2. Технологические и вспомогательные роботы

Роботы применяемые в промышленности получили наименование промышленных роботов. Они подразделяются на технологические, которые выполняют основные технологические операции и вспомогательные занятые на вспомогательных операциях по обслуживанию основного технологического оборудования. Технологические комплексы с такими роботами называются роботизированными.  Тем временим технологические комплексы классифицируются по следующим признаком: · Тип производственного подразделения · Степень изменения производства связанная с применением ПР · Вид технологического процесса · Количество выполняемых технологических операций · Тип и количество используемого основного технологического оборудования · Тип и количество используемых ПР · Серийность и номенклатура продукции · Компоновка комплекса · Принцип управления комплексом · Степень участие человека в комплексе.

Интернет:

Технологические роботы предназначены исключительно для выполнения определенных основных технологических операций, поскольку это обусловливается особенностями их кинематики и системы управления. В рекомендуемый типаж промышленных роботов для авторемонтного производства включены роботы, предназначенные для выполнения операций дуговой сварки и окраски. Эти роботы имеют максимальную сложность и гибкость кинематической цепи и наиболее развитые системы программного управления контурного и даже адаптивного типа. Программирование всех роботов этой группы осуществляется обучением по первому циклу при проведении рабочего органа вдоль заданной траектории. 

Для технологических роботов номинальную массу рабочего органа принимают исходя из статистических данных. 

Для получения очень высокой точности позиционирования, необходимой для технологических роботов, управление передвижением осуществляется с применением замкнутого привода, осуществляющего контроль положения робота на всем пути его перемещения.

Для получения очень высокой точности позиционирования, необходимой для технологических роботов, управление передвижением осуществляется с применением замкнутого привода, контролирующего положение робота на всем пути его перемещения. 

Номинальная грузоподъемность равна сумме масс объекта манипулирования и схвата для транспортных роботов и массе рабочего органа ( клещей, пульверизатора, сварочной горелки) для технологических роботов. 

По типу выполняемых операций все промышленные роботы делятся на роботы технологические, которые выполняют основные технологические операции, и роботы вспомогательные, выполняющие вспомогательные технологические операции по обслуживанию технологического оборудования.Технологические роботы относятся к основному технологическому оборудованию, а вспомогательные можно отнести к средствам автоматизации.

Билет №9

1. Динамические уровни управления движением.

Три динамических уровня.

- исполнение движений путем управления мышцами на основе внешней информации;

- рефлекторного связанного управления несколькими звеньями тела

- рефлекторного управления отдельными звеньями.

Два нижних динамических уровня – это управление по жестким(врожденным) программам, т.е. это уровни рефлекторного управления. Управление на них осуществляется через спинной мозг, но в нем участвует и головной мозг – нижние отделы мозжечка и передний мозг.

Рефлекторное управление отдельным суставом. Контур управления одной мышцей, реализованный в сегменте спинного мозга, которому подсинен сегмент тела, включающий мышцу, состоит из 3 частей – слоя мотонейронов, управляющих мышцей, сенсорного слоя, связанного с внутренними рецепторами мышцы и сухожилий, и расположенного между ними слоя, осуществляют обработку информации и запоминание готовых программ, реакций на определенные воздействия. В простом случае эти промежуточные слои могут отсутствовать, и тогда мотонейроны замыкаются прямо на рецепторы.

Совокупность двух таких систем управления мышцами-антагонистами обеспечивает управления движением сустава. При этом контуры управления мышцами перекрестно связаны друг с другом сигналами позиционной обратной связи по длине мышцы: сигналы от рецепторов сокращаемой мышцы помимо воздействия по цепи обратной связи на мотонейроны своей мышцы, обеспечивая ее сжатие, одновременно воздействуют с обратным знаком на мотонейроны мышцы-антагониста, снижая ее возбуждение, т.е. ослабляя ее сжатие и тем самым уменьшая противодействие сокращающейся мышце. При подходе к заданному положению сустава, когда необходимо осуществить торможение, мышцы меняются ролями и на мышцу-антогонист подается сигнал вызывающий ее сокращение.

Рефлекторное связанное управление несколькими звеньями тела. Это 2-ой динамический уровень, который обеспечивает совместное целенаправленное движение суставов одной или нескольких конечностей без использования сенсорной инф-ии о внешней среде, т.е. тоже в виде рефлекторного управления.

Связанное управление двумя конечностями осуществляется путем управления определенными суставами этих конечностей одним сегментом спинного мозга. Помимо сегментов спинного мозга на этом уровне в управлении участвуют наиболее древние области переднего мозга, в которых на основании инф-ии, получаемой от внутренних рецепторов, создается общая картина положения всех частей тела и вырабатывается двигательная реакция, которая передается в спинной мозг.

Этот уровень управления, в основном исполнительный, отрабатывает команды высших уровней. Однако имеются определенные типы движения, для которых этот уровень является верхним(Различные ритмичные движения, поддержание позы и обеспечение мышечного тонуса)

Управление с использованием внешней информации. (от внешних рецепторов). В этом уровне участвуют все отделы головного мозга. Реализуется он двумя параллельными путями: через второй путь управления и непосредственным воздействием со стороны коры больших полушарий на сегменты спинного мозга.

Этот уровень ответственен за ориентацию во внешнем пространстве тела и органов чувств на объекты внешней среды, локомоции и манипуляции, а т.ж. за выполнение сложных движений как упражнения на гимнастических снарядах, метание предметов, копирующие движения (срисовывания) и т.д.

2. Сварочные робототехнические комплексы.

Сварка – одна из областей широкого применения ПР. Из многочисленных видов сварки ПР получили основное применение на контактной точечной, дуговой, а т.ж. на электронно-лучевой сварке.

Контактно-точечная сварка осуществляется путем нагрева импульсным электрическим током. Рабочими органами ПР являются сварочные клешни. Существуют сварочные ПР, у которых манипулятор заканчивается одним электродом, а вторым электродом служит само свариваемое изделие. Промышленные работы для контактной точечной сварки имеют специальную конструкцию, которая предусматривает размещение сварочного трансформатора и токопроводящего кабеля, идущего от него к сварочным клещам. Сварочный трансформатор расположен обычно на манипуляторе ПР, в том числе непосредственно в его рабочем органе. Грузоподъемность таких сварочных ПР составляет 20-30 кг. Управление ПР, применяемых для контактной точечной сварки, -дискретное позиционное. Устройство управления рассчитано на работу в условиях сильных электромагнитных помех, создаваемых импульсами сварочного тока.

Наиболее широко такая сварка применяется в автомобилестроении, судостроении, вагоностроении.

Дуговая сварка- более сложный технологический процесс. Он осуществляет непрерывное перемещение сварочного электропривода с определенной скоростью по сложной траектории вдоль свариваемого шва с одновременным поперечным его перемещением. Электропривод при этом должен сохранять определенную ориентацию по отношению к плоскости шва. Грузоподъемность ПР не превышает 5-8 кг. Промышленные работы для дуговой сварки часто комплектуются столом с несколькими угловыми степенями подвижности для размещения на нем свариваемых изделий и манипулирования ими перед ПР.

В функции устройства управления ПР для дуговой сварки помимо управления движением входит еще регулирование параметров режима сварки (тока, напряжения дуги и т.д.). Управление при этом должно быть адаптивным, основная задача адаптации – поиск начала шва, слежение за кромками свариваемых деталей и ориентация электропривода. Для контроля положения электродов относительно кромок свариваемых деталей применяют контактные магнитные датчики, ультразвуковые и оптически дальномеры, телевизионные системы.

Электронно-лучевая сварка осуществляется в вакууме, путем перемещения электронного пучка, создаваемого электронной пушкой по линии шва. В отличие от обычных механических манипуляторов здесь манипулирование производится электронным лучом с помощью отклоняющего электрического или магнитного поля. Управление движением луча по шву осуществляется в простейших случаях по жесткой программе для наиболее сложных траектории стыка – с применением адаптивного управления и обратной связи через телевизионную систему технического зрения.