Структура промышленных роботов.

 

Промышленный робот состоит из исполнительного устройства в виде манипулятора и устройства программного управления. Манипулятор ПР предназначен для выполнения двигательных функций при перемещении объектов в пространстве и представляет собой многозвенный механизм с разомкнутой кинематической цепью. Конструктивно манипулятор состоит из несущих конструкций, исполнительных механизмов, захватного устройства, привода с передаточными механизмами и устройства передвижения. Устройство управления ПР необходимо для формирования и выдачи управляющих воздействий манипулятору в соответствии с управляющей программой и конструктивно состоит из собственно системы управления, информационно-измерительной системы с устройствами обратной связи и системы связи. Несущие конструкции служат для размещения всех устройств и агрегатов ПР, а также для обеспечения необходимой прочности и жесткости манипулятора. Несущие конструкции выполняют в виде оснований, корпусов, стоек, рам, тележек и т. п. Исполнительный механизм – это совокупность подвижно соединённых звеньев манипулятора, предназначенных для воздействия на объект манипулирования или обрабатываемую среду. Захватное устройство – конечный узел манипулятора, обеспечивающий захватывание и удержание в определённом положении объекта манипулирования. Привод предназначен для преобразования подводимой энергии в механическое движение звеньев исполнительного механизма в соответствии с сигналами, поступающими с устройства управления.

Рис1. Конструкция ПР.

1 - датчик обратной связи; 2 — захватное устройство; 3 — кисть; 4 —рука манипулятора; 5 — колонна; 6 — несущая конструкция (основание); 7 - привод руки; 8 - блок управляющего устройства с пультом.

Устройство передвижения служит для перемещения манипулятора или ПР в целом в необходимое место рабочего пространства и конструктивно состоит из ходовой части и приводных устройств. Система управления необходима для непосредственного формирования и выдачи управляющих сигналов и состоит из пульта управления, запоминающего устройства, вычислительного устройства, блоков управления приводами манипулятора и технологическим оборудованием. Информационно-измерительная система предназначена для сбора и первичной обработки информации для системы управления ПР, включает в себя устройство обратной связи, устройство сравнения сигналов и датчики обратной связи. Систему связи используют для обеспечения обмена информацией между ПР и оператором или другими роботами и технологическими устройствами с целью формулировки заданий, контроля за функционированием систем ПР и технологического оборудования, диагностики неисправностей, и т.п.

Требования к электроприводу.

Общие требования к любому виду приводов:

1. – минимальные габаритные размеры, массу и инерцию;

2. – высокие энергетические показатели (мощность к массе);

3. –возможность работы в автоматическом режиме при минимальном времени разгона и торможения;

4. – высокую удельную мощность и КПД;

5 – большое рабочее усилие (момент на выходе);

6 – широкий диапазон регулирования скоростей;

7 – быстродействие – движение исполнительного механизма с высокими скоростями и минимальными погрешностями;

8 – обеспечение безопасности (путем минимизации времени торможения, легкости отключения привода и снятия прикладываемых усилий);

9 – возможность встраивания систем охлаждения и терморегулирования для обеспечения тепловых режимов работы привода и стабильности его характеристики;

10 – удобство монтажа, обслуживания, ремонта, переналадки;

11 – низкий шум;

12 – экономичность расхода энергоносителя при высоком КПД;

13 – невысокую стоимость;

Для решения задачи выбора типа привода предлагаются следующие признаки классификации приводов:

по виду энергоносителя различают следующие типы приводов:

- электрические

- пневматические

- гидравлические

- комбинированные.

При использовании пневмопривода на первое место выступают: дешевизна, простота конструкции, высокая надежность, пожаробезопасность.

Пневмопривод используется главным образом в ПР с цикловым управлением (с позиционированием исполнительных звеньев по жестким регулируемым упорам). Основные преимущества электропривода перед гидравлическим: простота обслуживания, отсутствие утечек масла, высокий КПД, отсутствие дополнительных преобразователей энергии в виде гидростанции, более низкий уровень шума.

Преимущества гидропривода: компактность и малая масса исполнительных двигателей.

 

 

Литература.

1. Воробьев. Механика промышленных роботов. 1989

2. Андре, Кофман, Лот, Тайар. Конструирование роботов 1986

3. Янг. Робототехника 1979

4. Спыну. Промышленные роботы- конструирование и применение 1991

5. «Современный электропривод станков с ЧПУ и промышленных роботов» Михайлов О.П., Орлова Р.Т., Пальцев А.В., 2001г.

6. « Роботизированные технологические комплексы в ГПС» Н. М. Довбня, А. Н. Кондратьев, Е. И. Юревич, 2000г.

7. « Роботизированные сборочные комплексы» А. А. Иванов, В. В. Сафронов, 2001г.

8. «Технология и оборудование производства электрических машин» А.А. Осьмаков, 2003г.