Раздел 5 Промышленные роботы (пр), манипуляторы и роботизированные технологические комплексы (ртк) Тема 5.1 Промышленные роботы и манипуляторы Основные понятия и терминология.

Промышленные роботы являются представителями машин манипуляторов, которые предназначены для выполнения двигательных функций, аналогичных функциям руки человека. Манипулятор с ручным управлением (биотехнические) управляются дистанционно или непосредственно путем перемещения рабочего органа.

К автоматическим манипуляторам относятся автооператоры, промышленные роботы и интерактивные роботы.

Автооператор – это неперепрограммируемый автоматический манипулятор.

Промышленный робот (ПР) – автоматическая машина, представляющая собой совокупность манипулятора и перепрограммируемого устройства управления для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций, заменяющих аналогичные функции человека при перемещении предметов производства и (или) технологической оснастки. Перепрограмммируемость – это свойство робота заменять управляющую программу автоматически или оператором.

Существуют роботы, которые попеременно управляются то оператором, то автоматически. В них имеется устройство памяти для автоматического выполнения отдельных действий.

Применение ПР в значительной степени решает вопрос развития комплексной автоматизации производства с возможностью его быстрой наладки на выпуск нового вида продукции. ПР освобождает рабочего от неквалифицированного монотонного и вредного для здоровья труда, улучшает условия безопасности рабочих и высвобождает их для выполнения новых производственных задач.

Применение ПР позволяет повысить производительность труда в 2-3 раза, увеличить сменность работы оборудования и улучшить ритмичность. В настоящее время ПР в машиностроении выполняют погрузочно-разгрузочные, транспортно-складские работы, обслуживают станки, прессы, литейные машины и т.д., а также они могут выполнять сварочные, сборочные, контрольно-измерительные, окрасочные и другие основные операции.

Универсальность ПР позволяет автоматизировать производство со всеми вытекающими отсюда технологическими, организационными, психологическими и социально-экономическими аспектами.

Классификация промышленных роботов (пр) и манипуляторов.

Конструктивное оформление ПР зависит от следующих основных факторов: служебного назначения ПР, типа приводов, грузоподъемности, количества манипуляторов, типа приводов, типа и параметра рабочей зоны манипуляторов, подвижности, способа размещения, быстродействия и точности движений, вида систем управления.

По характеру выполняемых операций ПР подразделяются на производственные, непосредственно участвующие в производственном процессе и выполняющие основные операции типа сварки, гибки, окраски, сборки и т.д.; подъемно- транспортные (вспомогательные) ПР, используемые для установки-снятия деталей и инструмента, обслуживания транспортеров и складов и т.д.; универсальные роботы, выполняющие как основные, так вспомогательные операции.

По виду производства различают ПР, используемые в литейном, кузнечно-прессовом, сварочном производствах, при механической обработке, термообработке, нанесении покрытий, сборке, автоматическом контроле, транспортно-складских работах и т.д..

По степени специализации ПР делят на специальные, специализированные и универсальные. Специальные ПР выполняют определенную технологическую операцию или вспомогательный переход и обслуживают конкретную модель оборудования. Специализированные ПР выполняют операцию одного вида, например сварку, окрашивание, сборку, и обслуживают определенную группу моделей оборудования, например станки с горизонтальной осью шпинделя. Универсальные ПР служат для выполнения разнородных операций и функционируют с оборудованием различного назначения.

По грузоподъемности различают ПР: сверхлегкие (номинальная грузоподъемность до 1 кг), легкие (свыше 1 до 10 кг), средние (свыше 10 до 200 кг), тяжелые (свыше 200 до 1000 кг), сверхтяжелые (свыше 1000 кг).

По числу манипуляторов ПР подразделяются с одним, двумя, тремя и четырьмя одинаковыми или разными манипуляторами. Но в большинстве случаев ПР ограничены одним манипулятором.

По числу степеней подвижности выпускают роботы с двумя, тремя, четырьмя и более четырех степенями подвижности.

По возможности передвижения ПР подразделяются на стационарные и подвижные. Стационарные ПР имеют ориентирующие и транспортирующие движения, а подвижные ПР дополнительно к этим двум движениям еще и координатные перемещения.

По способу установки на рабочем месте различают ПР напольные, подвесные и встроенные. Встроенные роботы компактны, но обслуживают только один станок. Напольные роботы обычно имеют более сложные задачи, например обеспечивают смену инструмента, контрольные операции, межстаночное транспортирование.

По виду систем координат ПР подразделяются на работающие в прямоугольной, цилиндрической, сферической, угловой и комбинированной системах координат.

По виду привода ПР подразделяются на роботы с электромеханическим, гидравлическим, пневматическим и комбинированным приводами.

По виду управления ПР подразделяются на роботы с программным управлением (цикловым, числовым, позиционным, контурным) и роботы с адаптивным управлением (позиционным, контурным).

По способу программирования различают промышленные роботы, программируемые обучением и аналитически (путем расчета программ). По методу обучения оператор, управляя ПР с ручного пульта, последовательно проводит захватное устройство из одного конечного положения в другое через серию точек в пространстве, которые фиксируются в запоминающем устройстве ПР. При обработке последующих деталей захватное устройство робота будет двигаться по этим зафиксированным точкам.

По методу самообучения программа формируется на основе информации о внешней среде, запоминающейся устройством ЧПУ, которое затем и выдает соответствующие команды.