металло и автоматы (841805), страница 97
Текст из файла (страница 97)
Механизм руки. Рука используется для перемещения кисти с захватом. Она представляет собой консоль и может осуществлять различные пространственные перемещения. Конструкции рук могут быть шарнирными, подобно руке человека, и без сочленений, использующие для перемещений механизм реечной передачи, поршневой цилиндр и т, д: Поворот может быть осуществлен с помощью червячной пары или лопастного гидроцилиндра.
В простых моделях роботов рука перемещается с помощью поршневых цилиндров. Примером использования пневмопривода для продольного перемещения руки робота является конструкция руки, показанная на рис. 29). При подаче воздуха в одну из полостей пневмоцилиндра 9 осуществляется перемещение поршня 8 со штоком 10 и кистью 2 в продольном направлении. Поворот кисти 2 производится от пневмоцилиндра, который перемещает рейку 5, сцепленную с зубчатым колесом 6.
При этом поворачиваются валы ? и 11 вместе с пневмоцилнндром 12 и кистью 2 с захватом 1. При подаче воздуха под поршень 4 происходит закрытие захвата, а раскрытие осуществляется под действием пружины 3. гидравлические приводы. При выборе типа привода необходимо учитывать специфические требования эксплуатации робота, обеспечения надежности его функционирования и заданной точности позиционирования, требования к быстроте срабатывания и мертвому ходу при изменении направления движения н т. д. Электрические приводы (серводвигатели переменного и постоянного тока, шаговые двигатели и др.) обладают следующими преимуществами: простотой обеспечения энергией (по проводам), простотой передачи и суммирования сигналов.
Их недостаток — сравнительно большие размеры механиз- ' мов. Пневматические приводы (двигатели, цилиндры и др.) просты в управлении, дешевы, высоконадежны, пожаробезопасны и т. д. Их недостатки — трудность обеспечения постоянной скорости перемещения и точного позиционирования, низкая мощность, необходимость смазки и защиты от коррозии.
Гидравлические приводы (цилиндры, однолопастные гидродвигатели, элек-, трогидравлические шаговые двигатели и др.) легки, компактны, позволяют ис-,', пользовать высокое давление, обладают. высокой частотой собственных колеба-': ний. В них возможно простое регули..', рование давления и расхода, усиление; мощности и т.
д. Недостатки этих при-; водов: необходимость в отдельном ис«;: точнике питания, изменение вязкости,;. масла при изменении температуры, ко-,":; лебание давления вследствие потерь'"-: в трубопроводах, необходимость конт-':: роля за состоянием трубопроводов к) рабочей жидкости и т д ' ммного управлении станками. В ро;"тах также используют системы пози,,'йониого и контурного управления. )г)ричем оии могут быть как аналогоаы'Пгн; так и цифровыми, что определяется ':;Видом устройств сравнения сигналов )программы работы робота и сигналов ,датчиков обратной связи.
Роботы ;,:1 типа (см. гл. 33, $1) работают по ,'~кесткой программе. ;::":, При контурном или непрерывном .'управлении рука робота перемещается ;,:яо заданной траектории в пределах ра'бочей зоны обслуживания. При пози- ° -'Пнонном управлении задают только от,.;:дельные точки рабочей зоны, в которые 'рука робота должна прийти при воспроизведении программы. Системы "'тправления сравнительно простых ро,:,.'ботов в основном имеют электронную :: памятги в них используются жесткие ::.'упоры, конечные выключатели, штекер-;."ные коммутаторные панели, потенцио:: метры и т.
д. Более сложные системы .:имеют электронную память, позволяю;(щую хранить относительно большое "'число различных программ действия ;-робота. И, наконец, системы, в которых перерабатывается большой объем информации, требуют управляющих ЭВМ. В отличие от станков роботы программируют, как правило, методом обучения, когда на первом цикле оператор, управляя роботом вручную на малой скорости, имитирует обслуживание. Вся последовательность действий робота, координаты позиций, траектории перемещения запоминаются и воспроизводятся в последующих циклах автоматически (на рабочих скоростях).
Такой метод задания программы обусловлен сложностью цикла обслуживания, трудностями математического программирования систем с большим числом степеней свободы и отсутствием единой технологической базы для функционирования робота и обслуживаемого им оборудования. $ 3. Монструнтнвный анализ н расчет роботов Конструкция консольного передвижного промышленного робота РВ-50Ф2 (ЭНИМС), предназначенного для загрузки станков токарной группы (1А713МФ3), приведена иа рис.
292. 351 Т«хин«««ки«харак««аистихи ивемаавл«иимх рабатов Та алика 22 На колесном основании 1 робота расположены двухкоординатный крестовый стол 2 и колонна 8. На колонне смонтирована рука 7 со сменными захватами 5. На крестовом столе установлено приспособление 3, обеспечивающее базирование и установку специальной тары 4 с упорядоченно расположенными заготовками. Положение робота у станка определяется механизмом И, подвижный штырь которого входит в зацепление с фиксирующей рейкой 11, установленной ридом с рельсовым путем. Робот может перемещаться по рельсовому пути вдоль станка к автоматизированному складу 9.
Он имеет пять степеней свободы (без учета движения захвата и перемещения по рельсовому пути). Продольное и поперечное перемещение крестового стола, а также ход руки робота вдоль своей продольной оси осуществляется посредством системы ЧПУ; привод этих движений производится от электрогидравлических щаговых двигателей. Качание руки вдоль оси б, ротация захвата (поворот вокруг продольной оси руки) и зажим обеспечиваются гидроцилиндрами посредством цикловой автоматики. Перемещение робота по рельсовому пути осуществляется от гидро- мотора по сигналам конечных выключателей.
Лля управления роботом можно использовать любую из станочных серийных систем ЧПУ с программированием трех координат или ЭВМ. В табл. 22 приведены технические характеристики некоторых промышленных роботов. Технологические процессы и обору-.: дование разрабатывают с учетом воэ-' можностей человека. Роботы превосхо-: дят человека по скорости движений,,; грузоподъемности, они могут работать': в значительно более тяжелых условиях, однако уступают человеку в универ-~ сальности и способности к адаптации,.
Поэтому для успешного внедрения в';,) производство промышленных роботов~ необходимо проведение ряда мероприя ~ тий: вносить изменения в технологическое оборудование, обслуживаемое' роботами; разрабатывать вспомога-:. тельные устройства, расширяющие' функции роботов, транспортные систе-''; мы, выбирая оптимальную компоновку.
участка станков; устанавливать харак-.:. тер связей указанного участка с основ:* ным производством. Пример компоновки участка из пят;. станков с ЧПУ, обслуживаемых однийг роботом марки «ГАМ(.)Сэ, показан иа' рис. 293. Станки расположены по кругу;, Робот может подавать детали от стан "' к станку или на стол заготовок, а такж" производить замену инструмента. Ру робота «ГАХЬСэ имеет пять степеие"' свободы без учета движении схвата может поднимать детали массой д' 20 кг. При создании новых конст рукц ' промышленных роботов определенно технологического назначения необх' димо определить степень их универсал" ности (специальный, специализирова, ный или универсальный), так как оказывает существенное влияние конструктивную сложность робота.
Д' лее, исходя из размеров пространст"" Для определения скорости линейного позиционирования в диапазоне перемещений Ь =0,4 —:1,2 м (Е, вылет консоли руки робота) может быть использована эмпирическая формула 137~ !.4 1кк дв р д1 ив.реев = 3 2 ~век где й1 — погрешность позиционирования, мм; 6,„- вес объекта макину. лирования,11. При меньших величинах перемеще. ний Ь,=0,05 —;0,8 м н при работе без упоров может быть принята линейная зависимость о„„,„от Ь,: 2/-в 2~ Ы Пв.вв = 3 кап ' которое должен обслуживать робот, :" необходимо выбрать его кинематиче,-скую структурную схему и назначить ; величины горизонтальных и вертикаль— ных перемещений и углов поворота : руки.
Одним из наиболее важных факторов, ., влияющих на конструктивные и техни. ческие характеристики промышленных ;: роботов. является требуемая точность , позиционирования. Конструкция робо" тов представляет собой пространствен- но-незамкнутые стержневые системы с высокой кинематической подвиж: ностью. Захваты роботов обычно распо: ложены консольно, поэтому с увеличе—: иием вылета руки увеличивается ам', плитуда колебания захвата из-за изгиба "руки, что снижает точность и увеличи''.вает затраты времени на позициони-' рование. На точность позиционирова-' ния оказывают большое влияние раз,меры и масса перемещаемой детали, ," величины перемещений, скорости и :,ускорения и др.
В начале проектирования промыш' ленного робота определяют допустимые скорости перемещения детали при получении заданной точности позициони; рования, а затем выбирают тип привода . и конструктивные параметры всех механизмов, производят их расчет и расчет , жесткости и динамической устойчивости разработанной конструкзин робота. 12 к с, пенн кнн В интервале Е„ =-0,4 †; 0,8 м при расчете Р„„,„обе формулы дают близкие величинй скоростей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
