Промислові роботи (стр. 2 из 12)
Незамкнутий кінематичний ланцюг маніпулятора дозволяє захвату займати різні положення в деякому об'ємі, який називається робочим .
Тобто об'єм обмежений поверхнею, яку огинає всі можливі положення захват. Частина робочого об'єму, в якому М. може виконувати операції з об'єктом маніпулювання, називається робочою зоною.
1.Маніпулятор з 2-ма сферичними кінематичними парами і однією обертовою.
рис. 3.4
2. Маніпулятор з 2-ма поступальними і 1- обертовою
рис. 3.5
Маневреність маніпулятора - це рухомість механізму при нерухомому (фіксованому) положенні захвата. Цей показник характеризує можливість обходу рукою М. перешкод в робочому об'ємі і виконання складних операцій.
Ступінь рухомості маніпулятора визначається по формулі Сомова-Малишева
W=6n-5p
-4p 
-3p 
-2p 
-p 
рис. 3.6
Маневреність маніпулятора рівне одиниці, означає можливість спільного обертання ланок 1і 2 навколо вісі АС, яка проходить через центри сфер (рис.3.6)
При роботі маніпулятора захват повинен мати різні можливості переміщення відносно об'єкта, але конструктивні обмеження (форма, розміри) не дозволяють прововодити захват в кожній точці робочого простору під довільними кутами.
Тілесний кут ψ - всередині якого захват може підійти до кожної точки робочої зони , називають просторовим кутом обслуговування , або кутом сервісу .
Відношення кута ψ до його найбільшого значення називають коефіцієнтом сервіса в даній точці : θ=ψ/(4π) , 0≤θ≤1 .
рис. 3.7
Структурні схеми маніпуляторів і їх робочі зони в системі координат
рис. 3.8
3.4 Автооператори
АО - це маніпулятор , який застосовується в машинах-автоматах , які працюють по жорсткій програмі і оперують штучними об'єктами по загальному циклу машини.
Програмоносіями для АО служать кулачки, перфострічки, магнітні стрічки.
Області застосування АО :
1. Автооператор заливщик для машин литва під тиском .
2. Автооператор для змазки прес-форм машин литва під тиском .
3. Автооператор для обслуговування листоштамповочних пресів .
4. Автооператор для установки і знімання деталей при обслуговуванні металорізальних верстатів .
4. Конструкції промислових роботів.
4.1 Конструктивна схема ПР
рис. 4.1.
М
… М - електродвигуни ;М 
- пневмопривід ;Механізми :Черв'ячна передача – Ч; Передача гвинт-гайка – Г; Зубчасті механізми – З; Основа механічної системи – О;Корпус – К; Маніпулятор – М; Система керування – У.
4.2 Технічні характеристики ПР
1. Модель . 7. Спосіб програмування .
2. Вантажопідйомність . 8. Помилка позиціювання .
3. Число степеней рухомості .9. Лінійні і кутові переміщення .
4. Число рук (захватних пристроїв).10. Швидкість переміщення .
5. Привід . 11. Габаритні розміри .
6. Тип системи керування . 12. Маса.
4.3 Системи координат
прямокутна плоскапрямокутна просторова
(Декартова) (Декартова)
циліндричнасферична
4.4 Приклади структурних кінематичних схем ПР
1. Прямокутна плоска система координат:
2. Прямокутна просторова (Декартова):
3. Полярна циліндрична :
4. Полярна сферична :
4.5 Типи ПР
Характерні представники конструктивних груп :
1. Напольні ПР.
2. Підвісні ПР тельферного типу .
3. ПР мостового типу .
4. Спеціальні ПР: а) крокуючі; б) підводні; в) космічні.
5. ПР агрегатно-модульного типу .
Проектування нових моделей на базі уніфікованих агрегатних вузлів і блоків (модулів) забезпечує створення широкого діапазону конструкцій ПР з технічними параметрами, які відповідають вимогам конкретного споживача (виробника). Переваги методу А-М побудови: скорочення часу і трудомісткості проектування і можливість виготовлення ПР. При побудові конструкцій ПР застосовуються принципи уніфікації і нормалізації як при розробці механічної системи так і системи управління . Класифікуються агрегатно-модульні конструкції ПР по таким признакам: компоновці, по можливості зміни технічних характеристик ПР, по застосуванню систем керування.
рис. 4.2
Компоновка (а) та кінематична схема (б) промислового робота “Asca 1 Rb-6”:
1-основа; 2,4,17,20-електродвигуни з друкованим якорем та вбудованим редуктором; 3-хвильова передача; 6,18-кулькові гвинтові пари; 5-поворотний корпус; 7-тяга; 8-зрівноважуючий вантаж; 9,10,12-ланки руки; 11-14-тяги; 13,15,19-кривошипи; 16-конічна передача.
рис.4.3
5.Захватні пристрої
5.1 Класифікація захватних пристроїв
Захватні пристрої (ЗП) маніпуляторів служать для захвату і утримання в певному (конкретному) положенні об'єктів маніпулювання. Ці об'єкти можуть мати різні розміри, форму, масу і характеризуватися різними фізичними властивостями.
Прикладами ЗП являються: монтажні інструменти (тиски, ключі і ін.)
До ЗП ставляться певні вимоги: загального характеру і спеціальні, зв'язані з конкретними умовами праці.
До числа обов'язкових вимог відносяться : надійність захвату і утримання об'єкту, стабільність базування, недопустимість пошкоджень або руйнування об'єктів, міцність деталей ЗП.
Спеціальні вимоги : можливість захвату і базування деталей в широкому діапазоні (маси, розмірів і форми), легкість і бистрота заміни елементів ЗП, необхідність автоматичної зміни зусиль утримання об'єкта в залежності від його маси.
В теперішній час ведуться розробки конструкцій ЗП, які можуть захвачувати і базувати неорієнтовано розміщені об'єкти.
Класифікація ЗП ведеться по ряду признаків:
1. По способу захвату і утримання об'єкта маніпулювання - механічні, пневматичні (вакуумні), електромагнітні і комбіновані.
2. По виду управління (керування) - некеровані, командні, жостко-програмні, адаптивні (чуттєві).
3. По характеру базування: спроможні (здатні) до перебазування - можуть захвачувати і утримувати об'єкти з широким діапазоном геометричних і фізичних параметрів; центруючі - пристосовані до захвату і утримання об'єктів за обмежену номенклатуру поверхонь, які відрізняються формою і розмірами; базуючі - спеціалізовані, приспособлені до захвату і утримання групи об'єктів, які мають однорідні конструктивно-технологічні параметри; фіксуючі - спеціальні - забезпечують захват і утримання одного виду об'єктів маніпулювання.
4. По числу робочих позицій: однопозиційні, багатопозиційні.
5. По характеру кріплення: незмінні, змінні, швидкозмінні, автоматизовані.
6. По робочому діапазону - широкодіапазонні - можуть удержувати об'єкти в широкому діапазоні розмірів поверхонь захвату ; вузькодіапазонні - можуть удержувати об'єкти в обмеженому діапазоні розмірів поверхонь захвату.
5.2 Будова захватних пристроїв і принцип дії. Механічні ЗП некеровані
Виконуються у вигляді пінцетів, розрізних пружніх валиків і втулок (цанг) або тисків з одною або двома рухомими губками, які знаходяться під дією пружин.
пружній валикцангатиски
| б) |
| в) |