Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Назначение и классификация промышленных роботов.






ПРОМЫШЛЕННЫЕ РОБОТЫ (ПР) И РОБОТИЗИРОВАННЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ (РТК).

Назначение и классификация промышленных роботов.

Промышленный робот (ПР) - это автоматическая машина, состоящая из манипулятора и перепрограммируемого устройства программного управления, для выполнения в производственном процессе двигательных и управляемых функций.

Если задача автоматизации обработки деталей решается путем применения специальных станков-автоматов и автоматических линий в условиях массового производства и станков с ЧПУ в условиях мелкосерийного производства, то устранение ручного труда на вспомогательных операциях, особенно при изготовлении деталей малыми партиями, сопряжено с громадными трудностями. Это связано с многообразием движений при выполнении вспомогательных операций.

Попытки автоматизировать вспомогательные операции делались давно. Например, в токарных автоматах управление всеми вспомогательными движениями обеспечиваются от кулачков. В автоматических линиях установка заготовки на каждый станок и возвращение ее на транспортное устройство обеспечивает автооператоры или многооперационные манипуляторы, движения которых автоматизируются так же при помощи жестких связей. Переналадка существенно усложнена. Решать задачу переналадки можно, если применить промышленный робот, управляемый по заданной программе.

Промышленные роботы при обработке деталей на станках выполняют следующие основные манипуляции:

§ взять заготовку из тары;

§ перенести ее к станку;

§ установить в приспособление;

§ взять обработанную деталь;

§ перенести ее и уложить в тару или перенести к другому станку.

По конструктивным признакам ПР можно разделить на следующие группы.

1. Напольные ПР с горизонтальной выдвижной рукой и консольным механизмом подъема.

2. Напольные ПР с горизонтальной выдвижной рукой, установленной на подъемной каретке, перемещающейся по направляющим поворотной колонны.

3. Напольные ПР с многозвеньевои рукой.

4. Портальные ПР с рукой, установленной на каретке, перемещающейся по монорельсу.

5. Специализированные ПР.

6. Напольные транспортные тележки (робокары).

7. ПР для обслуживания автоматизированных складов.

Напольные ПР с выдвижной рукой и консольным механизмом подъема руки, (рис. 1) являющиеся наиболее распространенными, функционируют в цилиндрической или прямоугольной системе координат: привод - пневматический, электромеханический и в ряде случаев гидравлический; грузоподъемность 0, 05…20 кг (отдельные ПР с гидроприводом имеют грузоподъемность до 60 кг).

ПР данной группы, предназначенные, как правило, для выполнения транспортно-загрузочных операций, отличаются большим быстродействием, оснащены цикловыми системами управления и оснащены упорами, ограничивающими перемещения их подвижных узлов.

Рис. 1. Напольный пневматический ПР с выдвижной рукой и консольным механизмом подъёмом: а – базовая компоновка, б – варианты исполнения, в – основные движения.

На основании 5 установлена рама 4, в нижней части которой размещен механизм 3 поворота колонны вокруг вертикальной оси, а в верхней - механизм 2 вертикального подъема руки. Поворот вокруг вертикальной оси осуществляется двумя пневмоцилиндрами 7, соединенными цепной передачей с блоком звездочек, установленным на поворотной колонне (в других конструкциях поворотный механизм выполняется на базе пневмотурбины или поворотного пневмодвигателя). Плавный подход к заданной точке при повороте колонны обеспечивается гидродемпферами 6. Механизм подъема состоит из колонны 8, нижняя часть которой выполнена в виде плунжера, перемещающегося в гидроцилиндре или пневмоцилиндре.

Рука 1 монтируется на верхнем фланце колонны и представляет собой пневмоцилиндр с выдвижным штоком, на конце которого закрепляется захватное устройство 9, а если понадобится, то механизмы для различных движений захватного устройства (кантования, сдвига и т.п.).

Напольные ПР с выдвижной рукой, установленной на подвижной каретке, имеют компоновку, показанную на рис. 2. Грузоподъемность таких ПР от 1 до 1000 кг, число степеней подвижности от 3 до 7.

Рис.2. Компоновка напольного ПР с выдвижной рукой, установленной на подвижной каретке.

Робот работает в цилиндрической системе координат. На основании 1 ПР, в котором располагается гидростанция, размещена колонна 2, поворот которой осуществляется цепью, охватывающей звездочку, и натянутой двумя однополостными гидроцилиндрами. Такая схема обеспечивает беззазорное зацепление, что особенно важно для точности рабочих перемещений ПР при большом вылете его руки.

По направляющим колонны с помощью гидроцилиндра перемещается каретка 3, несущая выдвижную руку 4, которая приводится в действие реечной передачей: движение ведущему зубчатому колесу передается через шлицевой вал от гидромотора 5, расположенного в верхней части колонны. По особому заказу робот выпускают с перемещением по рельсам б, что позволяет существенно расширить его рабочую зону.

Напольные роботы с качающейся выдвижной рукой (рис. 3) работают в полярной сферической системе координат и имеют не менее пяти степеней подвижности. На основании 1 смонтированы гидростанция и механизмы поворота руки вокруг вертикальной оси. В верхней части поворотной колонны 2 установлена выдвижная рука 3, которая под действием гидроцилиндра может совершать качательные движения в вертикальной плоскости.

Рис 3. ПР с выдвижной рукой, работающей в сферической системе координат.

В напольных ПР с многозвенной рукой (рис. 4) все движения осуществляются путем относительных угловых поворотов звеньев руки, имеющих постоянную длину. Привод - следящий, электромеханический или электрогидравлический. Основными преимуществами многозвенной руки являются ее компактность и возможность обслуживания большой зоны при малых габаритах механизма.

Рис 4. Основные варианты исполнений напольных ПР с многозвенной рукой.

Такие ПР применяют для автоматизации операций окраски, сварки, сборки, обдирки литья, загрузки оборудования.

Портальные ПР с рукой, установленной на каретке (рис.5.), перемещающейся по монорельсу, применяются для обслуживания металлорежущих станков, автоматических линий гальванопокрытий, а также для выполнения транспортных операций. Достоинства таких ПР - экономия производственной площади и удобство обслуживания оборудования.

б)  
в) г)  
  д) Рис.5. Портальный ПР с выдвижной рукой, установленной на каретке, перемещающейся по монорельсе: а - общая компоновка, б - с вертикальной выдвижной рукой, в - с двумя выдвижными руками (одна наклонная), г - с двумя (или тремя параллельными) выдвижными руками, д - с многозвенной рукой: 1 - монорельс, 2 - каретка, 3 - рука, 4 - стойка.
         

Портальные ПР можно разделить на две группы:

1. ПР с цикловым программным управлением, работающие в декартовой системе координат и предназначенные, как правило, для загрузки одного станка в условиях крупносерийного производства;

2. ПР с ЧПУ, обеспечивающие перемещение захватного устройства в направлении, перпендикулярном монорельсу (и имеющие вследствие этого более широкие технологические возможности), предназначенные для обслуживания нескольких единиц оборудования

Транспортный ПР мод. ТРТ-250-1 (рис. 6), предназначенный для транспортирования деталей, уложенных в тару, выполнен на базе тельферных тележек, перемещающихся по монорельсу. Грузоподъемность ПР 250 кг.

Рис.6.Транспортный ПР мод.ТРТ-250-1.

Специальные роботы выполняют определенные технологические операции, поэтому их конструкция зависит от модели обслуживаемого оборудования. К числу специальных относятся ПР, предназначенные для обслуживания машин для литья под давлением, некоторых типов кузнечно-прессового оборудования, а также ПР, встраиваемые в металлорежущие станки.

Напольные транспортные тележки (робокары) на колесном или гусеничном ходу перемещаются по монорельсу или искусственно обозначенной трассе. Диспетчер переключением тумблеров на панели управления задает программу, устанавливая конечный пункт назначения, число и место остановок (адресов). При передвижении по монорельсу позиции остановок формируются по командам датчиков релейного типа, приводимых в действие сигналами предварительно набранной программы. Аналогично действуют сигналы о том, когда тележка получает энергию от аккумуляторов или приводится в действие цепью, или получает энергию от токоприемника (троллея): специальный ролик под тележкой (считывающее устройство), перекатываясь через выступы в полу, выполненные на каждом остановочном пункте, формирует ответные сигналы для задающей программы.

В конструкциях тележек используют оптические, электромагнитные, ультразвуковые и другие системы автоматического задания и стабилизации курса перемещения. При применении оптической системы на полу цеха наносится белая линия, служащая указателем фотоэлектрическому дальномеру. Останов происходит в местах разрыва белой линии. Наибольшее применение нашли тележки с электромагнитной системой стабилизации курса, где по трассе прокладывается токопровод; конструктивная схема такой тележки показана на рис. 7.

Рис.7. Робокара с электромагнитной стабилизацией курса: 1 - тормозная катушка, 2 - транзисторное устройство управления, 3 - рукоятка торможения, 4 - привод, 5 - сигнальная лампа, 6 - устройство обеспечения безопасности движения, 7 - буферный щит, 8 - привод устройства управления, 9 - панель программирования, 10 - аккумуляторная батарея.


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.008 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал