Механические системы промышленных роботов

МЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ [c.502]

Поэтому при построении математической модели механической системы ПР целесообразно на основании экспериментальной информации о формах колебаний конструкции выбрать структуру системы дифференциальных уравнений, а значения параметров системы определить в соответствии с данными о значениях собственных частот. Методику составления математической модели механической системы промышленного робота рассмотрим на примере робота-манипулятора со складывающейся рукой, имеющего позиционную аналоговую систему управления с гидравлическим сервоприводом. [c.61]

Задача обслуживания ряда машин, входящих в состав автоматической линии и перемещения обрабатываемого объекта по сложной траектории, выполняется промышленными роботами (ПР). Промышленным роботом называют автоматизированную систему, моделирующую некоторые функции человека (механизирующего операции, ранее выполняемые вручную), обладающего необходимыми для этого механизмами и системами преобразования и использования энергии и информации. ПР, таким образом, являются элементом комплексной автоматизации производства. Они успешно выполняют погрузочные, разгрузочные, передаточные и другие операции сборочно-разборочного характера. Создание механических роботов, руки которых совершают сложные пространственные движения для выполнения необходимых операций и имеют несколько степеней свободы, представляет задачу, основанную на современных методах. [c.12]

Групповые производственные участки станков с ЧПУ получили уже достаточное распространение и являются важнейшим средством автоматизации серийного производства. Автоматизированные технологические комплексы с управлением от ЭВМ используются в производственном процессе при механической обработке (резанием) и на завершающих операциях, прежде всего — операциях нанесения на детали гальванических покрытий. Системы для механической обработки деталей включают станки с ЧПУ, межстаночные транспортеры, устройства загрузки и съема (в том числе — манипуляторы и промышленные роботы) и т. д. [c.234]

Как показали специально проведенные автоматизированные эксперименты [1], исследуемую механическую систему можно представить в форме цепной механической системы с тремя степенями свободы (рис. 1). Подобная модель, как указывалось в [2], описывает динамическое поведение различных конструктивных схем исполнительных органов роботов-манипуляторов. Поэтому задача состоит в определении вектора параметров модели, обеспечивающего минимум функционала, который представляет собой критерий рассогласования спектральных свойств исследуемого объекта — промышленного робота и модели. [c.61]

Промышленные роботы с контурными системами при механической обработке применяют как основное оборудование с помощью этих ПР выполняются операции полирования, снятия заусенцев и т. д. Эти роботы могут также выполнять загрузку и разгрузку станков. Их используют в поточных линиях всех типов. [c.511]

Промышленный робот имеет много общих черт со станком с числовым программным управлением (ЧПУ). Для обеспечения движений механической руки робота используется технология ЧПУ того же типа, что и для управления станками. Однако типичный робот легче и портативнее, чем станок с ЧПУ, его применения носят более общий характер и обычно включают в себя манипулирование деталями. Кроме того, программирование робота отличается от программирования систем числового программного управления (СЧПУ). Традиционно программы для СЧПУ составлялись автономно, причем команды управления станком заносились на перфоленту. Робот обычно программировался непосредственно с хранением команд в электронной памяти системы управления. Несмотря на эти различия, между роботами и станками с ЧПУ имеется определенное сходство в том, что касается силового привода, систем обратной связи, тенденции к управлению от ЭВМ и даже некоторых промышленных приложений. [c.256]

Комплексная автоматизация механической обработки резко повышает производительность труда, снижает себестоимость продукции при одновременном повышении ее качества, высвобождает значительное число рабочих, улучшает условия труда. В настоящее время машиностроение примерно на три четверти имеет среднесерийный, мелкосерийный и единичный характер производства. Автоматизация этих типов производства методами и средствами, используемыми в массовом производстве, малоэффективна. В целях комплексной автоматизации средне- и мелкосерийного, а также единичного производства используют принципиально новые методы и средства (групповая технология станки с ЧПУ промышленные роботы автоматические транспортно-складские системы автоматизированное проектирование), на основе которых создают гибкие производственные системы (ГПС) различной сложности. [c.408]

Появление, совершенствование и широкое распространение станков с программным управлением и промышленных роботов обусловлены возникновением и стремительным развитием средств электронной техники и в особенности — компьютерных систем. Этот этап технической революции определяет скачкообразный многократный рост производительности труда и улучшение условий труда. Существовавшие автоматы строились на основе циклически работающих механических устройств. Такие устройства экономически целесообразно создавать для массового производства при продолжительном непрерывном выпуске одного типоразмера продукции, так как их перевод на выпуск другого типоразмера связан с дорогостоящей перенастройкой. В связи с этим обработка заготовок в условиях единичного и мелкосерийного производства выполнялась на универсальном оборудовании, требующем постоянного участия станочника. Компьютерные системы позволяют автоматизировать не только универсальное оборудование, но и те операции производственного процесса, которые иначе автоматизировать нельзя (сборочные, малярные и др.). [c.195]

Ошибка позиционирования промышленного робота зависит от механического манипулятора, системы приводов, устройства управления, а также от оператора, обучающего робот. Составляющая ошибки позиционирования, обусловленная несовершенством механической конструкции манипулятора, является, в свою очередь, результатом действия нескольких причин люфта в сочленениях и направляющих, упругих деформаций, вибрации. Вибрации рабочего органа при резкой остановке приводят к динамической ошибке, которая может быть уменьшена надлежащим торможением перед остановкой. Конструктивно величину вибраций можно снизить, увеличив жесткость манипулятора и, если это возможно, введя демпферы. Упругие деформации должны быть учтены при разработке робота, поэтому в хорошей конструкции они не сказываются. [c.19]

Управляемый объект промышленного робота — механический манипулятор с системой приводов — можно уподобить опорному скелету с мышцами. Устройство управления с запоминающим устройством выполняют функции мозга робота. [c.28]

Промышленный робот в режиме обучения является сложной динамической системой, параметры которой изменяются в процессе работы. Так, частоты собственных колебаний в угловых координатах зависят от величины перемещения по радиальной координате. Доминирующим звеном, определяющим вид передаточной функции промышленного робота, является его механическая часть — манипулятор. [c.43]

Специфическим для промышленных роботов источником ошибок оказывается конструкция, связывающая выходные валы привода и рабочий орган, которая подвержена различным деформациям. Являясь механической колебательной системой и не будучи охвачена обратной связью в системах привода, эта конструкция вносит основную компоненту динамической ошибки. Второй составляющей является динамическое отклонение системы привода при ускорении. В позиционных промышленных роботах, предназначенных для транспортных операций, динамическая ошибка играет второстепенную роль, так как точность воспроизведения позиции требуется лишь при полной остановке в точке, к которой рабочий орган подходит с малой скоростью. При контурном управлении и напряженном динамическом режиме позиционного робота динамическая ошибка становится критичной и должна учитываться. [c.52]

Структурная схема манипулятора с приводом для одной из координат в самом общем случае может быть представлена двумя звеньями звеном привода и промежуточным звеном, связывающим привод с рабочим органом (рис. 43). Специфика конструкции промышленного робота состоит в том, что ни при разомкнутой шаговой, ни при замкнутой следящей (указана на рисунке штриховыми линиями) системе привода рабочий орган манипулятора не охватывается обратной связью. Задаваемое управляющим сигналом и перемещение отрабатывается приводом на выходе силового элемента, а не рабочего органа. Отличие исполнительного движения X от отрабатываемого приводом ф определяется динамическими свойствами механической конструкции промежуточного звена. [c.99]

Ф ( ), О <С t а Т, воздействующий на механическую колебательную систему. Детальный анализ такой задачи сложен и мало надежен, так как требует учета люфтов и нелинейного характера потерь, т. е. введения ряда параметров, которые априорно неизвестны и подлежат экспериментальному определению. К тому же временная зависимость должна быть такой, чтобы не только обеспечить необходимое уменьшение амплитуды колебаний, но и позволить простую реализацию ее в системе управления. Это указывает на целесообразность применения гармонического анализа, основанного на аппроксимации механической колебательной системы упрощенной эквивалентной системой, передаточная функция которой вычисляется по амплитудно-частотной характеристике координаты, полученной экспериментально (рис. 45). При этом нелинейные эффекты будут учтены, поскольку измерения дают эквивалентную гармоническую функцию что касается фазовой информации, которая теряется, и неучитываемых высших гармоник, то ни первый, ни второй фактор в нашем случае несуществен, так как обратных связей по рабочему органу в промышленном роботе нет. [c.103]

В последние годы в промышленности для окрашивания изделий широкой номенклатуры находят применение универсальные роботы — сложные механизмы, полностью имитирующие движение руки человека (рис. 34). Робот состоит из манипулятора (руки робота) ], шкафа 2, содержащего механические и гидравлические механизмы для перемещения руки робота, и шкафа 3 системы управления с электронным пультом. [c.104]

В третьей части рассматриваются структура машин-автоматов, построение циклограмм и тактограмм основы логического синтеза управления машинами-автоматами и механические системы промышленных роботов. [c.2]

Для получения математического описания механической системы промышленного робота как элемента замкнутой динамической системы используем его представление в форме некоторого оператора, например в виде дробно-рациональной функции, порядок которой определяется из анализа изменения длины дуги амплитудно-фазо-частотной характеристики (АФЧХ) объекта при изменении частоты. В результате анализа выявляется количество доминирующих полюсов частотной характеристики, после чего остается вычислить вещественные коэффициенты искомой дробно- [c.62]

Для захвата детали механическая рука промышленного робота (ПР) Версатран (рис. 2.8) перемещается так, что отдельные звенья ее поворачиваются на углы ф2г = ф4з = фб4 = 45°. Координаты точки F охвата 5 в системах координат ХоУо2а и соответственно равны Хо = г/о = 2о= ЮОО мм, Хъ — Уъ = гъ — 100 мм. Звено 2 имеет длину /2 = 300 мм. Определить длину звена 4 (4), а также перемещения звеньев 1 (/х) и 3 (/з). [c.29]

Изложены основные понятия роботех1[ики, основы теории манипуляционных механизмов. Приведено описание деталей и механических систем промышленных роботов и манипуляторов. Рассмотрены механические системы серийно выпускаемых и специальных промышленных роботов для черной металлургии, сбалансированных манипуляторов.На примерах показано использование робототехнических средств в технологическом потоке. [c.81]

Динамика промышленных робртов. В отличие от копирующих манипуляторов с ручным приводом промышленные роботы представляют собой механическую сис[гему, в которой динамические нагрузки (нагрузки от сил инерции) могут быть значительными. Эти нагрузки определяются из решения системы уравнений движения. Для составления уравнений движения пространственного механизма с несколькими степенями свободы применяются два метода метод уравнений Лагранжа второго рода и кинетостатический метод. Поясним оба метода на примере простейшего промышленного робота с тремя степенями свободы при цилиндрической зоне обслуживания (рис. 149). [c.272]

В 1-м томе приведены сведения по точности обработки и качеству поверхностей деталей машин, припуски на механическую обработку, рекомендации по проектированию различных технологических процессов изготовления деталей. Четвертое издание (3-е изд. 1973 г.) переработано в соответствии с новыми ГОСТами, стандартами СЭВ, ЕСКД, ЕСТД и ЕСТПП дополнено материалами по обеспечению качества и точности обработки деталей на станках с ЧПУ, в гибких производственных системах, на автоматических линиях, по применению промышленных роботов и т. д. [c.2]

Роботизация удовлетворяет большинству перечисленных требований и имеет следующие достоинства по сравнению с обычными способами автоматизации механообрабатывающего производства способствует развитию унификации средств технологического оснащения и методов управления производственными системами способствует более широкому применению принципов типизации технологических процессов и операций обеспечивает большую гибкость производственных систем снижает затраты на проектирование и изготовление оборудования для автоматизированных производств, так как в РТК можно применять универсальные промышленные роботы, серийно выпускаемые промышленностью РТК достаточно легко объединяются с АСУ ТП и АСУП. Помимо этого роботизация в ряде случаев является единственно доступной и быстро осуществимой формой автоматизации процессов механической обработки деталей. [c.509]

Для перемещения не ориентированных в пространстве предметов достаточно трех степеней подвижности, а для полной пространственной ориентации - щести. Для выполнения сварных швов в общем случае необходимо иметь пять степеней подвижности. Обычно три степени подвижности обеспечивает базовый механизм робота, а еще две степени добавляет механическое устройство - кисть робота, на которой крепится рабочий инструмент (сварочная головка, клещи для контактной сварки или газовый резак). Базовый механизм робота может быть выполнен в прямоугольной (декартовой), цилиндрической, сферической и ангулярной (антропоморфной) системах координат (рис. 166). Система координат базового механизма определяет конфигурацию и габариты рабочего пространства робота, в пределах которого возможно управляемое перемещение его исполнительного органа. Робот с прямоугольной системой координат имеет рабочее пространство в виде прямоугольного параллелепипеда (рис. 167, а), размеры которого меньше габаритов самого робота. Промышленные роботы с цилиндрической (рис. 167, б) и сферической (рис. 167, в) системами координат обслуживают более объемное пространство при сравнительно малой площади основания манипулятора. Более компактными являются роботы, выполненные в антропоморфной системе координат, образующие рабочее пространство, близкое к сфере (рис. 167, г). [c.323]

Промышленные роботы, работающие в сложной полярной системе координат. Промышленный робот ЦРВ-50 предназначен для обслуживания группы до восьми металлорежущих станков в номенклатуре 22 моделей. Конструктивнокинематическая схема манипулятора (рис. 9) обеспечивает обслуживание оборудования при линейном или линейно-параллельном его расположении. Перемещения по трем координатам, движение каретки 1 по монорельсу, повороты руки в шарнирах 2 и 3 программируются и осуществляются шаговыми электродвигателями с гидроусилителями (ШД1, ШД2 и ШДЗ) ч рез механические передачи. Ротация захвата и движение зажима осуществляются гидроцилиндрами Ц1 и Ц2 по командам цикловой автоматики. В качестве систем ЧПУ могут быть применены [c.363]

Промышленный робот как автомат с программным управлением имеет рабочие органы (обычно механическую руку) с тремя — семью степенями свободы, датчики взаимодействия с окружающей средой, память, программу обучения, позволяющую осуществ.тять быструю переналадку, системы для объединения с другими роботами и с центральной электронной цифровой вычислительной машиной. Робот управляется человеком, копируя его движения, или движения задаются специальными автоматами. Управляемый вручную или автоматически робот взаимодействует с окружающей средой через механические руки, которые обучают с помощью кнопок ручного управления через кодовый датчик, передающий информацию на вход блока. памяти. Запоминание и воспроизводство осуществляется соответ--ствующими электрическими или другими устройствами. Программы отрабатывают с помощью поворотных или линейных потенциометров, сельсинов, шаговых и других датчиков положения. [c.134]

В робототехнический комплекс кроме промышленных роботов и технологического оборудования входят, как правило, различные сервисные устройства, обеспечивающие эксплуатационную гибкость роботизированных систем. К ним относят накопители с предварительной ориентацией изделий, механизмы поштучной и групповой их выдачи из накопителей в зону захвата, дополнительные ориентирующие и сортирующие устройства, системы перемещения и стапе-лирования изделий с сохранением их первичной ориентации. Рассмотрим перечисленные устройства, действующие преимущественно по принципу бесконтактного силового воздействия на изделия и предназначенные в основном для подачи деталей, практически исключающих жесткий механический, контакт с рабочими органами робота. [c.194]

Промышленный робот имеет механическую руку и кисть , обеспечиваюшие несколько независимых перемещений инструмента (продольных, поперечных, вращательных, угловых) в любую точку пространства в пределах его рабочей зоны по команде встроенной системы управления, которая содержит запоминающее устройство для хранения заданной программы. [c.346]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...