Глава 12

Промышленные роботы

12.1Основные понятия

Общепринятого определения промышленного робота не существует. Определения по ГОСТ 25686-85:

Манипулятор – управляющее устройство или машина для выполнения двигательных функций, аналогичных функциям руки человека при перемещении объекта в пространстве, оснащенная рабочим органом.

Автооператор – автоматическая машина, состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора или совокупности манипулятора и устройства передвижения и не перепрограммируемого устройства управления.

Промышленный робот (ПР) – автоматическая машина, стационарная или передвижная, состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности и перепрограммируемого устройства программного управления для выполнения двигательных и управляющих функций.

Роботы позволяют

1.ликвидировать дефицит рабочей силы;

2.повысить производительность за счёт ритмичности работы, увеличения сменности и уменьшения брака;

3.улучшить условия труда, снизить травматизм и профессиональные заболевания;

4.повысить качество продукции за счет исключения субъективного фактора;

5.автоматизировать серийное и мелкосерийное производство.

124

12.2. Структурная схема робототехнического комплекса

12.2Структурная схема робототехнического комплекса

Робототехнический комплекс (РТК) – совокупность производственного оборудования и промышленных роботов, работающих в автоматическом режиме.

Рис. 12.1: Структурная схема робота

РТК состоит из следующих основных элементов (рис. 12.1):

А – механическая система робота, доставляющая рабочий орган робота в заданную точку пространства;

Б – информационная система – с помощью датчиков определяет состояние окружающей среды, положение основных звеньев робота и ход технологического процесса;

В – система программного управления;

Г – технологическое оборудование, обслуживаемое роботом;

Д – система подготовки и ввода информации – преобразует поступающую информацию в понятные для робота инструкции;

Е – оператор / пункт ручного управления для наладки робота и его обучения опытным рабочим.

При определении числа степеней подвижности робота губок схвата ± не учитывать, тогда изображенный на рис. 12.1 робот имеет X степеней подвижности.

Далее мы будем рассматривать только механическую систему робота ( МСР).

125

Глава 12. Промышленные роботы

12.3Компоновочные схемы механической системы робота

Существует большое число компоновочных схем МСР (рис. 12.2).

Рис. 12.2: Компоновочные схемы механической системы робота

Одинаковое число степеней подвижности может быть достигнуто разным количеством вращательно и поступательно движущихся звеньев МСР.

Выбор схемы зависит от формы и объёма зоны обслуживания, а также траектории перемещения рабочего органа.

Литературные источники 1983 года дают приблизительно одинаковую оценку: по схеме рис. 12.2, а V ersatran – 59 . . . 70%, а по схеме рис. 12.2, б Unimate – 10 . . . 11%.

Внастоящее время распространение получили роботы с многозвеньевой (чаще двухзвенной) рукой, «ломающейся» в вертикальной (рис. 12.2, в) или горизонтальной (рис. 12.2, г) плоскости,

атакже роботы с параллелограммным механизмом (рис. 12.2, д).

Вроботе на рис. 12.2, д радиальное выдвижение руки 1 осуществляется поворотом звена 2 механизмом 3 вокруг точки Б. Качание руки 1 вокруг А осуществляется поворотом звена 5 механизмом 4 вокруг Б.

12.4Основные параметры механической системы робота

1.Номинальная грузоподъемность оператора манипулятора и ПР – наибольшая масса предмета производства или технологической оснастки, включая массу захватного устройства, при которой гарантируется их удержание и обеспечение установленных эксплуатационных характеристик.

2.Число степеней подвижности (ЧСП) – сумма возможных число движений рабочего органа относительно опорной системы.

Качественный характер зависимости стоимости робота от ЧСП показан на рис. 12.3.

С увеличением ЧСП стоимость ПР быстро возрастает.

Роботы с большим ЧСП дороже, а с малым дешевле. Создают ПР с 2-3 СП. Для промышленности больше не требуется.

126