ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 272
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лебедки (тали) (рис.5.2) представляют собой грузоподъемные устройства для подъема или перемещения грузов тяговым органом –
150 канатом или цепью 1, навиваемым на барабан 2. Могут иметь руч- ной или машинный привод.
Грузоподъемность ручных талей составляет 0,25 – 10 тонн, электроталей 0,1 – 16 тонн.
Рис. 5.2. Лебедка (таль)
Грузоподъемные краны являются одним из наиболее распро- страненных средств механизации погрузочно-разгрузочных работ на промышленных предприятиях. Они обеспечивают подъем груза с помощью грузозахватного устройства, перемещение его на неболь- шие расстояния и опускание в заданном месте.
Конструкции грузоподъемных кранов весьма разнообразны. На машиностроительных предприятиях наиболее широкое применение находят стационарные рельсовые мостовые и поворотные стреловые краны, а также краны-штабелеры.
Погрузчики. Для внутрицехового и межцехового транспорти- рования различных грузов широко применяют погрузчики, слу- жащие для выполнения операций захвата, вертикального и гори- зонтального перемещения груза и укладки его в штабель или на транспортную машину. Наиболее распространены погрузчики на специальных шасси - автопогрузчики и электропогрузчики.
Автопогрузчики (рис. 5.3, а) имеют привод от двигателя внут- реннего сгорания и пневматические шины.
Автопогрузчики предна- значены для работы на открытых площадках.
Электропогрузчики (рис. 5.3, б) имеют механизм передвижения от электродвигателя с питанием от аккумуляторной батареи. Приме- няются при работе в закрытых помещениях и цехах.
151
Грузоподъемность авто- и электропогрузчиков составляет 0,63
– 45 тонн, максимальная высота подъема 4,5 м.
Рис. 5.3. Погрузчики
5.2. Транспортирующие машины
Транспортирующие машины (конвейеры) предназначены для перемещения массового груза непрерывным потоком без остановок для их загрузки и разгрузки. Массовыми называют грузы, состоящие из большого числа однородных частиц или кусков, а также штучные однородные грузы, перемещаемые в больших количествах. Основ- ной характеристикой конвейеров является их объемная или массо-
вая производительность. Все устройства непрерывного транспорта можно разделить на две группы: транспортирующие машины с тяго- вым органом (лента, цепь, канат), в которых груз перемещается вме- сте с тяговым органом, и транспортирующие машины без тягового органа.
Группа транспортирующих машин с тяговым органом включает в себя ленточные и цепные конвейеры различного вида и назначения.
В ленточных конвейерах (рис. 5.4, а) лента используется в ка- честве транспортирующего органа, осуществляя одновременно тяго- вую связь между барабанами конвейера. В машиностроительном производстве ленточные конвейеры получили широкое применение для межоперационного транспортирования грузов в поточном про- изводстве, для транспортирования в литейных цехах и пр.
152
В цепных конвейерах тяговым органом являются цепи различ- ного типа. Для перемещения груза конвейеры снабжаются пласти- нами, образующими полотно конвейера, ковшами, люльками, те- лежками и т.п. Одновременно с транспортированием груза на цеп- ном конвейере могут производиться различные технологические операции. Особенно широко применяют цепные конвейеры в сбо- рочных цехах.
Для транспортирования штучных и массовых грузов, а также для автоматических поточных линий и линий сборки находят при- менение тележечные конвейеры, изгибающиеся в вертикальной или горизонтальной плоскости. Цепи этих конвейеров соединены с тележками, передвигающимися на катках по рельсам.
Задача транспортирования грузов по сложной пространствен- ной трассе, проходящей на протяжении всего технологического процесса от получения первичной заготовки до готовой продукции, решается с помощью подвесных цепных конвейеров различных ти- пов (рис. 5.4, б).
Рис. 5.4. Конвейеры с тяговым органом: а – ленточный, б – подвесной цепной.
153
К группе транспортирующих машин без тягового органа от- носятся различные виды гравитационных устройств, качающиеся конвейеры, шнеки, пневматические устройства.
В гравитационных устройствах для транспортирования гру- зов используют силу тяжести. Простейшими гравитационными уст- ройствами являются наклонная плоскость, желоб, труба, по которым скатывается транспортируемый груз. К гравитационным устройст- вам для транспортирования грузов относятся также неприводные рольганги, в которых наклонная плоскость образована из ряда роли- ков, установленных на раме (рис. 5.5, а).
Качающиеся конвейеры (рис. 5.5, б) применяют для транспор- тирования на небольшие расстояния всех видов насыпных грузов, кроме липких. Качающийся конвейер представляет собой желоб, подвешенный или опертый на неподвижную раму. Желоб совершает колебательные движения, вследствие чего находящийся в нем груз перемещается вдоль желоба.
Шнеком (винтовым конвейером) называют устройство, в кото- ром транспортирование материала по желобу или трубе осуществля- ется витками вращающегося винта. Витки винта штампуют из стального листа толщиной 4 - 8 мм и затем приваривают к валу,
Шнеки применяют не только для перемещения груза по горизон- тали, но также по наклонным и вертикальным желобам (рис. 5.5.6, в). Благодаря простоте герметизации трубопровода шнеки широко используют для транспортирования пылящих, горячих или выде- ляющих вредные испарения грузов.При помощи шнеков удобно транспортировать пылевидные, мелкозернистые и волокнистые ма- териалы. В механообрабатывающих цехах шнеками транспортируют металлическую стружку.
154
Рис. 5.5.
Конвейеры без тягового органа
Пневматические транспортирующие устройства предназначе- ны для транспортирования по трубам в смеси с воздухом порошко- образных, мелковолокнистых и зернистых материалов, скорость ко- торым сообщается движущимся потоком воздуха. В зависимости от способа создания движения воздуха по трубопроводам установки пневмотранспорта делят на всасывающие, нагнетающие и сме- шанные. На машиностроительных предприятиях для отвода стружки и пыли, образующихся при обработке резанием таких материалов, как текстолит, стекловолокно и т. п., широко применяют пневмоуст- ройства всасывающего типа, работающие в результате создания в трубопроводе разрежения и всасывания в него атмосферного возду- ха вместе с грузом. Во всасывающем устройстве вакуум-насос 6
(рис. 5.5.6, г) создает разрежение, благодаря которому воздух вместе со стружкой и пылью через сопло 1 засасывается в трубопровод 2. В отделительной камере 3 происходит осаждение груза, и воздух, со- держащий мелкую пыль, проходят через фильтр 5. Очищенный воз- дух через вакуум-насос выбрасывается в атмосферу. Удаление груза производят через шлюзовые затворы 4, препятствующие засасыва- нию воздуха из атмосферы. При работе всасывающей установки от- сутствует пыление, что весьма существенно в санитарно- гигиеническом отношении. Такие устройства пневмотранспорта це- лесообразно применять при необходимости доставки груза разветв- ленным трубопроводом из нескольких пунктов погрузки к одному пункту разгрузки.
5.3. Промышленные роботы
Для замены труда людей на тяжелых физических работах изве- стный писатель К. Чапек в 1920 г. в своей фантастической пьесе
RUR (Россумовские универсальные роботы) предложил использо- вать механических рабочих-роботов. Название «робот» образовано от чешского слова «robota», что означает тяжелый подневольный труд. Идею создания робота породило стремление заменить челове- ка на тяжелых работах. Поэтому можно определить робот как авто- мат, осуществляющий механические действия, подобные действиям человека при выполнении физической работы.
155
Технико-экономическое и социальное значение применения
промышленных роботов. В условиях ускоренного научно- технического прогресса, когда происходит частая смена объектов производства и повышаются требования к качеству продукции, тех- нологические системы должны быть быстропереналаживаемыми на выпуск новой продукции по более прогрессивной технологии. В этих условиях использование промышленных роботов на основных технологических операциях, на вспомогательных и транспортных работах позволяет создавать многофункциональные, легко перена- лаживаемые технологические системы. Такие системы образуют принципиально новые технические средства, способные оперативно реагировать при изменении объектов производства.
Применение промышленных роботов в автоматизированных технологических системах позволяет освободить человека от непо- средственного участия в производственном цикле. Замена человека роботом облегчает переход на двух- и трехсменную работу, что су- щественно повышает степень использования технологического обо- рудования. Широкие возможности открывает применение роботов на пути создания принципиально новых технологических процессов, которые не будут связаны с ограниченными физическими возмож- ностями человека (грузоподъемности, быстродействия, повторя- емости и т. д.).
В этих условиях требуется разработка новых принципов орга- низации и управления работой технологической системы на базе применения ЭВМ и микропроцессорной техники.
Важное социальное значение применения роботов состоит не только в повышении культуры производства, но и в оздоровлении условий труда. Замена ручного труда машинным с участием про- мышленных роботов приведет к ликвидации производственного травматизма и многих профзаболеваний.
Социальное значение использования роботов состоит в том, что реализация целевой функции общественного производства, направ- ленного на всестороннее развитие личности, требует расширения фонда свободного времени. При выполнении этого условия может происходить реальное развитие потребностей и их удовлетворение.
При использовании достижений НТР свободное время станет дейст- вительным мерилом богатства общества.
Классификация промышленных роботов. Промышленные роботы классифицируются по назначению, конструктивным пара-
156 метрам, способу управления, по быстродействию и точности движе- ний. Классификационные деления представлены в таблице.
Классификация промышленных роботов
Классифи- кационный признак
Классификационные деления
Группа
Тип, параметр
Назначение
Основные, вспомогательные
Универсальные, специализированные, специальные
Конструк- тивные показатели
Тип приводов
Грузоподъемность
Число манипуляторов
Параметры рабочей зоны
Подвижность
Способ размещения
Исполнение
Пневматический, гидравлический, электрический
Сверхлегкие (до 1 кг), легкие (св. 1 до 10 кг), средние (св. 10 до 200 кг), тяжелые (св. 200 до 1000 кг), сверхтяжелые (св. 1000 кг)
Одноманипуляторные, двухмани- пуляторные и т. д.
Прямоугольная, цилиндрическая, сферическая, угловая
Подвижные, стационарный
Напольные, подвесные, встраивае- мые
Нормальное, пылезащитное, влаго- защитное и др.
Способ управления
Быстродей- ствие
Точность
Программный, адап- тивный, интеллекту- альный
Позиционирование, отработка заданной траектории
Позиционное, контурное
Малое (до 0,5 м/с), среднее (св. 0,5 до 1 м/с), высокое (св. 1,0 м/с)
Малая (св. 1 мм), средняя (от 0,1 до
1 мм), высокая (до 0,1 мм)
157
В зависимости от характера выполняемых функций в ходе реа- лизации технологического процесса промышленные роботы делятся на основные и вспомогательные. Если назначение робота связано с выполнением основной технологической операцией, т. е. с измене- нием состояния предмета труда (сварка, пайка, сборка и т. п.), то такие роботы принято считать основными.Роботы, выполняющие вспомогательные технологические приемы (установка заготовок в приспособление, удаление отходов из рабочей зоны прессов, кон- троль размеров и т. п.), составляют группу вспомогательных авто- матов.
Основные и вспомогательные роботы по степени универсаль- ности делятся на универсальные, специализированные и специ-
альные. Универсальные роботы предназначены для выполнения различных технологических операций и могут работать в различных технологических процессах, с различными видами оборудования.
Универсальные роботы могут, например, устанавливать заготовку на токарный станок, производить разливку металла в формы и вы- полнять окраску изделий.
Специализированные промышленные роботы выполняют од- нородные технологические операции и приемы в определенном па- раметрическом диапазоне (например, обслуживание штамповочного пресса или токарного станка).
Специальные роботы предназначены для выполнения только конкретной технологической операции или приема (например, сбо- рочный робот для сочленения двух деталей или для установки камня в часовой механизм).
Широкие технические возможности универсальных роботов отражаются, как правило, на их высокой стоимости: чем выше спе- циализация промышленного робота, тем ограниченнее его техниче- ские возможности и ниже стоимость.
В роботах нашли применение все известные типы приводов:
пневматические, гидравлические и электрические. В некоторых конструкциях роботов имеются комбинированные приводы: пнев- могидравлические, пневмоэлектрические и т. п. В комбинированных приводах максимально используются достоинства отдельных типов приводов и компенсируютсяих недостатки.
Основными исполнительными устройствами промышленных роботов являются манипуляторы - многозвенные механизмы с
158 управляемыми приводами по всем степеням подвижности. Мани- пуляторы робота под действием его системы управления совершают движения, подобные движениям рук человека в его трудовой дея- тельности. В зависимости от конструктивного построения техноло- гической система и характера выполняемых роботами действий их конструкции могут быть выполнены с одним или несколькими оди- наковыми манипуляторами. Большинство промышленных роботов имеет один манипулятор.
Параметры рабочей зоны манипулятора определяют область его пространства, в пределах которой робот может осуществлять рабочие действия. Рабочая зона манипулятора - это пространство, в котором находится его рабочий орган при всех возможных положе- ниях звеньев манипулятора. Форма рабочей зоны определяется ти- пом системы координат, в которой осуществляется движение рабо- чего органа манипулятора, и числом степеней подвижности манипу- лятора (рис. 5.6).
По способу управления промышленные роботы делятся на про-
граммные, адаптивные и интеллектуальные.
Роботы с программным управлением работают по заранее за- данной жесткой программе. Они не реагируют на окружающую их обстановку и монотонно выполняют программные циклы. Это так называемые роботы первого поколения.
Роботы с адаптивным управлением работают по заранее за- данному алгоритму управления. Они имеют средства очувствления
(техническое зрение, устройства ориентации, датчики усилий и т. д.) и реагируют на изменение окружающей обстановки и меняющиеся условия работы, разрабатывают программу управления по обходу препятствий, выбору необходимых деталей и т. д. Такие роботы со- ставляют группу роботов второго поколения.
Интеллектуальное управление наряду с очувствлением и раз- витой системой обработки внешней информации имеют внутрен- нюю систему самообучения, которая выбирает и запоминает наибо- лее эффективные программные приемы выполнения рабочих дейст- вий. Такая развитая система управления наделяет робот искусствен- ным интеллектом. Эта группа роботов относится к третьему поколе- нию.
Быстродействие и точность являются главными показателя- ми работы роботов. Эти параметры взаимосвязаны и характеризуют динамические свойства роботов. Классификационные деления по
159 быстродействию и точности приведены в табл.5.1. Большинство
(около 80 %) современных роботов имеет среднее быстродействие, а оставшаяся часть их общего парка - высокое быстродействие. Быст- родействие робота определяет, с одной стороны, производитель- ность технологической системы, а с другой - точность. Чем выше быстродействие робота, тем выше его производительность, но ниже точность. Быстродействие современных роботов является недоста- точным, его требуется увеличить в 2 - 3 раза с сохранением необхо- димой точности работы.
Рис. 5.6. Схемы и рабочие зоны манипуляторов
150 канатом или цепью 1, навиваемым на барабан 2. Могут иметь руч- ной или машинный привод.
Грузоподъемность ручных талей составляет 0,25 – 10 тонн, электроталей 0,1 – 16 тонн.
Рис. 5.2. Лебедка (таль)
Грузоподъемные краны являются одним из наиболее распро- страненных средств механизации погрузочно-разгрузочных работ на промышленных предприятиях. Они обеспечивают подъем груза с помощью грузозахватного устройства, перемещение его на неболь- шие расстояния и опускание в заданном месте.
Конструкции грузоподъемных кранов весьма разнообразны. На машиностроительных предприятиях наиболее широкое применение находят стационарные рельсовые мостовые и поворотные стреловые краны, а также краны-штабелеры.
Погрузчики. Для внутрицехового и межцехового транспорти- рования различных грузов широко применяют погрузчики, слу- жащие для выполнения операций захвата, вертикального и гори- зонтального перемещения груза и укладки его в штабель или на транспортную машину. Наиболее распространены погрузчики на специальных шасси - автопогрузчики и электропогрузчики.
Автопогрузчики (рис. 5.3, а) имеют привод от двигателя внут- реннего сгорания и пневматические шины.
Автопогрузчики предна- значены для работы на открытых площадках.
Электропогрузчики (рис. 5.3, б) имеют механизм передвижения от электродвигателя с питанием от аккумуляторной батареи. Приме- няются при работе в закрытых помещениях и цехах.
151
Грузоподъемность авто- и электропогрузчиков составляет 0,63
– 45 тонн, максимальная высота подъема 4,5 м.
Рис. 5.3. Погрузчики
5.2. Транспортирующие машины
Транспортирующие машины (конвейеры) предназначены для перемещения массового груза непрерывным потоком без остановок для их загрузки и разгрузки. Массовыми называют грузы, состоящие из большого числа однородных частиц или кусков, а также штучные однородные грузы, перемещаемые в больших количествах. Основ- ной характеристикой конвейеров является их объемная или массо-
вая производительность. Все устройства непрерывного транспорта можно разделить на две группы: транспортирующие машины с тяго- вым органом (лента, цепь, канат), в которых груз перемещается вме- сте с тяговым органом, и транспортирующие машины без тягового органа.
Группа транспортирующих машин с тяговым органом включает в себя ленточные и цепные конвейеры различного вида и назначения.
В ленточных конвейерах (рис. 5.4, а) лента используется в ка- честве транспортирующего органа, осуществляя одновременно тяго- вую связь между барабанами конвейера. В машиностроительном производстве ленточные конвейеры получили широкое применение для межоперационного транспортирования грузов в поточном про- изводстве, для транспортирования в литейных цехах и пр.
152
В цепных конвейерах тяговым органом являются цепи различ- ного типа. Для перемещения груза конвейеры снабжаются пласти- нами, образующими полотно конвейера, ковшами, люльками, те- лежками и т.п. Одновременно с транспортированием груза на цеп- ном конвейере могут производиться различные технологические операции. Особенно широко применяют цепные конвейеры в сбо- рочных цехах.
Для транспортирования штучных и массовых грузов, а также для автоматических поточных линий и линий сборки находят при- менение тележечные конвейеры, изгибающиеся в вертикальной или горизонтальной плоскости. Цепи этих конвейеров соединены с тележками, передвигающимися на катках по рельсам.
Задача транспортирования грузов по сложной пространствен- ной трассе, проходящей на протяжении всего технологического процесса от получения первичной заготовки до готовой продукции, решается с помощью подвесных цепных конвейеров различных ти- пов (рис. 5.4, б).
Рис. 5.4. Конвейеры с тяговым органом: а – ленточный, б – подвесной цепной.
153
К группе транспортирующих машин без тягового органа от- носятся различные виды гравитационных устройств, качающиеся конвейеры, шнеки, пневматические устройства.
В гравитационных устройствах для транспортирования гру- зов используют силу тяжести. Простейшими гравитационными уст- ройствами являются наклонная плоскость, желоб, труба, по которым скатывается транспортируемый груз. К гравитационным устройст- вам для транспортирования грузов относятся также неприводные рольганги, в которых наклонная плоскость образована из ряда роли- ков, установленных на раме (рис. 5.5, а).
Качающиеся конвейеры (рис. 5.5, б) применяют для транспор- тирования на небольшие расстояния всех видов насыпных грузов, кроме липких. Качающийся конвейер представляет собой желоб, подвешенный или опертый на неподвижную раму. Желоб совершает колебательные движения, вследствие чего находящийся в нем груз перемещается вдоль желоба.
Шнеком (винтовым конвейером) называют устройство, в кото- ром транспортирование материала по желобу или трубе осуществля- ется витками вращающегося винта. Витки винта штампуют из стального листа толщиной 4 - 8 мм и затем приваривают к валу,
Шнеки применяют не только для перемещения груза по горизон- тали, но также по наклонным и вертикальным желобам (рис. 5.5.6, в). Благодаря простоте герметизации трубопровода шнеки широко используют для транспортирования пылящих, горячих или выде- ляющих вредные испарения грузов.При помощи шнеков удобно транспортировать пылевидные, мелкозернистые и волокнистые ма- териалы. В механообрабатывающих цехах шнеками транспортируют металлическую стружку.
154
Рис. 5.5.
Конвейеры без тягового органа
Пневматические транспортирующие устройства предназначе- ны для транспортирования по трубам в смеси с воздухом порошко- образных, мелковолокнистых и зернистых материалов, скорость ко- торым сообщается движущимся потоком воздуха. В зависимости от способа создания движения воздуха по трубопроводам установки пневмотранспорта делят на всасывающие, нагнетающие и сме- шанные. На машиностроительных предприятиях для отвода стружки и пыли, образующихся при обработке резанием таких материалов, как текстолит, стекловолокно и т. п., широко применяют пневмоуст- ройства всасывающего типа, работающие в результате создания в трубопроводе разрежения и всасывания в него атмосферного возду- ха вместе с грузом. Во всасывающем устройстве вакуум-насос 6
(рис. 5.5.6, г) создает разрежение, благодаря которому воздух вместе со стружкой и пылью через сопло 1 засасывается в трубопровод 2. В отделительной камере 3 происходит осаждение груза, и воздух, со- держащий мелкую пыль, проходят через фильтр 5. Очищенный воз- дух через вакуум-насос выбрасывается в атмосферу. Удаление груза производят через шлюзовые затворы 4, препятствующие засасыва- нию воздуха из атмосферы. При работе всасывающей установки от- сутствует пыление, что весьма существенно в санитарно- гигиеническом отношении. Такие устройства пневмотранспорта це- лесообразно применять при необходимости доставки груза разветв- ленным трубопроводом из нескольких пунктов погрузки к одному пункту разгрузки.
5.3. Промышленные роботы
Для замены труда людей на тяжелых физических работах изве- стный писатель К. Чапек в 1920 г. в своей фантастической пьесе
RUR (Россумовские универсальные роботы) предложил использо- вать механических рабочих-роботов. Название «робот» образовано от чешского слова «robota», что означает тяжелый подневольный труд. Идею создания робота породило стремление заменить челове- ка на тяжелых работах. Поэтому можно определить робот как авто- мат, осуществляющий механические действия, подобные действиям человека при выполнении физической работы.
155
Технико-экономическое и социальное значение применения
промышленных роботов. В условиях ускоренного научно- технического прогресса, когда происходит частая смена объектов производства и повышаются требования к качеству продукции, тех- нологические системы должны быть быстропереналаживаемыми на выпуск новой продукции по более прогрессивной технологии. В этих условиях использование промышленных роботов на основных технологических операциях, на вспомогательных и транспортных работах позволяет создавать многофункциональные, легко перена- лаживаемые технологические системы. Такие системы образуют принципиально новые технические средства, способные оперативно реагировать при изменении объектов производства.
Применение промышленных роботов в автоматизированных технологических системах позволяет освободить человека от непо- средственного участия в производственном цикле. Замена человека роботом облегчает переход на двух- и трехсменную работу, что су- щественно повышает степень использования технологического обо- рудования. Широкие возможности открывает применение роботов на пути создания принципиально новых технологических процессов, которые не будут связаны с ограниченными физическими возмож- ностями человека (грузоподъемности, быстродействия, повторя- емости и т. д.).
В этих условиях требуется разработка новых принципов орга- низации и управления работой технологической системы на базе применения ЭВМ и микропроцессорной техники.
Важное социальное значение применения роботов состоит не только в повышении культуры производства, но и в оздоровлении условий труда. Замена ручного труда машинным с участием про- мышленных роботов приведет к ликвидации производственного травматизма и многих профзаболеваний.
Социальное значение использования роботов состоит в том, что реализация целевой функции общественного производства, направ- ленного на всестороннее развитие личности, требует расширения фонда свободного времени. При выполнении этого условия может происходить реальное развитие потребностей и их удовлетворение.
При использовании достижений НТР свободное время станет дейст- вительным мерилом богатства общества.
Классификация промышленных роботов. Промышленные роботы классифицируются по назначению, конструктивным пара-
156 метрам, способу управления, по быстродействию и точности движе- ний. Классификационные деления представлены в таблице.
Классификация промышленных роботов
Классифи- кационный признак
Классификационные деления
Группа
Тип, параметр
Назначение
Основные, вспомогательные
Универсальные, специализированные, специальные
Конструк- тивные показатели
Тип приводов
Грузоподъемность
Число манипуляторов
Параметры рабочей зоны
Подвижность
Способ размещения
Исполнение
Пневматический, гидравлический, электрический
Сверхлегкие (до 1 кг), легкие (св. 1 до 10 кг), средние (св. 10 до 200 кг), тяжелые (св. 200 до 1000 кг), сверхтяжелые (св. 1000 кг)
Одноманипуляторные, двухмани- пуляторные и т. д.
Прямоугольная, цилиндрическая, сферическая, угловая
Подвижные, стационарный
Напольные, подвесные, встраивае- мые
Нормальное, пылезащитное, влаго- защитное и др.
Способ управления
Быстродей- ствие
Точность
Программный, адап- тивный, интеллекту- альный
Позиционирование, отработка заданной траектории
Позиционное, контурное
Малое (до 0,5 м/с), среднее (св. 0,5 до 1 м/с), высокое (св. 1,0 м/с)
Малая (св. 1 мм), средняя (от 0,1 до
1 мм), высокая (до 0,1 мм)
157
В зависимости от характера выполняемых функций в ходе реа- лизации технологического процесса промышленные роботы делятся на основные и вспомогательные. Если назначение робота связано с выполнением основной технологической операцией, т. е. с измене- нием состояния предмета труда (сварка, пайка, сборка и т. п.), то такие роботы принято считать основными.Роботы, выполняющие вспомогательные технологические приемы (установка заготовок в приспособление, удаление отходов из рабочей зоны прессов, кон- троль размеров и т. п.), составляют группу вспомогательных авто- матов.
Основные и вспомогательные роботы по степени универсаль- ности делятся на универсальные, специализированные и специ-
альные. Универсальные роботы предназначены для выполнения различных технологических операций и могут работать в различных технологических процессах, с различными видами оборудования.
Универсальные роботы могут, например, устанавливать заготовку на токарный станок, производить разливку металла в формы и вы- полнять окраску изделий.
Специализированные промышленные роботы выполняют од- нородные технологические операции и приемы в определенном па- раметрическом диапазоне (например, обслуживание штамповочного пресса или токарного станка).
Специальные роботы предназначены для выполнения только конкретной технологической операции или приема (например, сбо- рочный робот для сочленения двух деталей или для установки камня в часовой механизм).
Широкие технические возможности универсальных роботов отражаются, как правило, на их высокой стоимости: чем выше спе- циализация промышленного робота, тем ограниченнее его техниче- ские возможности и ниже стоимость.
В роботах нашли применение все известные типы приводов:
пневматические, гидравлические и электрические. В некоторых конструкциях роботов имеются комбинированные приводы: пнев- могидравлические, пневмоэлектрические и т. п. В комбинированных приводах максимально используются достоинства отдельных типов приводов и компенсируютсяих недостатки.
Основными исполнительными устройствами промышленных роботов являются манипуляторы - многозвенные механизмы с
158 управляемыми приводами по всем степеням подвижности. Мани- пуляторы робота под действием его системы управления совершают движения, подобные движениям рук человека в его трудовой дея- тельности. В зависимости от конструктивного построения техноло- гической система и характера выполняемых роботами действий их конструкции могут быть выполнены с одним или несколькими оди- наковыми манипуляторами. Большинство промышленных роботов имеет один манипулятор.
Параметры рабочей зоны манипулятора определяют область его пространства, в пределах которой робот может осуществлять рабочие действия. Рабочая зона манипулятора - это пространство, в котором находится его рабочий орган при всех возможных положе- ниях звеньев манипулятора. Форма рабочей зоны определяется ти- пом системы координат, в которой осуществляется движение рабо- чего органа манипулятора, и числом степеней подвижности манипу- лятора (рис. 5.6).
По способу управления промышленные роботы делятся на про-
граммные, адаптивные и интеллектуальные.
Роботы с программным управлением работают по заранее за- данной жесткой программе. Они не реагируют на окружающую их обстановку и монотонно выполняют программные циклы. Это так называемые роботы первого поколения.
Роботы с адаптивным управлением работают по заранее за- данному алгоритму управления. Они имеют средства очувствления
(техническое зрение, устройства ориентации, датчики усилий и т. д.) и реагируют на изменение окружающей обстановки и меняющиеся условия работы, разрабатывают программу управления по обходу препятствий, выбору необходимых деталей и т. д. Такие роботы со- ставляют группу роботов второго поколения.
Интеллектуальное управление наряду с очувствлением и раз- витой системой обработки внешней информации имеют внутрен- нюю систему самообучения, которая выбирает и запоминает наибо- лее эффективные программные приемы выполнения рабочих дейст- вий. Такая развитая система управления наделяет робот искусствен- ным интеллектом. Эта группа роботов относится к третьему поколе- нию.
Быстродействие и точность являются главными показателя- ми работы роботов. Эти параметры взаимосвязаны и характеризуют динамические свойства роботов. Классификационные деления по
159 быстродействию и точности приведены в табл.5.1. Большинство
(около 80 %) современных роботов имеет среднее быстродействие, а оставшаяся часть их общего парка - высокое быстродействие. Быст- родействие робота определяет, с одной стороны, производитель- ность технологической системы, а с другой - точность. Чем выше быстродействие робота, тем выше его производительность, но ниже точность. Быстродействие современных роботов является недоста- точным, его требуется увеличить в 2 - 3 раза с сохранением необхо- димой точности работы.
Рис. 5.6. Схемы и рабочие зоны манипуляторов