Конструкции промышленных роботов

Промышленный робот (IIP) состоит из исполнительного устройства (собственно манипулятора) и устройства управления.

Манипулятор IIP предназначен для выполнения всех его двигатель­ных функций и представляет собой многозвенный механизм с разомкну той кинематической цепью, оснащенный приводами и рабочим органом, а также в общем случае устройством передвижения. Манипулятор состо­ит из опорных (несущих) конструкций, манипуляционной системы, рабочих органов, привода и устройства передвижения.

Устройство управления ПР необходимо для формирования и выдачи управляющих воздействий манипулятору в соответствии с управляющем программой. Оно состоит из собственно системы управления, информа­ционно-измерительной системы с устройствами обратной связи и систе­мы связи.

Структурная схема промышленного робота представлена на рис. 7.2.1.

.

Рис. 7.2.1. Структурная схема промышленного робота

Опорные конструкции служат для размещения всех устройств и агре­гатов IIP, а также для обеспечения необходимой прочности и жесткости манипулятора. Опорные конструкции выполняются в виде оснований, корпусов, стоек, рам тележек, порталов и т.п. (рис. 7.2.2.).

Рис. 7.2.2. Конструкция промышленного робота

Мапипуляционная система предназначена для переноса и ориентации рабочего органа или объекта манипулирования в заданной точке рабочей зоны и представляет собой многозвенный пространственный механизм с разомкнутой кинематической цепью.

Рабочий орган манипулятора ПР, необходимый для непосредственно­го воздействия на объект манипулирования при выполнении технологи­ческих операций или вспомогательных переходов, представляет собой захватное устройство или рабочий инструмент.

Привод предназначен для преобразования подводимой энергии в ме­ханическое движение исполнительных звеньев манипулятора в соответ­ствии с командными сигналами, поступающими от системы управления и в общем виде содержит энергоустановку, двигатели и передаточные устройства.

Устройство передвижения служит для перемещения манипулятора или ПР в целом в необходимое место рабочего пространства и состоит из ходовой части и приводных устройств.

Система управления необходима для непосредственного формирования и выдачи управляющих сигналов и состоит из пульта управлении, запоминающего устройства, вычислительного устройства, блоков управления приводами манипулятора и технологическим оборудованием.

Информационно-измерительная система, предназначенная для сбора и первичной обработки информации для системы управления о состоянии элементов и механизмов ПР и внешней среды, входит в состав устройства управления IIP и включает в себя устройство обратной связи, устройство сравнения сигналов и датчики обратной связи.

Систему связи используют для обеспечения обмена информацией между ПР и оператором или другими роботами и технологическими устройствами с целью формулировки заданий, контроля за функционированием систем IIP и технологического оборудования, диагностики неисправностей, регламентной проверки и т. п.

Манипуляционная система (МС) промышленного робота является составной частью манипулятора IIP, обеспечивающей перенос и ориентацию рабочего органа или объекта манипулирования в заданной точно пространства и определяющей форму и объем рабочей зоны ПР, а также характер движений рабочего органа. В совокупности с опорной конст­рукцией, приводом, передаточными механизмами и рабочим органом манипуляционная система образует манипулятор ПP, при этом часть элементов опорной конструкции, привода и передаточных механизмом может непосредственно входить в состав манипуляционной системы и качестве ее звеньев, что обусловливает применения в робототехнике об­щего понятия «манипулятор», как в отношении собственно манипулятора ПР, так и его манипуляционной системы.

На рис. 7.2.3. представлен один из типов манипулятора.

Рис. 7.2.3. Манипулятор ПР

В рассмотренном манипуляторе движения колонны, каретки и руки и направлениях I, II и III являются переносными, обеспечивающими пере­мещения рабочего органа или объекта манипулирования в заданное место рабочей зоны ПР; перемещение кисти захвата в направлениях IV и V ориентирующими, необходимыми для ориентации рабочего органа или объекта манипулирования. Отдельные движения элементов рабочею орга­на, например в направлении VI зажатия-разжатия губок захвата, относятся к внутренним, поскольку не изменяют пи положения рабочего органа в ра­бочей зоне, ни его ориентации