Общее устройство и составные части промышленных роботов

ПР-автомат-машина стационарная или подвижная состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора имеющего несколько степеней подвижности и перепрограммируемого устройства. Программное управление для выполнения двигательных процессов. Манипулятор ПР предназначен для выполнения всех его двигательных функций и представляет собой многозвенный механизм, оснащенный приводом и рабочим органом. Конструктивно машина состоит из опорных конструкций, манипуляционной системой рабочих органов, привода и устройство передвижения. Устройство управления служит для формирования и выдачи управляющих воздействий манипуляторов, соответственно с управл. прогр. и состоит из собственной системой управления, информационно-измерительной системой с устройством обратной связи и системы связи.

 

Опорные конструкции – предназначены для размещения всех устройств и агрегатов ПР, а так же обеспечения необходимой прочности и жесткости манипуляторов.

 

Манипуляционная система служит для переноса и ориентации рабочего органа, заданной точки рабочей зоны и структурно представляет собой многозвенный пространственный механизм.

 

Рабочий орган предназначен для непосредственного воздействия на объект манипулирования при выполнении технологии операций или вспомогательных переходов и представляет собой захватное устройство или рабочий инструмент.

 

Привод необходим для преобразования энергии в механическое движение исполнительных звеньев манипулятора в соответствии с командными сигналами, поступающих под системой управления и содержит энергоустановку, двигатели и передаточный механизм

 

Устройства передвижения предназначены для перемещения манипулятора или ПР в целом в необходимое место рабочего пространства и конструктивно состоит из ходовой части и приводных устройств.

 

Система программного управления (СПУ) служит для непосредственного формирования и выдачи управляемых сигналов и состоит их пульта управления, запоминающего устройства, вычислительного устройства и блоков управления приводами, манипулятора.

 

Информационно-измерительная система предназначена для сбора и первичной обработки информации для системы управления о состоянии элементов, механизмов ПР и внешней среды. Включает в себя устройство управления ПР, устройство обратной связи и (сравнения сигналов, датчики обратной связи).

 

Система связи предназначена для обеспечения обмена информацией между промышленным роботом (ПР) и оператором или другими роботами с целью формировки детали, контроля за функциями системы ПР, диагностики неисправностей, проверки.

 

Классификация ПР может осуществляться по самым различным признакам

1. По характеру выполняемых операций

· Технологические(производственные)

· Вспомогательные

· Универсальные

2. По степени специализации

· Специальные

· Специализированые(целевые)

· Многоцелевые

3. По области применения в производстве

· Литейные

· Кузнечно-пресовые

· Сварочные

· Механические

· Термообработка

· Нанесение покрытий

· Автоматический контроль

· Сборка

· Транспортные складские работы

· Прочие

4. По системе основных координатных перемещений

· Прямоугольное(декартовая 3.4рис)

· Полярная (плоская цилиндрическа сферическая)

· Ангулярная(пцс)

5. По числу степеней подвижности

· Одной степенью

· Двумя стенпеней

· Н- степеней

6. По грузоподьемности

· Сверхлегкие(до1кг)

· Легкие(до10кг)

· Средние(до200кг)

· Тяжелые(до1000кг)

· Сверхтяжелые(сверх 1000кг)

7.По мобильности

· Стационарные

· Мобильные

8.Конструктивное исполнение

· Встроенные в оборудование

· Напольные

· Подвесные

9. По типу силового привода

· Електромеханические

· Пневматические

· Гидравлические

· Комбинированые

10. По схеме расположения привода

· В едином блоке

· На исполнительных органах

· Комбинированая компановка

11. По характеру отработки программы

· Жостко програмируемые

· Адаптивные

· Гибко-програмируемые

12. По характеру програмированых скоростей и дискретности пермещений

· Позиционные

· Контурные

· Комбинированые

 

Технические характеристики ПР

Грузоподъёмность ПР- наибольшее значение массы объекта манипулирования включая и массу рабочего органа при заданных условиях

Число степеней подвижностей ПР определяет как суму возможных координатных движений его органа относительно опорной системы. Могут быть: переносные, ориентирующие.

Величины и скорости перемещения рабочего органа: линейные и угловые

Рабочая зона ПР- пространство, в котором может находится рабочий орган при его функционировании. Характеризуется формой и объёмом. По объёму могут быть: микро роботы, мини роботы, малые роботы, средние роботы, крупные роботы.

Погрешность позиционирования(отработки траектории)

Количество рук

 

 

Рабочие органы

Рабочие органы робота – это основная часть его манипулятора предназначена для непосредственного захвата и удержания объекта, перемещение в пространстве, а так же выполнения различных операций.

 

Захватывающие устройство (ЗУ) – наз. часто захватами, предназначены для захватов объекта манипулирования, надежного их удержания в процессе, а так же обеспечение их установки с заданной плоскостью относительно базовых поверхностей.

 

Классификация захватных устройств

1. По характеру взаимодействия с объектом

· Поддерживающие

· Удерживающие

· Притягивающие (электростат притяжение, прилипание)

· Зажимные (кинематическое воздействие)- зажимные или схватывающие ЗУ - относят к устройствам которые могут быть механические так и с эластическими камерами

· Зачерпывающие (грейферы)

 

2. По принципу действия

· Механические (не приводные, приводные)

· Эластичными камерами

· Вакуумные

· Магнитные (феромагнитных)

· Комбинированные(двух и более принципов действия)

 

 

По виду управления

1. Неуправляемые (вакуум, мех)
2. Командные (стопорные устройства с губками которые разжимаются при взаимодействии с объектом манипулирования)
3. Жёстко программируемые
4. Адаптивные (гибко программируемые устройства оснащенные измерительными системами)

 

По характеру базирования:

1. Не обеспечивающие базирование
2. Фиксирующие
3. Базирующие (обеспечивающие определённое положение базовых поверхностей относительно ЗУ что характерно для схватывающих и поддерживающих устройств)
4. Центрирующие (создает определенное положение оси или плоскости симметрии захватываемого объекта относительно ЗУ)
5. Способны к преобразованию (изменять положение детали благодаря управляемым движениям рабочих элементов захватного устройства

 

По числу рабочих позиций

1. Однопозиционные
2. Многопозиционные (по характеру работы: ЗУ последовательного действия, параллельного действия ЗУ)

 

По характеру крепления к руке манипулятора ЗУ

1. несменяемые (неотъемлемая часть конструкции манипулятора)
2. Сменные (выполняемые в виду самостоятельных узлов имеющие базовые поверхности для установки их на ПР, крепление которых может осуществляться болтовыми соединениями
3. Быстросменные (быстрое снятие или установку)
4. Автоматически сменяемые(смена происходит обычно самим роботом)

 

Тема #17.1