Лекція 3 . Функціональна схема і класифікація промислових роботів. Основні технічні показники пр

3.1. Функціональна схема пр

На рисунку.3.1 наведено функціональну схему промислового робота, на якій виділено наступні складові: маніпулятор, система програмного керування (СПК), електропривод, пульт ручного керування, інформаційна система. Промисловий робот взаємодіє із зовнішнім середовищем і технологічним обладнанням, яке він обслуговує.

Рис.3.1. Функціональна схема ПР

Система програмного керування призначена для програмування, зберігання керуючої програми, її відтворення і відпрацювання. Залежно від призначення промислового робота склад схеми програмного керування буде різним.

Пульт ручного керування призначений для ручного керування в режимі наладки або навчання.

Програмування ПР можна здійснювати методом навчання, методом розрахунку на ЕОМ керуючої програми й самонавчання. При програмуванні за методом навчання оператор уручну відпрацьовує цикл роботи ПР, інформація записується на програмоносій, а потім у автоматичному режимі СПК зчитує необхідну інформацію і видає команди про послідовність виконання операцій. При програмуванні методом розрахунку на ЕОМ керуюча програма використовує мову високого рівня або на ВЦ, або за допомогою вбудованого обчислювача. При самонавчанні програма роботи ПР формується на основі інформації, отриманої від інформаційної системи.

Інформаційна система може включати різні датчики зворотних зв’язків, систему технічного зору, тактильні датчики, систему мовного спілкування.

Технологічне обладнання – це верстати, конвеєри, склади тощо, котрі обслуговуються промисловим роботом і зв’язані з ним через спільний технологічний процес.

Зовнішнє середовище може бути детермінованим та недетермінованим. У детермінованому середовищі об’єкт маніпулювання завжди перебуває у заздалегідь відомому положенні й робота з ним однозначно визначена. У недетермінованому середовищі об’єкт маніпулювання може бути орієнтований довільним чином і робота ПР визначається зовнішніми умовами.

3.2. Класифікація пр

Промислові роботи (ПР) класифікуються за такими 13 основними ознаками: характер виконуваних робіт, ступінь спеціалізації, галузь застосування за видом виробництва, система основних координатних переміщень, число ступенів рухомості, вантажопідйомність, мобільність, конструктивне виконання, тип силового привода, схема розміщення приводів, характер програмування швидкості й дискретності переміщень, реалізація системи програмного керування.

За характером виконуваних робіт (операцій) ПР розділяються на 3 групи:

1. Виробничі (технологічні) роботи – це ті, що як виробничі або обробляючі машини виконують основні операції технологічного процесу (зварювання, збирання, фарбування і т.п.)

2. Допоміжні (підйомно-транспортні) ПР виконують команди наступного типу: “взяти”, “перенести”, “покласти”. Вони обслуговують основне технологічне обладнання, автоматично виконуючи операції встановлення і зняття заготовок, деталей або інструментів, завантаження транспортерів, а також працюють на транспортно-складських та інших допоміжних операціях.

3. Універсальні ПР поєднують у собі ознаки виробничих та допоміжних роботів.

За ступенем спеціалізації ПР також поділяються на 3 підгрупи (спеціальні, цільові, багатоцільові):

1. Спеціальні ПР можуть виконувати тільки певні технологічні операції або обслуговувати конкретну модель основного технологічного обладнання.

2. Цільові (спеціалізовані) ПР призначені для виконання технологічних операцій одного виду (зварювання, фарбування, збирання і т.п.) або обслуговування широкої номенклатури моделей основного технологічного обладнання, об’єднаного спільністю маніпуляційних дій.

3. Багатоцільові ПР здатні виконувати різні основні й допоміжні операції , в тому числі ті, що вимагають різних прийомів та дій.

Є такі основні галузі застосування ПР за видом виробництва: відливні, ковальсько-пресові, зварювальні, технологічна обробка, термообробка, нанесення покриттів, автоматичний контроль, збирання, транспортно-складальні роботи.

Використовуються наступні основні системи координатних переміщень: прямокутна (плоска або просторова), циліндрична, сферична. Число ступенів рухомості коливається від однієї до семи.

За вантажопідйомністю ПР розподіляються на надлегкі (до 1 кг), легкі (до 10 кг), середні (до 200 кг), важкі (до 1000 кг) і суперважкі (понад 1000 кг).

За мобільністю ПР розподіляються на стаціонарні та пересувні. За конструктивним виконанням вони бувають убудовані в технологічне обладнання (стаціонарні за мобільністю), підвісні, тощо.

У ПР застосовуються такі типи силового привода: електромеханічний, пневматичний, гідравлічний та комбінований. Відомі три схеми їх розміщення: в середньому блоці, на виконавчих блоках і комбінована.

За типом системи програмного керування ПР бувають жорсткопрограмовані, адаптивні й гнучкопрограмовані.Більшість ПР належить до жорсткопрограмованих; програма їх дії має повний набір команд, що не змінюється в процесі роботи. Адаптивні ПР мають сенсорне забезпечення, що дає СПК інформацію про об’єкт і явища зовнішнього середовища, котра використовується для оперативної корекції керуючої програми.

Гнучкопрограмовані ПР мають СПК, який здатен формувати програму дій на основі поставленої мети, за інформації про об’єкт і явищами зовнішнього середовища, що надходять від датчиків.

За характером програмування швидкості та дискретності переміщення ПР розділяються на наступні види: позиційні, з переміщенням від точки до точки (малоточечні й багатоточечні), контурні, з переміщенням по завданій траєкторії при неперервному керуванні та контролі й комбіновані.

За реалізацією СПК бувають цифрові, аналогові та аналого-цифрові. В аналогових СПК інформація задається у вигляді неперервної змінних при роботі ПР значень фізичних величин. У системах ЧПК (позиційних і контурних) інформація представлена у вигляді цифрових кодів, що зберігаються на швидкозмінних носіях. У аналого-цифрових СПК можуть використовуватися одночасно аналогові й цифрові способи задавання і зберігання інформації.