12. Робот работает в трех режимах - обучение, повторение и редактирование.

В режиме "обучение" обеспечиваются установка звеньев в нулевую позицию и обучение робота управлящей программе. Нулевая позиция служит исходной для всех перемещений при обучении и повторении. При обучении захватное устройство перемещается в заданную позицию, и по команде оператора с пульта управления параметры этой позиции (точки) заносятся в память СПУ. Одновременно туда же вводятся данные о скорости перемещения и функциях, которые следует выполнить (управление схватом, степенями подвижности манипулятора и станком).

В режиме "повторение" робот по команде "пуск" или при поступлении запроса от станка отрабатывает управляющую программу, которая находится в памяти устройства управления. В этом режиме робот обеспечивает выполнение основных функциональных задач по загрузке-выгрузке деталей, замене инструмента, управлению ограждением, патроном, пинолью, тактовым столом.

В режиме "редактирование" робот стирает, заменяет или вводит данные, корректируя или заменяя тем самым управляющую программу. На  3.10 показана кинематическая схема робота, где на выносках проставлены числа зубьев (z) шестерен и приводных зубчатых шкивов, а также шаги (t) винтов. На основании робота установлен электродвигатель постоянного тока 1, соединенный посредством зубчатой муфты 2 с червячным редуктором 3 (передаточное число - 38) и передающий крутящий момент через предохранительную муфту 4 на ведущую зубчатую шестерню 5 модуля вращения (<р) 6, опорная колонна 7 которого установлена в шариковом сдвоенном радиально-упорном и шариковом радиальном подшипниках

Вертикальное перемещение (z) каретки 8 по направляющей 9 осуществляется с помощью шариковинтовой передачи Ю через зубчатую муфту 11 от электродвигателя постоянного тока 12. Для удержания каретки с механизмом выдвижения "руки" при отключении электродвигателя в верхней части винта установлен нормально замкнутый электромагнитный тормоз 13.

От электродвигателя постоянного тока U через плоскозубый ремень 15 и шариковинтовую передачу 16 осуществляется горизонтальное перемещение "руки" 17. Все электродвигатели модулей движения оборудованы встроенными датчиками обратных связей.

Ротация (а) "руки" робота обеспечивается реверсивным пневмо- двигателем 18 через волновой редуктор 19 с передаточным отношением 1 : 159 и плоскозубую ременную передачу 20. Неполноповоротный пневмодвигатель 21 с двухпозиционным управлением служит для сгиба-разгиба кисти 22. При этом для контроля положений при ротации и сгибе используются бесконтактные датчики, импульсы от которых поступают в устройство управления.

От штока пневмоцилиндра 23 приводятся в движение губки схвата 24.Для ограничения перемещений по степеням подвижности манипулятора и заблаговременной остановки звеньев предусмотрены конечные выключатели (на схеме не обозначены).

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ

 

Смотрите также:

 

Токарные станки с ЧПУ | Координатно-расточные и фрезерные работы

За основу при программировании операции обработки принято перемещение инструмента относительно системы координат
На станине предусмотрены базовые поверхности, на которых устанавливают, например, шпиндель, суппорты, заднюю бабку, приводы подач.

 

Координатно-расточные станки

Станки снабжены универсальными поворотными столами, дающими возможность обрабатывать отверстия в полярной системе координат и наклонные отверстия.
Координатно-расточные станки с ЧПУ. Класс точности этих станков А и С. Их выпускают в одностоечном и двухстоечном...

 

Основные особенности станков с ЧПУ

Так, систему называют системой с 2,5 координатами, если, например, перемещения по осям х.
Координатно-расточные и фрезерные работы. § 1. Оборудование и организация координатно-расточного и фрезерного участка.