Василенко Н.В., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. - Основы робототехники (1071028), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Робокар состоит из подвижной грузовой платформы на четырехколесном шасси и манипулятора, управляемых микроЭВМ Электроника 50. Ходовые колеса тележки расположены попарно: передние - рулевые, задние— ведущие. Конструкции тележки и манипулятора модульные, рассчитанные на несколько модификаций. Трасса движения робокара - в виде светоотражательной полосы; для отслеживания предусмотрены специальные датчики. В передней части тележки установлено устройство, обеспечивающее безопасность движения. Конструктивное исполнение ПР рассмотрим на примере сравнительно несложного робота с горизонтальной выдвижной "рукой", установленной на подъемной каретке.
Отечественный промышленный робот модели М20П.40.1 (рис. 3.9) грузоподъемностью 20 кг, с пятью степенями подвижности и электроприводом основных движений презназначен для автоматизации загрузки-выгрузки и смены инструмента на металлорежущих станках ПР работает в цилиндрической системе координат, оснащен позиционным устройством программного управления с объемом памяти системы до 300 команд. Основание 1 робота, закрепляемое на полу производственного помещения, представляет собой коробчатую массивную отливку„ в полости которой смонтированы опоры и привод 2 модуля вращения по координате Ф.
По двум цилиндрическим направляющим 3 в вертикальном направлении (з) перемещается каретка 4 с помощью шариковинтовой передачи 5 и электропривода 6, установленного на верхней опорной площадке. В задней части каретки установлен электропривод 7 горизонтального перемещения (г) "руки" 8„ Ориентирующие движения: ротация "руки" (а) и сгиб (р ) кисти 9, а также движения зажима-разжима захватного устройства 1О осуществляется с помощью пневматических приводов. Числовое устройство программного управления размещено в отдельной стойке 11 с пультом управления 12, Робот работает в трех режимах — обучение, повторение и редактирование.
В режиме "обучение" обеспечиваются установка звеньев в нулевую позицию и обучение робота управлящей программе. Нулевая позиция служит исходной для всех перемещений при обучении и повторении. При обучении захватное устройство перемещается в заданную позицию, и по команде оператора с пульта управления параметры этой позиции (точки) заносятся в память СПУ. Одновременно туда же вводятся данные о скорости перемещения и функциях, которые следует выполнить (управление охватом, степенями подвижности манипулятора и станком). В режиме "повторение" робот по команде "пуск" или при поступлении запроса от станка отрабатывает управляющую программу, которая находится в памяти устройства управления, В этом режиме робот обеспечивает выполнение основных функциональных задач по загрузке-выгрузке деталей, замене инструмента, управлению ограждением, патроном, пинолью, тактовым столом.
В режиме "редактирование" робот стирает, заменяет или вводит данные, корректируя или заменяя тем самым управляющую программу. На рис. 3.10 показана кинематическая схема робота, где на выносках проставлены числа зубьев(з) шестерен и приводных зубчатых шкивов, а также шаги (1) винтов.
На основании робота установлен электродвигатель постоянного тока 1, соединенный посредством зубчатой муфты 2 с червячным редуктором 3 (передаточное число — 38) и передающий крутящий момент через предохранительную муфту 4 на 117 ведущую зубчатую шестерню 5 модуля вращения (10) 5, опорная колонна г которого установлена в шариковом сдвоенном радиально-упорном и шариковом радиальном подшипниках Вертикальное перемещение 1г) каретки 8 по направляющей 9 осуществляется с помощью шариковинтовой передачи 1О через зубчатую муфту 11 от электродвигателя постоянного тока 12.
Для удержания каретки с механизмом выдвижения "руки" при отключении электродвигателя в верхней части винта установлен нормально замкнутый электромагнитный тормоз 13. 12 — ф 13 Рис Э.'1О. Кинем . Кинематичеояая схема промышленного рабата 1420п.40.01 От электродвигателя постоянного тока 14 через плоскозубый ремень 15 и шариковинтовую передачу 16 осуществляется горизонтальное перемещение "руки" 1~. Все электродвигатели модулей движения оборудованы встроенными датчиками обратных связей. Ротация (а) "руки*' робота обеспечивается реверсивным пневмодвигателем 18 через волновой редуктор 19 с передаточным отношением 1: 159 и плоскозубую ременную передачу 20. Неполноповоротный 118 пневмодвигатель 21 с двухпозиционным управлением служит для сгиба-разгиба кисти 22. При этом для контроля положений при ротации и сгибе используются бесконтактные датчики, импульсы от которых поступают в устройство управления.
От штока пневмоцилиндра 23 приводятся в движение губки охвата 24,Для ограничения перемещений по степеням подвижности манипулятора и заблаговременной остановки звеньев предусмотрены конечные выключатели (на схеме не обозначены). 3.5. Специальные крангаробо™ Современные промышленные роботы как универсальные машины для манипулирования различными грузами имеют пока ограниченную груз д опо ьемность: для 80% она не превышает 40 кг, и только около 2 % поднимают грузы с массой более 1000 кг. Для подъема и рмещения грузов с массой от нескольких единиц до десятков и сотен тонн применяют грузоподъемные краны, управляемые оператором- машинистом крана. Среди работ, выполняемых с помощью кранов, значительное место занимают однообразные и монотонные, а также тяжелые и трудоемкие, требующие снижения времени операций, что зачастую трудно осуществимо в связи с ограниченными психофизиологическими возможностями человека-оператора, а также работы, проводимые во вредных и опасных для здоровья условиях: при повышенной температуре воздуха, интенсивном тепловом излучении, загазованности и запыленности, радиоактивности, высоком уровне ш ма, недостаточной видимости.
Все эти причины обусловили актуальность создания и применения груэоподьемных кранов с программным управлением, т. е. кранов-роботов Переход от автоматизации отдельных рабочих процессов (например, процессов пуска и торможения) кранов к дистанционному, автоматизированнному и автоматическому управлению некоторыми ти ами ра па кранов наметился с конца 50-х гг. нашего столетия, а уже в ные 60-х в ряде стран использовались автоматизированные грейфер краны, дистанционно управляемые краны атомных электростанций, накоплен опыт автоматизации строительных кранов и манипуляторов при выполнении ими работ по демонтажу зданий и сооружений.
В настоящее время достаточно широко применяются автоматические краны-штабелеры с программным управлением, являющиеся органической составной частью роботизированных технологических систем и гибких автоматизированных производств. Успешность создания грузоподьемного крана с программным управлением, представляющего собой подъемно-транспортный промышленный робот (ПТПР), функционирующий без непосредственного участия оператора, зависит от конструктивных особенностей крана и от характера выполняемого технологического процесса.
В этом смысле 119 Таблица ЗЛО Клвооы точности позиционирования крановых механизмов Абсолютная погрешнооть позициони- 1 рования механизма, мм Класс точности высокий повышенный средний низкий +(2-3) +(б -10) + (26 — 50) + (100 — 200) Требуемая точность позиционирования, зависящая прежде всего от величины допустимых отклонений положения объекта перемещения (груза) на исходной позиции и позиции разгрузки, а также от допустимого несовпадения главных осей грузоподъемного устройства и груза, достигается наиболее просто и надежно в кранах с жестким подвесом груза.
На рис. 3.11 показаны структурные схемы манипуляторов некоторых кранов с жестким подвесом груза, а в табл. 3.11 — их основные параметры и технические характеристики. К общим признакам, определяющим сходство таких кранов с ПР и их перспективность в качестве базовых манипуляторов для создания подъемно-транспортных кранов-роботов портального или мостового типов, следует отнести: 1) выполнение опорной (несущей) металло- наиболее близки к ПР по характеру и последовательности манипуляционных действий так называемые краны с жестким подвесом груза, работающие в прямоугольной (преимущественно), цилиндрической или комбинированной системах координат по достаточно четко организованному технологическому циклу, например, специальные технологические краны: штабелеры, колодцевые клещевые, мульдозавалочные, краны для "раздевания'*слитков, напольно-эавалочные машины, штыревые анодные краны, контейнерные козловые и др.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
