Василенко Н.В., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. - Основы робототехники (1071028), страница 24
Текст из файла (страница 24)
По относительной точности позиционирования, или отработки траектории, различают четыре класса точности ПР (табл. 3,2). Абсолютная погрешность позиционирования (отработки траектории) современных промышленных роботов составляет от 94 до +0,02 мм, пои этом для 70% роботов она находится в пределах +1 мм. 3.32. Дополнительные технические характеристики Кроме основных характеристик, дающих общую оценку промышленных роботов, рассматривается еще ряд дополнительных, позволяющих более полно представить их возыожности и свойства — количество "рук'*, мобильность, обьеы памяти, способ програымирования (метод обучения), количество внешних команд, габаритные размеры, занимаемую площадь„ массу робота, исполнение в зависимости от условий окружающей среды, вреыя безотказной работы, расчетный срок службы и др. Количество "рук". Под *'рукой" промышленного робота пониыается звено манипуляционной систеыы, к котороыу непосредственно крепится рабочий орган.
Современные ПР иыеют преимущественно одну "руку", однако существуют роботы с двуыв "руками" и более, например *'двурукие": отечественные роботы "Ритм-01.02", "Ритм-05.01", "Циклон»3.01", "Циклон-5.01", ПР-5; роботы портального типа КВ!дп4а/мТО" итальянской фирмы "Ойуе(!)*', робот "Пирин" болгарской фирмы "НПКР Веров" и др. Двурукие ПР имеют преимущество при обслуживании оборудования с малыы циклом обработки, обеспечивая ыаксиыальное совмещение операций загрузки и разгрузки с машинным временем и сокращая тем самым цикл технологического процесса Мобильность промышленного робота характеризует возможность перемещения его манипулятора в пространстве.
По мобильности роботы подразделяются на с т а ц и о н а р н ы е, обеспечивающие переносные и ориентирующие движения, и и о д в и ж н ы е, которые обеспечивают дополнительно координатные движения мани. пулятора В зависиыости от числа степеней подвижности устройства передвижения различаются роботы с одной, двумя и тремя степенями подвижности в рабочем пространстве ПР. Подавляющее большинство современных ПР являютсв стационарными (напольными, подвесными или встроенными в оборудование); их технологические возмох;ности ограничены пределами рабочей зоны.
4* 99 Подвижные ПР могут быль напольного или подвесного исполнения, а в зависимости от типа ходовой части могут быть колесными, гусеничными или шагающими (стопоходящими). Они обеспечивают обслуживание нескольких единиц технологического оборудования, расположенного вдоль трассы передвижения, что расширяет их технологические возможности. Характерным представителем подвижных ПР является отечественный подвесной транспортный робот ТРТ-1-250 (" Спрут-1") грузоподъемностью 250 кг.
Базовая система координат, в которых осуществляются основные движения исполнительных звеньев, существенно влияет на манипуляционные возможности и конструктивное построение робота. И хотя существуют довольно много вариантов построения различных систем координат, в современных ПР, как показано выше (см. 3.2), используются преимущественно пять основных базовых систем координат: прямоугольная, цилиндрическая, сферическая, сложная сферическая, или ангулярная, и сложная цилиндрическая, или "ЗСАПА". Большинство современных промышленных роботов работают в цилиндрической (52%) и сферической (15 %) системах координат, однако в последние годы возрастает число конструкций, работающих в ангулярной цилиндрической и сферической системах Тип привода ПР, определяемый по виду энергоносителя, существенно влияет на функциональные возможности и свойства роботов.
В ПР применяют пневматические, гидравлические, электрические и комбинированные приводы. Преимущественными типами приводов в настоящее время являются пневматические и гидравлические (около 78%); электрический значительно уступает им по применению (22%) в основном пока из-за отсутствия электродвигателей с необходимыми характеристиками, однако, благодаря своим бесспорным достоинствам, начинает все больше использоваться в роботостроении. Тип системы управления в значительной мере определяет сложность и объем задач производства, доступных роботу. В ПР применяют цикловые, позиционные и контурные системы программного управления.
О б ъ е м (или емкость) п а м я т и, определяющий количество вводимой в процессе программирования информации, характеризует возможности системы управления ПР: чем он больше, тем шире и технологические возможности ПР. Исполнение промышленного робота зависит от условий окружающей среды, в которых он эксплуатируется. Для обычных условий эксплуатации создают ПР нормального исполнения. Для условий эксплуатации, отличающихся повышенным влиянием тех или иных вредных факторов, могут создаваться ПР в пылезащитном, тепло- защитном, пожаро- и взрывобезопасном исполнениях Различное исполнение ПР вносит соответствующие коррективы в его конструкцию.
3.4.конструктивное исполнение ПР По конструктивно-технологическим и компоновочным признакам построения механических систем большинство моделей ПР могут быть объединены в семь групп. Группа 1 - промышленные роботы с выдвижной "рукой" и консольным механизмом подъема, работающие в цилиндрической или прямоугольной системах координат. В парке современных промышленных роботов эта группа составляет основную часть выпущенных машин как по числу моделей (41%), так и по общему количеству. Основное применение зти ПР нашли для обслуживания штамповочного и кузнечно-прессового оборудования, а также металлорежущих станков.
Консольный механизм не обеспечивает больших вертикальных перемещений, поэтому большинство ПР этой группы приспособлены для выполнения достаточно простых транспортно-загрузочных операций. Как правило, они характеризуются высоким быстродействием, обо-, ру уются простейшими цикловыми или позиционными СПУ, при малой д Я грузоподьемности имеют пневматическии привод, а перемещени их звеньев ограничиваются упорами. Часто они снабжаются несколькими (двумя-тремя) "руками", что увеличивает число одновременно обслуживаемых позиций. К этой группе относятся отечественные ПР "Циклон-3.01", "Ритм-05.01", ПР.5, "Универсал-5"; шведский — З!НО "ЗепюГ', японский - "ПоЬоГ' и другие. В табл.
3,3, приведены схема и основные технические характеристики одного из ПР этой группы - отечественного двурукого робота ПР-5, предназначенного для обслуживания прессов и токарных полуавтоматош Это робот с пневматическим приводом, работающий в цилиндрической системе координат, оснащен двумя "руками", установленными на общей несущей плите и совершающими одновременное движение вращения относительно вертикальной оси. Поворотный механизм размещен в нижней части опорной рамы робота и приводится в действие двумя пневмоцилиндрами, соединенными цепной передачей с блоком звездочек, установленных в нижней части поворотной колонны.
Подъем колонны также осуществляется пневмоцилиндром. "Руки" робота, монтируемые на верхнем фланце колонны, представляют собой пневмоцилиндры с выдвижными штоками, на концах которых закреплены захватные устройства Контроль исполнительных звеньев обеспечивается жесткими упорами. Робот ПР-5 оснащен цикловой системой программного управления; набор программ осуществляется на штекерной панели стойки управления. Группа 2 — промышленные роботы с выдвижной "рукой'* на подъемной каретке, работающие в цилиндрической или прямоугольной системах координат.
Эта группа занимает второе место по числу моделей (19,6 %) в парке современных промышленных роботов, а ее основное применение - для автоматизации операций загрузки-разгрузки 101 литейного, прессового и станочного оборудования, а также процессов сварки и окраски. Таблица 3.4 Схема Наименование ! Значение Схема 10; 30* 5 П! гидравлический позиционное 4 2/1 пневматический цнкловое обучение 30 коммутация гнезд панели В 1,0 !130 750 + 0,3 1380 380 760 760 600 !50 Угловые перемещения (оо скоростью 90 /о), град е а т 240 240 180 150 180 102 Таблица 33 ехничеюкие характеристики лромышленшзго робо ПР'5 ! Наименование 1 Значение Груэоподьемность, кг Число степеней подвижности Число рук/ээхватов на руку Тип привода Устройство управления Чиоло программируемых координат Способ программирования Емкость памяти сиотемы, число шагов Погрешность позиционирования, мм Максимальный оадиус эоны обслуживания (Я), мм Масса, кг Линейные перемещения, мм: г [со скоростью 0,8 м/с) з (со скоростью 0,5 м/с) Угловые перемещения, ".
е (со скоростью 90'/с) а (оо скоростью 180'/о) В роботах этой группы "рука" закрепляется на каретке, движу- щейся по вертикальным направляющим. Обычно они аб ч они ра отают в цилий- дрической системе координат, оснащены гидравлическим приводом с контролем положений звеньев по потенциометрическим датчикам, и , этои группы имеют имеют средние грузоподъемности. Квк правило ПР э цикловую или позиционную систему управления с обучением по первому циклу; программа задаетсл штекерной панелью, после о- вательно по ключаю ью, последо- самым д щей требуемые задающие потенциометры, обеспечивав остановку движущихся звеньев в не б тем положениях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
