17. Скорость перемещений и грузоподъемность роботов. Выбор робота для конкретной технологической операции.

Скорость перемещения роботов

Большинство роботов обладают способностью настройки (программирования) требуемой скорости перемещения. Для большинства роботов она находится в пределах 1.5 м/c.

Скорость перемещения зависит от массы манипулируемых объектов и требуемой точности позиционирования. Чем выше требуемая точность и чем больше масса, тем меньше скорость.

Грузоподъемность– максимальная масса объектов, с которыми может манипулировать робот. Она включает в себя массу используемого инструмента (схвата).

Грузоподъемность зависит от конкретного типа робота и может составлять до 1.5 тонн и выше.

18. Типы систем приводов роботов.

Для перемещения звеньев используются три типа приводов:

1)Гидравлические приводы

В качестве регулирующего элемента применяется двух или трехступенчатый гидроусилитель. Обычно первая ступень – электромеханический преобразователь. Затем усилитель типа сопло-заслонка. Последняя ступень – золотниковый усилитель.

Золотник 1 может смещаться относительно золотниковой втулки 2 посредством управляющего сигнала (предыдущей ступени гидроусилителя). При смещении золотника влево жидкость высокого давления Pа поступает в полость А, а затем в поршневую полость В гидроцилиндра. Поршень движется вправо. При этом жидкость из штоковой полости Г вытесняется в полость Б и сливается в бак.

При перемещении золотника вправо аналогично осуществляется обратный ход поршня. Расход жидкости и соответственно скорость поршня зависят от величины смещения золотника. Таким образом, гидроусилитель позволяет регулировать как направление, так и скорость.

Преимущества гидравлического привода:

1) относительно высокие скорости перемещения,

2) большие развиваемые усилия,

3) простота конструкции,

4) высокая удельная мощность при небольших габаритах исполнительного механизма (не требуется механических передач).

Недостатки:

1) подверженность колебаниям и гидроудару,

2) высокий уровень шума (в гидростанции),

3) требуется дополнительная площадь для установки гидростанции,

4) сложность обслуживания (замена масла, фильтров).

2) Электромеханические приводы

В качестве исполнительных механизмов обычно используют высокомоментные двигатели постоянного тока или шаговые двигатели. Для управления двигателями постоянного тока обычно используют широтно-импульсный модулятор на транзисторах, включенных по мостовой схеме.

Преимущества:

1) меньшая стоимость,2) меньшая занимаемая площадь, легкость монтажа,3) высокие точностные характеристики,

Недостатки:

1) низкая скорость,2) малая грузоподъемность,3) меньшая удельная мощность (из-за необходимости преобразования движения требуются механические передачи, что делает привод громоздким).

3) Пневматические приводы

По исполнению близки к гидравлическим. Используется пневмоцилиндр и пневмоклапан с электромагнитным управлением. Применяются в основном для цикловых роботов с ограниченным числом положений подвижных звеньев.

Преимущества:

1) быстрота сборки,2) низкая стоимость обслуживания и установки.

Недостатки:

1) сложность управления положением и скоростью из-за высокой сжимаемости воздуха,

2) низкая точность и повторяемость движения.

Выбор типа привода определяется характером выполняемых операций, требованиями по точности и грузоподъемности. Роботы с высокой грузоподъемностью обычно имеют гидравлический привод. При высоких требованиях к точности позиционирования – электромеханические.