Состав и применение промышленных роботов
Промышленный робот - совокупность механизмов, которая предназначена для выполнения двигательных и управляющих функций в производственном процессе, представляющая собой автоматическое устройство, состоящее из манипулятора и перепрограммируемого устройства управления, формирующее управляющее воздействие, задающие необходимые движения исполнительных органов манипулятора.
Промышленный робот состоит из механической части и системы управления данной частью. Помимо этого, робот может обладать средствами очувствления, от которых сигналы поступают в систему управления.
Манипулятор - управляемая машина или механизм, который предназначен для выполнения двигательных функций, которые аналогичны функциям человека при перемещении объектов в пространстве, также оснащенный рабочим органом.
Исполнительный механизм манипулятора представляет собой открытую кинематическую цепь, в которой звенья последовательно соединены между собой сочленениями разного типа. В большинстве случаев встречаются кинематические пары V-го класса. Взаимное расположение и сочетание сочленений и звеньев определяет количество степеней подвижности и область действия манипуляционной системы. На конце манипулятора находится рабочий орган, представляющий собой устройство для выполнения специального задания. В качестве рабочего органа манипулятора используются технологический инструмент или захватное устройство. Самой универсальной разновидностью захватного устройства является схват - устройство, в котором захватывание и удержание объекта осуществляется посредством относительного перемещения частей данного устройства. По способу удержания захватные устройства манипулятора делятся на удерживающие, поддерживающие и схватывающие. Чтобы привести звенья манипулятора и устройства схвата в движение применяются пневматические, электрические или гидравлические приводы. По современным подсчетам 50 % современных промышленных роботов оборудованы электрическим приводом, около 30 % гидравлическим и 20 % пневматическим. В развитии системы управления промышленными роботами прослеживается два основных направления. Первое берет начало от систем программного управления станками, а второе является причиной появления полуавтоматических биотехнических и интерактивных систем, управление которыми осуществляет оператор.
Современные промышленные роботы способны выполнять основные и вспомогательные технологические операции. Самыми распространенными действиями, которые выполняются промышленными роботами являются:
- Перенос материалов.
- Обслуживание машин и станков.
- Точечная и дуговая сварка.
- Штамповка и ковка.
- Литье.
- Нанесение покрытий посредством распыления.
- Различные операции обработки - сверление, клепка, обдирка, очистка и т.п.
- Сборка электрических, механических и электронных деталей.
- Контроль качества готовой продукции.
Виды промышленных роботов
Существуют три основных вида промышленных роботов:
- Автоматические. Данные роботы делятся на программные, адаптивные, обучаемые и интеллектуальные. Программные промышленные роботы работают на основе циклической программы, заранее вводимой в блок памяти. Они являются самыми простыми и дешевыми из автоматических роботов. Благодаря встроенной системе сенсоров и датчиков адаптивные роботы могут переключать программу с учетом изменения внешних условий. В обучаемых роботах управляющая программа корректируется в зависимости от хода технологического процесса. После этого робот функционирует с учетом внесенных изменений. Интеллектуальные промышленные роботы являются последним поколением устройств. Они оборудованы элементами искусственного интеллекта и поэтому способные самостоятельно анализировать окружающую среду и действовать с учетом полученной информации.
- Биотехнические. Данные роботы делятся на командные роботы или манипуляторы, копирующие и полуавтоматические. Командные промышленные роботы управляются дистанционно оператором, копирующие повторяют действия оператора, а в полуавтоматических оператором задается движение основном органу, работа сочленений корректируется и согласуется системой управления.
- Интерактивные. Данный роботы делятся на автоматизированные, супервизорные и диалоговые. В автоматизированных промышленных роботах автоматический режим работы чередуется с работой оператора. Супервизорные промышленные роботы выполняют заданный цикл, но при этом переход от одного этапа работы к другому происходит посредством команд оператора. Диалоговые роботы функционируют в автоматическом режиме, однако, при этом они взаимодействуют с оператором при помощи специального языка, например, голосовых команд.
