металло и автоматы (841805), страница 96
Текст из файла (страница 96)
д.) Роботы позволяют освободить чело- ~ века от выполнения тяжелого, быстро:; утомляющего ручного труда, а также х в тех случаях, когда работа свя,':,:.зана с использованием вредных ве- ~.,' ществ Промышленные роботы позволяют ':.;-' интенсифицировать использование тех!": нологического оборудования, повысить "-::.'сменность его работьп уменьшить дефи:.,!::,Пит вспомогательного персонала и ра- ~:,'бочих основного производства.
Робот ! не утомляется, он практически нечув::.'ствителен к условиям труда. Мораль"' ное старение промышленных роботов !"происходит очень медленно, так как :. при смене объектов производства до!',статочно заменить простую и недоро;; гую сменную оснастку и программу :; Поэтому роботы могут быть много( кратно использованы.
Роботы можно разделить на три Ь типа (поколения) Роботы 1 типа (роботы с обуче'(:,.„нием) — обладающие способностью за~=:;поминать программу по выполнению ~,:разнообразных операций, относящихся !:к сфере деятельности человека; обла«":,дающие автономными свойствами и «", имеющие очень ограниченные возмож- ~~,:.ности по восприятию рабочей среды. 1:.Движения осуществляются по жест; кой программе.
Роботы П типа (адаптивные робо,,ты) — имеют датчики обратной связи, 'воспринимающие информацию от окру::,жающей среды. Такие роботы имеют :; основную программу и подпрограм:;:мы, которые выбираются в зависимо:,:-сти от информации, полученной от ;:-'внешней среды. Следовательно, такие .'роботы, имеющие ЭВМ или обслужи':"ваемые ЭВМ, обладают «зрением» и ,':*осязанием» и способны кориентиро«ваться» в окружающей обстановке. Роботы П1 типа (чинтеллектуальные» 4 роботы) — наделены искусственным '::интеллектом. Для их работы достаточ"но задать конечную цель работы, т. е.
алгоритм поиска. Такие роботы могут воспринимать и логически оценивать окружающую обстановку и определять движении, необходимые для достижения заданной цели работы. Для управления интеллектуальными роботами требуются средства вычислительной техники.
Роботы 1 типа с цикловыми, контурными и позиционными системами программного управления успешно применяют для автоматизации загрузки- выгрузки обрабатываемых деталей, а также для выполнения транспортных и вспомогательных операций на металлорежущих станках.
Применение этих роботов особенно эффективно на автоматизированных участках и в автоматических линиях из станков с ЧПУ при групповой обработке. Роботы 1 типа относительно просты, недороги и надежны. По степени универсальности промьниленные роботы делят на три группы: 1) универсальные, предназначенные для выполнения комплекса как основных» так и вспомогательных операций независимо от типа производства с автоматической сменой захватного устройства и обладающие наибольшим числом степеней свободы; 2) специализированные, предназначенные для работы с деталями определенного класса, ограничиваемые видом производства (кузиечное, литейное, механо-сборочное и т. д.) с автоматической сменой захватного устройства и обладающие ограниченным числом степеней свободы; 3) специальные, предназначенные для выполнения работы только с определенными деталями по строго зафиксированной программе и обладающие одной-тремя степенями свободы. По грузоподъемности их делят на роботы малой (до 50 Н), средней (50— 400 Н), большой (более 400 Н) грузоподъемности.
Роботы могут иметь гидравлический, пневматический, электрический и комбинированный силовые приводы рабочих органов. По степени конструктивной связи со станком роботы могут быть стационарными, передвижными, подвесными. Они могут работать в декартовой, цилиндрической, сферической и смешанной системах координат, 5))Х $2. Структура и механизмы роботов. Упрвеяямие )мэботами Структура. Промышленные роботы должны автоматически по определенной программе выполнять заданный цикл перемещений обрабатываемой детали или исполнительного органа.
Для выполнения сложных производственных функций робот должен иметь механизм захвата, удерживающий предмет обработки; механизм руки со многими степенями свободы, перемещающий механизм захвата в любое нужное положение в пределах рабочей зоны; устройство позиционирования, предназначенное для перемещения механической руки; управляющую систему или вычислительную машину с устройством памити, в котором хранится информация о последовательности технологических операций. Чтобы придать роботу необходимую универсальность.
позволяющую использовать его для выполнения самых разнообразных операции, его механизмы должны обладать высокой манипуляционной гибкостью. Число е) координат, по которым 'можно переме-.-.' щать обрабатываемую деталь, опреде-,': ляет число степеней свободы промыш- -' ленного робота. С увеличением числа '..: степеней свободы возрастает и мани-, пуляционная гибкость робота. Двигательные возможности механи- ':; ческой руки робота определяются ее.': структурой, видом и последователь-:, ностью расположения входящих в нее кннематических пар. На рис.
287 при-;:,' ведены некоторые возможные структур- ', ные кинематические схемы механиче-: ских рук роботов с указанием зоны обслуживания. В пределах этого про-.' странства рука робота может вывести,." кисть в любую точку. Очевидно, при.": изменении соотношения между осями' кинематических пар размеры и конфи-,' гурация рабочего пространства меня-.'.
ются. Поэтому все параметры, влияю-";; щие иа объем и конфигурацию рабоче.: го пространства, следует устанавливать,.:; исходи из особенностей согласования:; работы робота с конкретным техноло-::.~ гическим оборудованием. Перемещение кисти робота в декар-::,:. товой системе координат обеспечивает-:. ся с помощью трех прямолинейных дви.!.'.:. жений (рис, 287, а, б), в цилиндриче;.' ской системе координат — с помощью! двух прямолинейных и одного враща-;: тельного движения (рис.
287, в) илк) двух вращательных и одного примолк-'5 нейного движения (рис. 287, г). в сфе'»;. рической системе координат — с по'='', мощью двух вращательных и одногэх прямолинейного движения (рис. 287, д)~ или трех вращательных движений:: (рис. 287. е). Следует отметить, что ориентирухи' щие движения робота обычно обеспе" чиваются кинематической структур кисти, перемещающей детали в требуе) мом положении.
Наибольшее распространение полу„ чили структуры рук роботов, приведец ные на рис. 287, в, д. Робот «Чегэа(гап» (США) включа подвижную руку 7, которая может полнять указанные стрелками движ' ния по вертикали, по горизонтали" поворот вокруг-оси колонны; кисть; с захватом, которая может получ ' вращение и разворот (рис.
288, а). Вм сте с движением захвата рука им ' шесть степеней свободы..Меха ническ блок 3 обеспечивает выполнение опе'," ций перемегцения руки робота. В о '" б) :„":,:,ванин 4 расположена гидростанция ;;: привода. У робота «()п)гпа(е» (США) ',;, рука ! может поворачиваться в вертиг калькой плоскости, выполнять горизонтальный поворот и продольное пере( мещение, а кисть 2 с захватом осуще. ,'.: ствлять разворот и наклон, так что вме";-',:-.сте с движением захвата рука робота ':;:, имеет шесть степеней свободы '. (рис.
288, б). Тонкими линиями на рис. 288 пока "- заны рабочие зоны роботов. У робота :;,'-«Четка(гап» рабочая зона описывается !,'; в цилиндрической системе координат, ~':;, а у робота «апина(е» вЂ” в сферической , системе. Анализ существующих конструкций роботов показал, что большин';:,"; ство из них работает в цилиндрической ... системе координат Конструкции исполнительных меха;:„: низмов роботов (захваты, кисти руки) (!:, отличаются большим разнообразием. .."г В них используют червячные, цилиндри:'.
ческие, планетарные, конические зуб. .',:.:.чатые, реечные, винтовые, цепные, тро'„;:, Совые и ленточные передачи, гидро:- н пневмоцилиндры и т. д. :,' .к»»т«чег«»» «г»ч» т Механизмы захвата. Они предназначены для захвата и удержания детали в процессе перемещения. При их конструировании учитывают форму детали (определяющую конфигурацию губок), свойства (хрупкость, шероховатость поверхности и т. д.), условия протекания технологического процесса (повышенную температуру, взрывоопасность, среду) и особенности применяемой технологической оснастки.
Захваты обычно выполняют быстросменными. Прн конструировании необходимо учитывать возможность обеспечения требований взаимозаменяемсюти, жесткости и точ. ности соединения захвата с рукой робота. Существуют захваты типа крючков, клещей с одной или двуми подвижными губками, с вакуумными илн электромагнитными прихватами и др. Некоторые типы механизмов захвата показаны на рис. 289. В приводе захватов используют гидро- нли пневмоцилиндры. Захват закрепляют в кисти руки робота, которая и обеспечивает пространственную ориентацию за- мьФИВасп3 жатой в захвате детали. Кннематическая схема одной нз конструкций кисти руки робота показана на рис. 290. Кисть смонтирована на механической руке 1 и имеет два привода 2 и 3, включающих червячные передачи для поворота захвата 5 относительно двух взаимно перпендикулярных осей, а также привод 4 для обеспечения движения зажима губок захвата.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
