7.3. Классификация и области применения промышленных роботов

Манипулятор- устройство , выполняющее двигательные функции, аналогичные функциям руки человека.

Промышленные роботы — это сложные, автоматически действующие программируемые машины, состоящие из манипулятора и перепрограммируемого устройства управления осуществляющие действия, аналогичные выполняемым человеком и используемые для автоматизации транспортных или технологических операций.

Обязательная черта робота — его многофункциональность возможность быстрой переналадки при манипулировании, обработке или сборке разнообразных изделий.

Промышленные роботы характеризуются :

большой надежностью быстротой действия,

высокими скоростями и ускорениями подвижных органов,

точностью позиционирования,

исключительной сложностью систем управления.

Автоматические машины этого нового вида подразделяются на группы в зависимости от степени универсальности функционального назначения -различают технологические, транспортные и универсальные

К числу характеристик любого робота относится

число исполнительных органов (механические руки, манипуляторы),

число степеней подвижности отдельных рук,

тип рабочей зоны (вид и объем),

грузоподъемность,

вид привода,

точность позиционирования,

вид и объем системы управления, способ обучения и др.

Роботы имеют одну или две (иногда до четырех) степени свободы , подвижности). Число степеней подвижности определяется разнообразием движений рук и робота как целого: у отдельных рук таких движений бывает от 3 до 10, у самого робота — от 1 до 3.

Привод робота может быть электрическим, гидравлическим, пневматическим и комбинированным. Его выбор определяется грузоподъемностью (масса объекта манипуляции и рабочих органов), точностью позиционирования и динамическими характеристиками робота, функциональным его назначением.

Основными характеристиками управления роботами служат:

принципы управления в движении, характер участия в управлении человека-оператора,

число управляемых роботов или рук (манипуляторов) отдельных роботов,

одновременное управление производственным механизмом, промышленным роботом и включенными в технологический модуль устройствами автоматизации,

способ аппаратно-программного обеспечения управляющего устройства и т. д.

Системы управления подразделяются в зависимости от лежащих в их основе принципов на системы с программным управлением, системы управления, действующие по принципу функции от состояния внешней среды, и комбинированные системы.

Промышленные роботы первого поколения являются автоматическими манипуляторами с программным управлением с «жесткой» программой ряда действий, однопрограммными с трудом поддающимися перепрограммированию роботами, где целевая программа вводится в память системы.

Это происходит посредством обучения, в ходе которого рабочий орган робота передвигается обслуживающим его работником при осуществлении необходимого целевого движения, или путем прямой кодированной записи информации, касающейся соответствующих движений.

Кроме роботов первого поколения в промышленности находят уже применение и роботы второго поколения, работающие по гибкой программе, снабженные чувствительными устройствами для восприятия информации от внешней среды и управления с помощью ЭВМ.

Большая часть современных задач автоматизированного производства может быть решена с помощью роботов третьего поколения — «интегральных» или «интеллигентных» роботов. Они будут способны полностью адаптироваться к условиям работы и производства.

В настоящее время промышленные роботы чаще всего используются для сварки (свыше 60%), окрашивания, переноса тяжелых изделий в кузнечно-прессовых и механических цехах и т. п.

На предприятии «Ниссан моторс», например, на линии сборки корпусов занято только 70 человек, а сварку выполняют 124 робота. В фирме Юкума» уже более 10 лет работает первый гибкий производственный комплекс, состоящий из семи машинных клеток и одного робокара.

Обслуживают комплекс три человека. На высоком уровне находятся и совсем недавно введенные в действие заводы-автоматы фирм «Ямасаки» и «Тошиба».

Таблица 1. Классификация промышленных роботов

Группа	Общее исполнение
	Подвижность	Грузоподъемность	Число манипуляторов	Координатная система	Тип привода	Выполнение	Погрешность позиционирования	Степень универсальности
А	Неподвижные	Очень малая (до 1кг)	1	Прямоуго-льная	Пневмати- Ческий	Обычное	Малая точность (свыше 1мм)	Специальные
Б	Подвижные стоячие	Малая (1-10кг)	2	Цилиндрическая	Гидравли-ческий	Защита от пыли	Средняя ( 0,1 – 1мм)	Специализированные
В	Подвижные висячие	Средняя (10 – 100кг)	Много-манипулярные	Сферическая	Электроме-ханический	Защита от высоких тем ператур	Высокая (менее 0,1 мм)	Универсальные
Г	-	Высокая (свыше 100кг)	-	Комбинированная	Комбини-рованный	Пожаро– и взрыво-безопасное	-	-

Таблица 2 Классификация промышленных роботов

Подвижность			Управление	Управление
Степень подвижности	Ход манипулятора, мм	Скорость, м/с	Тип управления	Метод программирования	Объем памяти	Число команд
Малая (до 3 степеней)	Малый (до 300)	Малая (линейная скорость до 0,5)	Цикловой программный	Посредством обучения (ручного, полуавтоматического, автоматического)	Малый (менее 100 кадров)	Малое (до 15)
Средняя (4-6)	Средний (300-1000)	Средняя (0,5-1)	Позиционно- программный	Аналитический (механизированное и автоматическое составление программ)	Средний (100-600 кадров)	Среднее (15-60)
Большая (6 и больше)	Большой (свыше 1000)	Большая (свыше 1)	Контурно-программный	Посредством самообучения; с участием оператора; в процессе работы	Большой (свыше 600 кадров)	Большое (свыше 60)

Z9gxtpfQ3b.60V_