Назначение и область применения.

Промышленные роботы предназначены для замены человека при выполнении основных и вспомогательных технологических операций в процессе промышленного производства. При этом решается важная социальная задача - освобождения человека от работ, связанных с опасностями для здоровья или с тяжелым физическим трудом, а также от простых монотонных операций, не требующих высокой квалификации. Гибкие автоматизированные производства, создаваемые на базе промышленных роботов, позволяют решать задачи автоматизации на предприятиях с широкой номенклатурой продукции при мелкосерийном и штучном производстве. Копирующие манипуляторы, управляемые человеком-оператором, необходимы при выполнении различных работ с радиоактивными материалами. Кроме того, эти устройства незаменимы при выполнении работ в космосе, под водой, в химически активных средах. Таким образом, промышленные роботы и копирующие манипуляторы являются важными составными частями современного промышленного производства.

Промышленные роботы классифицируются по следующим признакам:

· по характеру выполняемых технологических операций

· основные; вспомогательные; универсальные;

· по виду производства

· литейные; сварочные; кузнечно-прессовые; для механической обработки; сборочные; окрасочные; транспортно-складские;

· по системе координат руки манипулятора

· прямоугольная; цилиндрическая; сферическая; сферическая угловая (ангулярная); другие;

· по грузоподъемности

· сверхлегкие (до 10 Н); легкие (до 100 Н); средние (до 2000 Н); тяжелые (до 10000 Н);сверхтяжелые (свыше 10000 Н);

· по типу силового привода

· электромеханический; пневматический; гидравлический; комбинированный;

· по подвижности основания

· мобильные; стационарные;

· по виду программы

· с жесткой программой; перепрограммируемые; адаптивные; с элементами искусственного интеллекта;

· по характеру программирования

· позиционное; контурное; комбинированное.

Принципиальное устройство промышленного робота.

Манипулятор промышленного робота по своему функциональному назначению должен обеспечивать движение выходного звена и, закрепленного в нем, объекта манипулирования в пространстве по заданной траектории и с заданной ориентацией. Для полного выполнения этого требования основной рычажный механизм манипулятора должен иметь не менее шести подвижностей, причем движение по каждой из них должно быть управляемым. Промышленный робот с шестью подвижностями является сложной автоматической системой. Эта система сложна как в изготовлении, так и в эксплуатации. Поэтому в реальных конструкциях промышленных роботов часто используются механизмы с числом подвижностей менее шести. Наиболее простые манипуляторы имеют три, реже две, подвижности. Такие манипуляторы значительно дешевле в изготовлении и эксплуатации, но предъявляют специфические требования к организации рабочей среды. Эти требования связаны с заданной ориентацией объектов манипулирования относительно механизма робота. Поэтому оборудование должно располагаться относительно такого робота с требуемой ориентацией.

 

73. Робототехнический комплекс: гибкий производственный модуль, гибкая производственная система. Примеры.

Робототехнические комплексы (РТК) ГПС, иначе называемые гибкими производственными модулями (ГПМ) являются основной составной частью ГПС. ГПМ - это единица технологического оборудования, автономно функционирующая, автоматически осуществляющая весь цикл работы связанный с изготовлением изделий и имеющая возможность быть встроенной в ГПС. Кроме обработки деталей ГПМ выполняют в автоматическом режиме накопления заготовок, загрузку заготовок в зону резания, выгрузку обработанных деталей, частичный или полный контроль точности обработки и другие вспомогательные операции. В типовой механообрабатывающий ГПМ входит многошпиндельный станок 1 с ЧПУ и робот 7, управляемые от ЭВМ, накопитель заготовок 4 и обработанных деталей и вспомогательные устройства (устройства для удаления стружки с базовых поверхностей, устройства для контроля износа инструмента и др.). Непременным требованием к модулю является наличие стандартных сопрягающих устройств, позволяющих ему состыковываться с автоматизированной транспортно-складской системой, с центральной управляющей ЭВМ, а также отдельными системами ЧПУ станков, роботов, самоходных тележек. При использовании в составе гибкого производственного модуля промышленного робота (ПР) для обслуживания металлорежущих станков решаются следующие задачи: загрузка — выгрузка станков; межстаночное транспортирование полуфабрикатов; захват заготовок из накопителей и загрузка накопителей готовыми деталями. В зависимости от числа станков, обслуживаемых одним ПР, различают одностаночные и многостаночные РТК. Дополнительные задачи, которые могут быть возложены на ПР, связаны с дальнейшим повышением производительности обслуживаемого оборудования путем оснащения ПР системами активного контроля размеров обрабатываемых деталей и организации соответствующей автоматической коррекции управляющих программ металлорежущих станков. Помимо указанного оборудования в состав любого РТК входят устройства управления как отдельным ПР, так и всем РТК Число уст- ройств управления, как правило, равно числу станков и других технологических машин (в том числе и ПР), входящих в состав РТК Наиболее распространенным является тип напольного вспомогательного ПР с одной горизонтальной выдвижной рукой и с вертикальной колонной, вокруг оси которой осуществляется поворот руки (рис. 7). Второй тип напольного вспомогательного или технологического робота выполняется с шарнирной складной рукой (оси шарниров горизонтальны). К третьему типу относятся портальные ПР, имеющие одну или несколько качающихся рук, причем каждая из рук имеет три степени подвижности (рис. 8). К четвертому типу относятся встроенные ПР, разнообразные по схемам и отличающиеся обычно малыми ходами руки и малой массой (поскольку в качестве основания манипулятора используются базовые детали рабочей машины - станина, стойка – рис. 9). Применение систем обработки изображений широко распространено в системах технического зрения роботов.

74. Зубообрабатывающие станки: типаж, область использования, основные методы нарезания зубчатых колес. Режущий инструмент, применяемый на станках.

Виды:

1) Зубофрезерные;

2) Зубодолбежные;

3) Зуборезные;

4) Зубошевинговальные;

5) Зубохонинговальные;

6) Зубопритирочые;

7) зубошлифовальные станки.

Методы нарезания цилиндрических зубчатых колес:

1) метод копирования;

2) метод обката.

Режущий инструмент: долбяк, фреза, протяжки, рейка и др.

Область использования: станкостроительная, машиностроительная промышленность.

 

75. Зубодолбежные станки: область использования, формообразование, основные узлы станка. Виды движений.

На зубодолбежных станках обрабатываются цилиндрические зубчатые колеса наружного и внутреннего зацепления с прямыми, винтовыми и шевронными зубьями, блоки зубчатых колес, зубчатые муфты, рейки, колеса с буртиками, копиры и храповые колеса. Зубодолбежные станки работают по методу обката. Применяются вертикальные и горизонтальные зубодолбежные станки, последние при нарезании шевронных зубчатых колес работают двумя долбяками. Режущим инструментом может быть зуборезный долбяк или зуборезная рейка. По сравнению с зубофрезерными станками долбежные менее производительны, но только на них можно обрабатывать блоки колес, колеса с внутренним зацеплением и с буртиком. Формообразование на зубодолбежном станке эвольвентного профиля зубьев обрабатываемых колес достигается методом обкатки двух цилиндрических колес. Профиль одного зубчатого колеса образуют кромки зубьев режущего инструмента – долбяка. Второе обрабатываемое колесо создается зубьями, нарезаемыми на заготовке. Долбяк целесообразно считать ведущим колесом. Исходя из этого, его окружную скорость (круговую подачу) выбирают, руководствуясь только режимами резания. Вращение заготовки называется делительным движением. Для правильной обкатки колес скорость делительного движения заготовки должна строго совпадать с выбранной скоростью круговой подачи долбяка. Основные узлы и компоновка зубодолбежного полуавтомата показана на рисунке 7. Его основные узлы: станина 1 и стойка 4, на станине смонтирован стол заготовки 3. На стойке имеются продольные направляющие 5, по которым перемещается суппорт 6 со штосселем долбяка. Коробка скоростей через кривошипно-шатунный механизм сообщает движение штосселю. Слева над направляющими установлена гитара радиальных подач с трензелем, а справа – гитара круговых подач. Здесь же смонтирован автомат врезания долбяка. Станок модели 5М12 выпускается давно. Сейчас широко применяют более современные станки. Механизмы полуавтомата осуществляют следующие формообразующие движения: главное движение – возвратно-поступательнное перемещение долбяка в вертикальной плоскости; движение обката (делительное движение) – вращение долбяка и стола с заготовкой; движение врезания радиальной подачи стола; вспомогательные движения – быстрое вращение заготовки, работа счетного механизма, управляющего автоматическим циклом обработки.