Понятие о промышленных роботах
Под промышленными роботами (автоматическими манипуляторами с ЧПУ) знают автоматические действующие устройства для автоматизации загрузочно-разгрузочных, транспортных операций, и для осуществления сложных перемещений аккуратных механизмов.
Ответственным преимуществом роботов есть возможность их стремительной переналадки, в особенности в условиях нередкой смены объектов производства, к примеру, в комплексе со станками с ЧПУ.
По конструктивно-технологическому показателю промышленные роботы делятся на две группы: подъемно-транспортные (около 80% мирового парка) и производственные (около 20%). К первой группе относятся роботы, применяемые на разгрузочно-загрузочных и транспортно-складских операциях.
Роботы второй группы участвуют конкретно в технологическом ходе (к примеру, сварки, окраски, сборки и контроля автомобилей).
В механообработке употребляются, в большинстве случаев, подъемно-транспортные роботы. С их помощью смогут быть автоматизированы следующие операции: установка — снятие заготовки на станке; контроль правильности базирования заготовок на станке; контроль обработанных подробностей; установка и смена режущего инструмента на станке; штабелирование подробностей либо тары; обслуживание автоматизированных складов; транспортирование деталей от станка к станку; внутрицеховое транспортирование; питание транспортеров; управление станками; обезжиривание и очистка; термическая обработка; упаковка и консервация подробностей и др.
Использование промышленных роботов предъявляет ряд условий к конструкций подробностей станков и запасному оборудованию, и к планировке участка. Так, к примеру, рекомендуется автоматизировать посредством промышленных роботов загрузку подробностей несложных типов, имеющих поверхности для захвата и базирования, масса подробности не должна быть больше 500 кг.
Существующие конструкции универсальных станков, в большинстве случаев, мало приспособлены к обслуживанию их роботами.
Промышленные роботы рекомендуется применять для обработки деталей на цикловых станках-полуавтоматах, станках полуавтоматах с ЧПУ и автоматической сменой инструмента, на особых и агрегатных станках. Использование промышленных роботов будет действенным тогда, в то время, когда будет применено оснастка и вспомогательное оборудование (магазины, накопители, особая тара, захваты и др.).
Нужно, дабы на позицию загрузки заготовка приходила ориентированной соответственно ее положению на станке для исполнения первой операции механической обработки. При планировке участка нужно в первую очередь предусмотреть все мероприятия по технике безопасности (ограждение, сигнализация и др.).
Рис. 1. Неспециализированный вид подвижного промышленного робота
На рис. 1. продемонстрирован неспециализированный вид подвижного промышленного робота, стойка которого перемещается по подвижным напольным направляющим. На стойке горизонтально установлен манипулятор.
В зависимости от выполнения цикла работы промышленный робот делает следующие перемещения: перемещение всего устройства по направляющим (координата X), вертикальное перемещение манипулятора (координата V), горизонтальное перемещение манипулятора (координата У), поворот манипулятора в горизонтальной плоскости (координата S), поворот захвата относительно «руки» (координата Е), зажим-разжим захвата. Общее число степеней подвижности — семь.
величина и Последовательность перемещений задаются штекерной системой и панелью тумблеров (цикловая совокупность программного управления); управление возможно позиционным либо контурным. Величина горизонтального перемещения «руки» — до 100 мм, вертикального — до 750 мм при скорости до 900 мм/с, точность, позиционирования ± 0,5 мм.
Большой поворот манипулятора — 240° при скорости 90 град/мин. Скорость горизонтального перемещения — 450 мм/с, Грузоподъемность до 60 кг при длине «руки» 1100 мм, в особом выполнении — до 48 кг при длине «руки» 1400 мм.
На рис. 2 продемонстрирован неподвижный промышленный робот, стойка которого закреплена у обслуживаемого оборудования (территория его действия заштрихована). На стойке установлен горизонтально манипулятор.
Промышленный робот может делать следующие перемещения: вертикальное перемещение манипулятора (координата V), горизонтальное перемещение манипулятора (координата У), поворот манипулятора в горизонтальной плоскости (координата S), поворот захвата относительно «руки» (координата Е), зажим-разжим захвата. Совокупность управления — позиционная.
Величина горизонтального перемещения «руки» — 500 мм при скорости 400 мм/с, величина вертикального перемещения «руки» — 500 мм при скорости 2500 мм/с. Угол поворота «руки» — 90, 180°.
Точность позиционирования + 2 мм.
В машиностроении на данный момент создано более чем 20 автоматических манипуляторов с программным управлением, предназначенных для обслуживания металлорежущих станков, кузнечно-литейных и прессового оборудования автомобилей. Создано более 500 автооператоров для обслуживания линий гальванопокрытий.
На выставке «Успехи отечественного станкостроения» («Станки 77») демонстрировалось 11 образцов промышленных роботов.
Большая часть моделей демонстрировалось в комплексе с технологическим оборудованием. Дмитровский завод фрезерных станков продемонстрировал комплекс из горизонтально-фрезерного и вертикально-фрезерного станков, обслуживаемых ПР модели «Универсал-15».
Оборудование комплекса расположено по дуге окружности, в центре которой находится ПР. Это сложная машина, имеющая шесть степеней свободы (не учитывая перемещения зажима).
Грузоподъемность 15 кг, тип привода электрический, совокупность управления — аналоговая позиционная.
Самый полно были представлены ПР. предназначенные для загрузки станков-полуавтоматов подробностями типа тел вращения. Самым занимательным экспонатом в данной группе являлся робот модели ЦРВ-50 конструкции ЭНИМС, что демонстрировался в составе переналаживаемого автоматического участка, складывающегося из двух многоинструментных токарных станков с ЧПУ модели 1Б732ФЗ Столичного станкозавода им.
С. Орджоникидзе. Участок рекомендован для токарной обработки валов в мелкосерийном и серийном производстве. Робот делает все транспортно-загру-
Рис. 2. Неспециализированный вид неподвижного промышленного робота
зочные операции, включая передачу заготовок между магазинами и станками и кантование заготовок перед их установкой на второй станок. Шарнирная рука робота закреплена на каретке, перемещающейся по монорельсу.
Сочетание перемещений двух звеньев руки с перемещением каретки разрешает обслуживать широкую рабочую территорию площадью более чем 30 м2. В пределах данной площади размещены загрузочные позиции станков и запасного оборудования.
Грузоподъемность робота 40 кг. Привод осуществляется от серийных шаговых электродвигателей с гидроусилителями.
Робот оснащен комплектом широкодиапазонных самоцентрирующих быстросменных захватов для валов и фланцев. Устройство ЧПУ модели УМП-331 снабжает возможность работы по нескольким (до четырех) свободным программам. Программирование осуществляется при помощи обучения.
Программоноситель — магнитная лента. Монорельсовое выполнение сокращает занимаемую площадь и усиливает условия обслуживания оборудования.
Сейчас за границей для управления промышленными роботами, загрузчиками и манипуляторами используются особые пульты управления, каковые намного проще и дешевле устройств ЧПУ для станков. Программирование роботов производится двумя методами: комплектом программы на клавишном пульте и обучением с применением пульта памяти и ручного управления для записи программы.
