Воробьёв В.И., Бабич А.В., Жуков К.П., Попов С.А., Семин Ю.И. - Механика промышленных роботов, страница 9

2.1. Габаритпые размеры 1, В, Н '(м (мм)1', Масса робота, манипулятора, СПУ соответственно тр, тспн (кг). Средняя наработка на отказ г (ч) — показатель безоткнз ности; вычисляется как среднее значение наработки межд) устойчивыми отказами при работе робота. Среднее время восстановления г, (ч) — показатель ремон топригодности, равный среднему значению времени, затрв чнваемому на отыскание и устранение одного устойчивогг отказа при работе робота. В перспективе следует закдв дывать конструктивные решения, обеспечивающие сродни время восстановления не более 4,0 ч при средних наработ' 58 „ах на отказ г д1000 ч и 8,0 ч при срелних наработках на отказ г ) 3000 ч. Средний срок сахраняемаети г,ы (ч) — показатель, равный средннму значению календарной продолжительности хранения робота.

Средний ресурс гр (ч) — показатель долговечности; рассчитывается как среднее значение времени использования до принятого предельного состояния (капитального ремонта, списания). Чаще всего значение срелнего ресурса устанавливают до капитального ремонта. Ресурс бодьшннства отечественных машин составляет 8000...9000 ч, иногда 10000 ч. Параметры современных промьзшленнвнх роботов приведены в табл. 2.!.

2.2. Определение поравветров роботов Определение указанных выше параметров проводят исходя из функционального анализа технологических факторов (рис. 2.2). Грузоподъемность. Номинальная грузоподъемность равна сумме масс объекта манипулирования и охвата для транспортных роботов и массе рабочего органа (клещей, пульверизатора, сваречной горелки) для технологических роботов.

Для транспортных роботов номинальная грузоподъемность определяется по формуле т„= К,К,т, тле К, — коэффициент, учитывающий массу охвата; прини- маетсЯ по табл. 2.2; Кп — коэффициент, Учитывающий тип Таблица 2.2 59 привода (значение принимают для пневматического привода явным 1,3, для гидравлического — 1,1, для вакуумного и магнитного — 1,15); ш — масса объекта манипулирования. для технологических роботов номинальную массу рабочего органа принимают исходя из статистических данных, Средние значения массы клещей для контактной сварки следующие: 1+1 2+2 3+3 30 50 80 15 30 40 Тодшива свариваемых деталей, мм Масса клешей со встроенным трансформатором, кг . Тс же, с вынесеш1ым трансформаторам, кг 61 Массы горелок для дуговой сварки и пульверизаторов для окраски составляют 7...12 кг.

Полученную грузоподъемность (кг) округляют до ближайшего значения из предпочтительного ряда (ГОСТ 25204 — 82): 0,08; 0,16; 0,32; 0,4; 0,5; 0,63; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,2; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 1О; 12,5; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 320; 400; 500; 630; 800; 1000. Размеры рабочей зоны, основные размеры робота и перемещения но степеням подвижности.

Основныс размеры рабочей зоны робота определяются из анализа взаимного Расположения робота, основного технологического оборудования, расположения баз и рабочих зон технологического оборудования, кинематики движения детали или инструмента в пространстве, подходов исполнительного органа робота в рабочую зону оборудования и кинематического анализа компоновки робота.

Анализ проводится в такой последовательности: выбирается тип основного и вспомогательного оборудования; Рассматриваются рабочий объем технологического обоРудования, кинематика движения объекта манипулирования и необходимые (рациональные) подходы в рабочую зону исполнительного органа робота; выбирается компоновка робота; Разрабатывается планировка ГПМ с использованием Робота; проводится кипематический анализ компоновки робота; опрелеляются размеры рабочей зоны робота и перемещения по степеням подвижности. Тип оборудования определяется тем технологическим испо, "Роцессом, который предполагается автоматизировать.

спомогательное оборудование (накопители, транспортеры, лотки и т. д.) определяется исходя из структуры ГПМ. Сле. дует отметить, что уже на этой стадии необходимо стре. миться к меньшему числу типов оборудования и выбору ра. циональной структуры с целью уменьшения рабочей зоац робота, что в итоге позволит минимизировать удельную мощность и массогабаритные показатели робота.

Структуру ГПМ и взаимное положение оборудования выбирают с учетом предполагаемой кинематической структуры робота. На рис. 2.3,а показан гибкий производствеи. ный модуль с использованием напольного робота 2, состоя. щий из токарного станка 1, фрезерного станка 3, магазинов с заготовками и готовыми деталями 4, 5. Напольная компо- Рис. 2.3 вка робота определяет круговое расположение оборудования и габариты ГПМ вЂ” А, Б, В.

На рис. 2.3,б показан ГПМ использованием робота портальной компоновки, что определяет линейное расположение оборудования и габариты ГПМ С другой стороны, выбранная структура ГПМ и зоны обслуживания оборудования определяют размеры и струк- турУ 1эобота. Под рабочим объемом технологического оборудования понимают часть рабочего пространства станка, пресса, накопцтельного устройства и т. д., куда охват робота вводит, устанавливает, снимает с установочных баз, выводит заготовку или деталь. Для проведения анализа рабочую зону технологического оборудования представляют в системе координат Охуя При определении рабочей зоны технологического оборудования в первую очередь определяют направления подхода исполн1ггельного органа робота. На рис.

2.4,а показаны варианты подходов к токарному станку и его рабочей зоне, на рис. 2.4,б — варианты подхода к рабочей зоне фрезерного станка, на рис. 2.4,в, г,д — характерные рабочие зоны (запприхованные участки). Положение детали в процессе ее изготовления и положение баз детали относительно рабочей зоны станка и выходного звена робота являются определяющими при выборе структуры ориентирующего мехачизма и персмещений его степеней подвижности.

Как показывает анализ рабочей зоны оборудования (рис. 2.4), размерные характеристики робота зависит в основном от размеров оборудования и взаимного Расположения оборудования и робота. Положения баз детали изображают в виде схемы в координатах рабочей зовы ставка последовательно по операциям [19~. Эту схему называют кинематикой движения летали. На рис. 2.5,а показан пример кинематики движения деталей типа тел вращения, на рис. 2.5,б — фланцев, на Рис. 25,в — корпусных деталей, на рис, 2.5,г — рычагов.

Стрелками указаны направления подхода охвата робота. Определеиие суммарной погрешности позицпоиировапия в погрешности по степеням подвижности Робота. Графически погрешность позиционирования робота представляет собой многогранник, подобный форме рабочей зоны, с максималь"ой стороной, равной величпне, указываемой в технической характеристике.

Это связано с тем, что в роботе каждая степень полвижности имеет автономный привод, обеспе шваюцшй опрелеленную точность позиционирования. Погрешность позиционирования по степени подвижности опреде- а) о В 4 Е) д) Рис. 2.4 3 "а про ъ, Гюто, З 12-2) 4 Л, = ~ Л5+ ~ Л1р < [Л], 12.1) Лр,. = [Л5,1) 11, Вз 1 Л5 5 сов)31Р, Кгг= =Кд Л5, ' Р351 Л5з 53 соз )33 Рг, Л5, Р351соз[31 ' (2.21 Рнс. 2.6 66 ляется выражением К„51/Рь где 5, — перемещение 1-й сте. пени подвижности; Р; — число дискрет датчика положенвг для осуществления 5,.; ʄ— коэффициент, характеризующий качество измерительной системы. В современных измеря. тельных системах роботов К„= 1,5...2,0. Ввиду того что в позиционировании участвуют степени подвижности, осуществляющие как прямолинейное, тм и вращательное перемещения, суммарная погрешность ро.

бота имеет вид где Л5 — составляющая погрешности от степеней подвижно. сти, осуществляющих прямолинейное движение; Лзр — со. ставляющая погрешности от степеней подвижности, осу. ществлаюших вРащательное движение [Л) = Лз/Кд (Кд— коэффициент запаса, равный 1,2...1,3). Величину Л, опреде.