Промислові роботи і маніпулятори

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. І. ПУЛЮЯ

Реферат на тему:

„Промислові роботи і маніпулятори”

Виконав:

студент групи МВзс-51

Слободян Тарас

Перевірив:

Лещук Роман Ярославович

2013

Введення

В першу чергу необхідно сказати, що промисловим роботам або ПР знайшли широке застосування на виробництві, а саме в галузі машинобудування. Так як в наш час виробництво все більше автоматизуєте з метою його удосконалення, саме в цих цілях використовуються ПР, як складова частина автоматизованого виробництва.

Промисловий робот являється частиною роботизированого технологічного комплексу або ж РТК. Не для кого зараз не секрет, що застосування промислових роботів значно спрощує процес виробництва, з часу своєї появи від перших промислових роботів і до нинішніх розумних машин ПР вони одразу ж заслужили повагу і затребуваність з боку машинобудівних підприємств, і вже сьогодні не можна уявити собі повноцінне автоматизоване виробництво без цієї не мало важливої складової частини.

Характеристика промислових роботів та маніпуляторів

Промисловий робот - автономний пристрій, що складається з механічного маніпулятора і програмної системи управління, яка застосовується для переміщення об'єктів у просторі в різних виробничих процесах. Промислові роботи є важливими компонентами автоматизованих гнучких виробничих систем (ГВС), які дозволяють збільшити продуктивність праці. У складі робота є механічна частина і система управління цією механічною частиною, яка в свою чергу отримує сигнали від сенсорної частини. Механічна частина робота ділиться на маніпуляційну систему і систему пересування:

Маніпулятор - це механізм для управління просторовим положенням знарядь і об'єктів праці.

Маніпулятори включають в себе рухливі ланки двох типів:

- ланки, забезпечують поступальні рухи;

- ланки, що забезпечують кутові переміщення.

Поєднання і взаємне розташування ланок визначає ступінь рухливості, а також область дії маніпуляційної системи робота.

Для забезпечення руху в ланках можуть використовуватися електричні, гідравлічний або пневматичний привод.

Частиною маніпуляторів (хоча і необов'язковою) є захватні пристрої. Найбільш універсальні захватні пристрої аналогічні руці людини - захоплення здійснюється за допомогою механічних «пальців». Для захоплення плоских предметів використовуються захватні пристрої з пневматичною присоскою. Для захоплення ж безлічі однотипних деталей (що зазвичай і відбувається при застосуванні роботів в промисловості) застосовують спеціалізовані конструкції. Замість захватних пристроїв маніпулятор може бути оснащений робочим інструментом. Це може бути пульверизатор, зварювальні кліщі, викрутка і т. д.

Система пересування

Усередині приміщень, на промислових об'єктах використовуються пересування уздовж монорейок, по підлогової колії і т. д.

Для переміщення по похилих, вертикальних площинах використовуються системи аналогічні «крокуючим» конструкціям, але з пневматичними присосками.

Управління промисловим роботом

Управління буває декількох типів:

1. Програмне управління - самий простий тип системи управління, використовується для управління маніпуляторами на промислових об'єктах. У таких роботах відсутня сенсорна частина, всі дії жорстко фіксовані і регулярно повторюються. Для програмування таких роботів можуть застосовуватися середовища програмування типу VxWorks/Eclipse або мови програмування наприклад Forth, Оберон, Компонентний Паскаль, Сі. В якості апаратного забезпечення зазвичай використовуються промислові комп'ютери в мобільному виконанні PC/104 рідше MicroPC. Може відбуватися за допомогою ПК або програмованого логічного контролера.

2. Адаптивне управління - роботи з адаптивною системою керування оснащені сенсорною частиною. Сигнали, передані датчиками, аналізуються і в залежності від результатів приймається рішення про подальші дії, переході до наступної стадії дій і т. д.

3. Засноване на методах штучного інтелекту.

4. Управління людиною (наприклад, дистанційне керування).

Принципи управління ПР:

Сучасні роботи функціонують на основі принципів зворотного зв'язку, підлеглого управління та ієрархічності системи управління роботом.

Ієрархія системи управління роботом передбачає розподіл системи управління на горизонтальні шари, керуючі загальним поведінкою робота, розрахунком необхідної траєкторії руху маніпулятора, поведінкою окремих його приводів, і шари, що безпосередньо здійснюють управління двигунами приводів.

Підлегле управління служить для побудови системи управління приводом. Якщо необхідно побудувати систему управління приводом по положенню (наприклад, по куту повороту ланки маніпулятора), то cистема управління замикається зворотного зв'язком по положенню, а всередині системи управління по положенню функціонує система управління по швидкості зі своєю зворотним зв'язком по швидкості, всередині якої існує контур управління по струму зі своєю зворотним зв'язком. Сучасний робот оснащений не тільки зворотними зв'язками по положенню, швидкості і прискорення ланок. При захопленні деталей робот повинен знати, чи вдало він захопив деталь. Якщо деталь крихка або її поверхня має високий ступінь чистоти, будуються складні системи із зворотним зв'язком по зусиллю, що дозволяють роботові схоплювати деталь, не пошкоджуючи її поверхню і не руйнуючи її. Управління роботом може здійснюватися як людиною-оператором, так і системою управління промисловим підприємством (ERP-системою), погоджують дії робота з готовністю заготовок і верстатів з числовим програмним управлінням до виконання технологічних операцій.

Класифікація і конструктивно технологічні параметри ПР

Класифікація промислових роботів:

1. По виду виробництва ПР ділять на спеціальні, спеціалізовані й універсальні.

- Спеціальні ПР виконують певну технологічну операцію або допоміжну модель обладнання;

- Спеціалізовані ПР виконують операції одного виду, наприклад зварювання, складання і обслуговують певну групу моделей устаткування;

- Універсальні ПР є найбільш вдосконаленими представниками промислових роботів, служать для виконання різних операцій і функціонують з обладнанням різного призначення (різнорідних операцій).

2. За вантажопідйомності розрізняють ПР на надлегкі (вантажопідйомність не більше 1 кг.), легкі (вантажопідйомність від 1 до 10 кг.), середні (вантажопідйомність від 10 до 200 кг.), важкі (вантажопідйомність від 200 до 1000 кг.) і надважкі (де вантажопідйомність понад 1000 кг.).

3. По можливості пересування ПР підрозділяють на стаціонарні та підвісні.

Стаціонарні мають орієнтують і транспортують руху;

Транспортуючі ПР додатково до цих двох рухів (орієнтуючі і транспортують) і координатні переміщення.

4. По числу ступенів рухливості ПР, випускають роботи з 2-ма, 3-ма, 4-ма і більше ступенів рухливості.

5. За способом установки ПР ділять на вбудовані (хоча вбудовані промислові роботи і вважаються компактними в плані габаритів, але при цьому вони обслуговують тільки один верстат), підвісні (можливість обслуговування до 2-х верстатів) і підлогові (Можливість обслуговування до 2-х і більше верстатів, але при цьому вони мають більш складні завдання, наприклад забезпечити зміну інструменту.

6. По виду приводу ПР підрозділяють на роботи з електричним, гідравлічним, пневматичним і комбінованим приводам.

7. По виду управління ПР розрізняють:

- Роботи з погромним управлінням (циклових, числовим, позиційним і контурним);

- Роботи з адаптивним керуванням (промислові роботи з адаптивним керуванням мають вимірювальні пристрої та пристрої для сприйняття зовнішнього середовища, керуюча програма або УП в цьому випадку не повинна містити всю необхідну інформацію).

8. За способом програмування розрізняють ПР програмовані навчанням (по методу навчання оператор, управляючи промисловим роботом приводить його захватне пристрій або ЗУ з одного кінцевого положення в інше через серію точок, які фіксуються в запам'ятовуючому пристрої промислового робота і при обробці наступних деталей захватне пристрій буде рухатися по цим точкам) та аналітичні (шляхом розрахунку програм).

Рухи в ПР Розрізняють такі рухи в промислових роботах: 1. Транспортуючі - в напрямках XY, yz, zx

Транспортуючі руху служать для переміщення ЗУ в різні точки робочого транспорту;

2. Орієнтують - в напрямках yz і Q

орієнтири руху передають захватні пристрої (ЗУ) необхідне положення в заданій точці робочої зони;

3. Координатне - Y, X Координатні руху забезпечують переміщення ПР між окремими виробничими позиціями. Робочі рухи промислових роботів спрямовані на утримання об'єкта і переміщення його в заданих напрямках. Система координат ПР визначають компонувальну схему ПР і форму робочої зони: прямокутна плоска, прямокутна просторова, полярна, циліндрична, сферична. робот маніпулятор автоматизований конструктивний

Технічні характеристики ПР

1. Вантажопідйомність промислового робота визначається найбільшою масою вироби (наприклад, деталі, інструмента або пристосування), яким він може маніпулювати в межах робочої зони;

2. Число ступенів рухливості промислового робота визначається загальним числом поступальних і обертальних рухів маніпулятора, без урахування рухів затиску-разжима його схоплення. Більшість промислових роботів в машинобудуванні має до п'яти ступенів рухливості;

3. Робоча зона визначає простір, в якому може переміщатися схват маніпулятора. Зазвичай воно характеризується найбільшими переміщеннями захватного пристрої уздовж і навколо кожної осі координат.

Мобільність промислового робота визначається його здатністю здійснювати різні за характером руху: перестановочне (транспортні) переміщення між робочими позиціями, знаходяться на відстані, більшій, ніж розміри робочої зони маніпулятора; настановні переміщення в межах робочої зони, обумовленої конструкцією і розмірами маніпулятора; орієнтують переміщення схвата, визначувані конструкцією і розмірами кисті - кінцевої ланки маніпулятора. Промислові роботи можуть бути стаціонарними, що не мають перестановочних переміщень, і пересувними, що забезпечують всі названі види рухів

Доцільність використання ПР:

Достатньо швидка окупність

2. Виключення впливу людського фактору на конвеєрних виробництвах, а також при проведенні монотонних робіт, що вимагають високої точності;

3. Підвищення точності виконання технологічних операцій і, як наслідок, поліпшення якості;

4. Можливість використання технологічного обладнання в три зміни, навіть 365 днів в році;

5. Раціональність використання виробничих приміщень;

6. Виключення впливу шкідливих факторів на персонал на виробництвах з підвищеною небезпекою.

Список використаної літератури

1. «Сучасний електропривод верстатів з ЧПУ і промислових роботів» Михайлов О.П., Орлова Р.Т., Пальців А.В., 2001р.

2. « Роботизовані технологічні комплекси в ГПС» Н. М. Довбня, А. Н. Кондратьєв, Є. І. Юревич, 2000р.

3.«Робототехнічні комплекси» Під редакцією Б.І. Черпакова, 2002р.

4. « Роботизовані складальні комплекси» А. А. Іванов, В. В. Сафронов, 2001р.

5.«Технологія і обладнання виробництва електричних машин В»А.А. Осьмаков, 2003р.

Размещено на Allbest.ru