Воробьёв В.И., Бабич А.В., Жуков К.П., Попов С.А., Семин Ю.И. - Механика промышленных роботов, страница 4

На нижнем конце руки закреплена головка 13, в которой устанавливается схват. Для обеспечения постоянного углового положения в пространстве оси головки при качании руки !1 предусмотрен соответствующий механизм (в другой модификации робота этот же механизм используется для поворота головки). Внутри головки !3 размещается привод поворота шпинлеля (рис. 1.8,в), в котором устанавливаются схват и привел 12 перемещения губок охвата. Поворот шпинделя осуществляется от гидродвигателя ! через редуктор. Привод !2 губок схвата представляет собой цилиндр, шток которого соединяется с тягой схвата. Шпиндель головки может поворачиваться на 90 и 180'. Управление этими двн21 жениямн осуществляется гидрощупом и торцовыми кулачками, установленными иа фланце шпинделя головки В зависимости от требуемого положения выбирается положение оси подвески щупа.

Захвалные усшройства и другие механизмы, устанавливаемые в шпинделе, оснащаются хвостовиком, опорным фланцем, имеющим клиновое гнездо под ролик фиксатора, а также центрирующий фланец для базирования устройства в магазине. На опорном фланце может закрепляться кронштейн с элементами пневмо- и электроразъемов. Через хвостовик проходит тяга, передающая движение механизму схвата. Гидравлическая система робота (рис. !.9) включает в себя гидростанцию, гидроцилиндры, линейные электрогидравлические шаговые приводы (ЭГШП) ползуиа, руки и каретки, а также гидропанели и гидрораспределители. Для питания ЭГШГ1, а также приводов механизмов поворота схвата, поворота головки и зажима детали применяется гидростанция 1, которая позволяет автоматически изменять производительность насоса М1 при постоянном давлении в напорной и сливной магистралях.

Гидростанция выполняет также функции охлаждения масла и предотвращения слива масла из гидросистемы при останове. Привод 5 каретки состоит из двух гидромоторов 4, следящей пары и маломощного шагового электродвигателя б и работает следующим образом. При подаче сигнала на шаговый двигатель М5 его вал через винтовую передачу смещает золотник гидрораспределителя, соединяя напорную и сливную магистрали с соответствующими полостями гидромоторов. Валы гидромоторов через редуктор соединены с реечной перелачей, перемещающей каретку по монорельсу.

Гидромоторы 4, 17 соединены таким образом, что моменты на их валах направлены навстречу друг другу„чем и обеспечивается постоянный поджим зубьев шестерен к зубьям рейки, т. е. выбор люфта в реечной передаче. При вращении гидромотора его вал, жестко связанный с золотником следящей пары, стремится возвратить золотник в исходнос положение, осуществляя, таким образом, обратную связь по положению. Приводы 2 и 3 перемещения каретки и руки состоят из шаговых электродвигателей МЗ и М4, следящей пары и гидроцилиндра, в шток которого встроен винтовой механизм обратной связи. При подаче сигнала на шаговый двигатель его вал через винтовую передачу смещает золотник гидро- распределителя, открывая проход масла в полости гидроци24 линдра.

Поступательное движение поршня гидроцилиидра через винтовую передачу преобразуется во вращение винта и через зубчатую передачу и винтовую пару — в осевое перемещение золотника, образуя обратную связь по положению. Для предотвращения произвольного сползания узлов при отключении гидросистемы предусмотрены обратные клапаны Поворот головки робота на 90' осуществляется гидроцилиндром 7 через зубчато-реечную передачу с торможением в конце хода. Гидроцилиндр управляется гидропанелью 11.

При включении электромагнита 8 гидрораспределителя 10 головка поворачивается в вертикальное положение, при включении электромагнита 9 — в горизонтальное. На головке робота расположены гидропанели 14 и Г8 управления поворотом охвата и зажимом детали. Поворот осуществляется гидромотором !7 при подаче команд на гидрораспределители !3 и !е с электрическим управлением. При включении электромагнита 12 масло под давлением поступает в левую полость управлязощего гидроцилиндра.

Если при этом электромагнит 15 отключен, правая полость гидроцилиндра соединяется со сливом и его поршень перемещается в крайнее правое положение, перемещая с помощью рычага золотник дросселирующего гидрораспределителя и открывая проход масла в полости гидромотора. Другой конец рычага постоянно соприкасается с кулачками, установленными иа головке робота таким образом, что при повороте головки на нужный угол, в данном случае в крайнее правое положение, рычаг возвращает золотник дросселирующего гидрораспределителя в среднее положение и гидромотор останавливается.

При включении электромагнита !5 и отключении электромагнита 12 жидкость под давлением поступает в правую полость управляющего гидРоцилиндра, левая его полость соединяется со сливом, поршень становится в левое положение и гидромотор повернет головку влево до соответствующего кулачка. При включении обоих электромагнитов 12 и 15 обе полости управляющего гидроцилиндра соединяются с напорной магистралью и благодаря разности площадей поршень станет в среднее положение, определяемое упором втулки.

Гидромотор повернет головку до среднего кулачка. Привод схватов рассчитан на работу с двойным и одинарным охватом. В зависимости от типа схвата крановый Распределитель 18 на гидропанели вручную устанавливается в положение 1 или 2. При работе с одинарным схватом Управление осуществляется с помощью гндрораспредели- га Рис. 1.10 27 26 теля 20.

При включении электромагнита !9 охват разжимается, при его выключении происходит зажим заготовки охватом. Обратный клапан встроен в гидропанель для предотвращения резкого зажима охвата при аварийном падении давления в системе. При работе с двойным охватом команда на разжим каждого охвата подается включением электромагнита !9 или 2!.

Когда оба электромагнита включены (или выключены), охваты сжимаются пружинами. Талип >»алие харак>пер«стили робома М400 Грузолольемность, кг............ 40 Число рух..............., ! » схватов .............. ! ...2 » обслуживаемых станков....'.... 1...4 Число степеней подвижности без учета движения губок схвата . Максимальный ход каретки, мм . То же, лолзуна, мм Угол поворота руки, град . То же, шпинделя головки, град . Угол качания головки, град . Максимальная скорость перемещения каретки, м/с То же, ползуна, м/с .

» руки, м/с » углового перемещения руки, грал/с . » шпинделя, град/с . Точность позяционировалия, мм . !А. Промышпенные роботы мостового типа Характерным признаком этой группы роботов является наличие подвижного моста, по которому перемещается каретка с рукой.

По такой схеме выполнен ряд роботов, предназначенных для автоматизации сборочных, сварочных или транспортно-складских операций. Роботы мостового типа более жесткие и динамически устойчивые по сравнению с другими типами роботов. Однако они более громоздки, у них велики массы опорной системы и перемещающихся частей. Роботы б)Вша фирмы «О!)те!11» (Италия) включают в себя несколько модификаций и предназначены для автоматизации сборочных операций при изготовлении узлов пишущих машинок, печатных плат и других приборных узлов и сборочных единиц (рис.

1.10). На сварном основании 12 закреплен рабочий стол !!. Над ним на специальных стойках установлены цилиндричс- окая 4 и прямоугольная 8 направляющие, по которым перемещаются тележки 6 и 7 моста (рис. 1.10, а). Тележки соединены направляющими 9 и !О, по которым перемещается каретка, несущая выдвижную руку с захватным устройством. Рука вместе с кареткой и мостом представляет собой отдельный манипулятор.

Робот оснащен двумя манипуляторами 2 и 2*, каждый из которых имеет четыре степени подвижности (рис. 1.10,б). Приводы (электромеханические) всех степеней подвижны. В механизмах вертикального выдвижения рук для уравновешивания силы тяжести применены пневмоцилинцры. Упоры 5 установлены на направляющих мостов и предназначены для определения крайних (нулевых) точек по первой степени подвижности (движение моста). При выходе в крайнее положение расстояния между флаипами 3, закрепленными на торцах направляющей 4, и упором соответствующей тележки должны быть равны 15 мм.

Крайние положения по второй и третьей степеням подвижности ограничиваются упорами 1 по такому же принципу, На рабочем столе 11 устанавливаются различные вспомогательные приспособления 13 для обеспечения сборочных работ. Там же закреплен магазин 14 для хранения отдельных деталей. В зависимости от назначения робот оснащается различного рода питателями, вибробункерами и т, д, Система управления ПР— позиционная, числовая со встроенным компьютером и телетайпом. Телетайп предназначен для набора программы и содержит клавиатуру ввода символов, печатаюшее устройство, устройство ввода и вывода на перфоленту.

Управление двумя манипуляторами осуществляется одновременно. Руки робота оснащены датчиками измерения усилий в продольном (вдоль руки) и двух поперечных направлениях. Для этой цело применены магнитоуправляемые резисторы. Смещения захватного устройства относительно руки по трем координатным осям контролируются датчиками усилий с диапазоном измерения от 0 до 1 Н, сигналы от которых передаются в систему управления, корректирующую движения руки.

Например, при выполнении операции завинчивания винта вся операция делится на три фазы, в каждой из которых последовательно контролируется взаимное положение и пригодность деталей. В первой фазе винт входит в отверстие детали и в случае отсутствия сигнала датчика усилий система управления дает команду приступить к выполнению следующей фазы. Если при выполнении первой фазы с датчика поступает сигнал, то корректируется положение руки относительно резьбового отверстия или заменяется деталь. Аналогичным образом контролируются действия при выполнении двух последуюших фаз, где осуществляется отбраковка деталей по следуюшнм причинам: во-первых, отверстие в детали болыпего диаметра, или потерян винт, во-вторых, в детали отверстие меньшего диаметра, или усилие завинчивания превышает допустимое. Захватное устройство соединяется с рукой электромагнитной муфтой, у которой в зазор между фланцами подается сжатый воздух.