Василенко Н.В., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. - Основы робототехники (1071028), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Устройство управления ПР служит для формирования и выдачи управляющих воздействий манипулятору в соответствии с управляющей программой и состоит из собственно системы управления, информационно. измерительной системы с устройствами обратной связи и системы связи. Структурная схема составных частей ПР показана на рис. 3.1. Опорные, или несущие, конструкции предназначены для размещения всех устройств и агрегатов ПР, а также обеспечения необходимой прочности и жесткости манипулятора Опорные конструкции по своему исполнению весьма многообразны и могут выполняться в виде оснований, корпусов, стоек, колонн, металлоконструкций, рам тележек, порталов и т. и. Манипуляционная система служит для переноса и ориентации рабочего органа или объекта манипулирования е заданной точке рабочей зоны и структурно представляет собой обычно многозвенный пространственный механизм с разомкнутой кинематичеокой цепью.
Рабочий орган манипулятора ПР, предназначенный для непосредственного воздействия на объект манипулирования при выполнении технологических операций или вспомогательных переходов, представляет собой захватное устройство или рабочий иНструмент. Привод необходим для преобразования подводимой энергии в механическое движение исполнительных звеньев манипулятора в соответствии с командными сигналами, поступающими от системы управления, и в общем виде содержит знергоустановку, двигатели и передаточные механизмы.
Устройство передвижения предназначено 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 управляющих сигналов и конструктивно состоит из пульта управления, запоминающего устройства, вычислительного устройства„ блоков управления приводами манипулятора и технологического оборудования. Информационно-измерительная система (ИИС), предназначенная для сбора и первичной обработки информации для системы управления о состоянии элементов и механизмов ПР и внешней среды, конструктивно входит в состав устройства управления ПР и включает в себя устройства обратной связи и сравнения сигналов, а также датчики обратной связи. Система связи (СС) предназначена для обеспечения обмена информацией между ПР и оператором или другими роботами и технологическими устройствами с целью формулировки заданий, контроля за ф нкционированием систем ПР и технологического оборудования, у .
и. диагностики неисправностей, регламентнои проверки и т. . рис. 33. Общее устройство промышленного робота: 1 — ооновение (опорнея конструкция) роботе, 2 — колонна, 3 — рука" манипулятора, 4 — кисть манипулятора б - рабочий орган (охват), б - датчик обратной связи, 7 — привод "руки, й — блок упревляющего уотройот. ве с пультом управления Структурно-функциональная схема взаимодействия систем и составных частей ПР и технологического оборудования приведена на рис.
3.2. На рис. З.З показано общее устройство промышленного робота. 3,2. классификация промышленных роботов Классифицированиечпромышленных роботов может осуществляться по самым различным признакам: области применения, производственно- технологическим особенностям, специализации, виду базовой системы координат, грузоподъемности, величинам линейных перемещаний, 87 объему рабочей зоны, классу точности, возможности передвижения (мобильности), типу привода, способу установки на рабочем месте, типу системы управления, способу программирования и др.
По области применения промышленные роботы классифицируются соответственно конкретному виду их использования в качестве основного технологического оборудования, и в настоящее время по этому признаку можно выделить следующие основные разновидности ПР: сварочные, окрасочные, сборочные и контрольноизмерительные. Выше (см. 2.4) упоминалось о подразделении ПР по производственно-технологическим признакам на технические, подъемно-транспортные (вспомогательные) и универсальные промышленные роботы, а также по специализации — на специальные, специализированные и универсальные (многоцелевые). Рассмотрим подробнее еще две из наиболее характерных и содержательных классификаций промышленных роботок 1) по виду базовой системы координащ 2) по уровню вводимой информации и способу программирования (обучения).
По виду базовой системы координат, или конфигурации манипуля. тора можно выделить пять основных разновидностей промышленных роботов Но прежде чем рассмотреть конкретные разновидности, следует привести несколько пояснений. Компоновка и конструктивное исполнение робота прежде всего зависят от того, какие движения и в какой последовательности должен выполнять манипулятор при функционировании.Для переноса объекта манипулирования без его ориентации (в любое место рабочей зоны) необходимо и достаточно наделить манипулятор тремя степенями подвижности, каждая из которых может быть как поступательной, так и вращательной. Эти степени подвижности, называемые и е р еносными, или региональными, определяют систему координат, в которых осуществляются основные движения исполнительного устройства робота по переносу объекта.
В зависимости от характера каждой из переносимых степеней подвижности (поступательной или вращательной), их последовательности и взаимной ориентации в пространстве формируется та или иная базовая система координат манипулятора со своими особенностями и формой пространственной фигуры, описываемой рабочим органом ПР. Таким образом, вид базовой системы координат манипулятора ПР определяет его конструктивное исполнение, уровень сложности системы управления и трудности программирования исполнительных движений.
Промышленный робот, действующий в прямоугольной, или декартовой, системе координат, имеет три поступательных базовых степени подвижности с взаимно перпендикулярными направлениями перемещений. Этот тип робота состоит (рис. 3.4) из рамы 1 в видебалочноймостовой или портальной конструкции, пере- мещающейся поступательно, поперечной тележки или каретки 2, отно, сительно которой в вертикальном направлении перемещается "рука" манипулятора 3 в виде стойки или колонны.
Форма образующейся пространственной фигуры, описываемой рабочим органом, так называемой рабочей зоны 4, представляет собой прямоугольный параллелепипед. Механические свойства прямоугольной системы манипулятора (удобство обслуживания рабочей зоны, достаточно высокая жесткость) позволяют применять такие роботы в стесненных условиях, подвешивая их над обслуживаемым оборудованием, а также там, где требуется высокая точность, например, на сборочных операциях. Однако, несмотря на сравнительную простоту построения манипулятора и программирования, ПР такой конструкции используются сравнительно редко. Недостатками являются чрезмерное увеличение габаритных размеров устройства при сравнительно небольшом объеме рабочей зоны и удлинение продолжительности заданной циклограммы процесса.
Чаще всего такие роботы выполняются в виде каретки, подвешенной на направляющих под или над обслуживаемым оборудованием, либо в виде портальной конструкции. Примерами такой конфигурации промышленных роботов являются отечественные "Ритм-05.01", УМ1,25Ф4.24.01, транспортный робот с двумя степенями подвижности ТРТ-1-250 (" Спрут-1'*); сборочный "двурукий" робот итальянской фирмы "ОймеПГ' "8~йлтадМТС"; японские "Е!ес(го 'папб" и "Зупс)но Иапо", болгарский РБ-250 и др.
Промышленный робот, действующий в ц и л и н д р и ч вской системе координат, имеет одну вращательную идее поступательные базовые степени подвижности с взаимно перпендикулярными направлениями перемещений. Манипулятор такого робота состоит (рис. 3.5) из поворотной колонны, или стойки, 1, перемещающейся по ней в вертикальном направлении каретки 2, относительно которой поступательно движется '*рука" манипулятора 3. Форма образующейся рабо~ей зоны 4 представляет собой неполный цилиндр.
Благодаря удобству конструктивного построения и программирования, такая конфигурация манипулятора получила широкое расп- ространение. Она обеспечивает обслуживание большого объема рабочего пространства, а наличие двух переносных поступательных перемещений наряду с вращательным облегчает планировку и компоновку рабочих мест и оборудования, создание робототехнических комплексов К недостатку следует отнести затруднительность обслуживания объектов, расположенных на малой высоте.
Примерами таких промышленных роботов являются отечественные "циклон-3", '*циклон-5", "универсал-5", двурукий ПР5, ПР-10И, "Бриг-10", малогабаритные ПР "Ритм-01.01'* и двурукий *'Ритм.01.02", МП-9; японские "Еапис-1", "Раппе-2", "ПоЬо(", "Опппап 10", "Опнпап 2000'*, "Аи1опапб"; болгарский РБ-110; итальянский ВВТ-5; промышленный робот ФРГ МНО-500, а также один из первых промышленных роботов, созданный в США, "Чегаа(гап" и другие.
промышленных роботов являются от ечественные — '*Униаерсал- -50**, "'Универсал-60", ПР-35; созданные в США роботы -1ПА-50*', "ПоЬйцз ВЗ", а также гамма роботов типа "Каыазаю Опнпа1е*', итальянский "ШП(е д(апу'; герма с Пега((.15" и "Пол~ел.бега1РЗО" и другие. Промышленный робот, действующий в с ф е р и ч е с к о й, или полярной, системе координат, имеет две вращательные взаимно перпендикулярные и поступательную степени подвижности. Такой тип робота состоит (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
