Лекция № Тема «Манипуляторы и промышленные роботы»

Манипулятор – это совокупность пространственно-рычажного механизма и системы приводов, осуществляющая под управлением программируемого автоматического устройства или человека-оператора действие (манипуляция) аналогичные действиям руки человека.

Промышленный робот – автоматическая машина, состоящая из манипулятора и устройства программного управления его движениями, предназначенная для замены человека при выполнении основных и вспомогательных операций в промышленных процессах.

Под промышленным роботом понимается перепрограммируемый манипулятор, способный автоматически выполнять комплекс действий, предусмотренных программой.

Промышленный робот включает в себя основные элементы:

1. манипуляционные устройства;

2. систему управления;

3. чувствительные элементы;

4. средства передвижения.

Манипуляционные устройства робота – это исполнительные органы, имитирующие действие человеческих рук в натуральном масштабе с любым увеличением или уменьшением, а также усилием по мощности.

Система управления (с ЭВМ или без нее) может иметь несколько уровней, аналогично различным ступеням нервной системы человека.

Чувствительные элементы дают необходимые сигналы в систему управления о приближении руки к предметам, прикосновению и т.д., которые позволяют роботу ориентироваться нужным образом для достижения определенных целей.

Средства передвижения роботов в зависимости от его назначения делятся на:

1. шагающие механизмы;

2. устройства на колесах;

3. устройства на гусеницах;

4. комбинация всех трех способов.

Назначение и область применения

Промышленные роботы предназначены для замены человека при выполнении основных и вспомогательных технологических операций в процессе промышленного производства.

При внедрении промышленных роботов решается важная социальная задача: освобождение человека от работ, связанных с опасностями для здоровья или с тяжелым физическим трудом, а также от освобождения человека от простых монотонных операций, не требующих высокой квалификации.

Копирующие манипуляторы, управляемые человеком-оператором необходимы при выполнении различных работ с радиоактивными материалами; при выполнении работ в космосе, под водой, в химически активных средах.

Манипуляторы и промышленные роботы применяются во вредных условиях производства: сварка, окраска, дробеструйная обработка, при покрытии деталей на операциях гальваники и при сортировке и транспортировании тяжелых деталей, на сборочных операциях.

Классификация промышленных роботов

Промышленные роботы классифицируются по следующим признакам:

1. По характеру выполняемых технологических операций;

   1. основные;

   2. вспомогательные;

   3. универсальные;

2. По виду производства;

1. литейные;

2. сварочные;

3. кузнечно-прессовые;

4. для механической обработки;

5. сборочные;

6. окрасочные;

7. транспортно-складские;

3. По системе координат руки манипулятора;

1. прямоугольная;

2. цилиндрическая;

3. сферическая;

4. сферическая угловая (ангулярная);

5. другие (полярная, пространственная);

4. По числу подвижностей манипулятора;

от двух до шести;

5. По грузоподъемности;

1. сверхлегкие (до 10 Н);

2. легкие (до 100 Н);средние (до 2000 Н);

3. тяжелые (до 10000 Н);

4. сверхтяжелые (свыше 10000 Н);

6. По типу силового привода;

1. электромеханические;

2. пневматические;

3. гидравлические;

4. комбинированные;

7. По степени подвижности основания;

1. мобильные;

2. стационарные;

8. По виду программы;

1. с тяжелой программой;

2. перепрограммируемые;

3. адаптивные;

4. с элементами искусственного интеллекта;

9. По характеру программирования;

1. позиционные;

2. контурные;

3. комбинированные.