Промышленные роботы. Основные понятия

Манипулятор — устройство, содержащее рабочий орган, который предназначен для имитации перемещений и рабо­чих функций человека, и управляемое оператором или действующее авто­матически. В зависимости от метода управления манипуляторы делятся на три группы:

- с ручным управлением, т.е. управляемые оператором;

- автомати­ческие, т.е. управляемые по программе без участия оператора (неперепрог-раммируемый автоматический манипулятор называется автооператором);

- с комбинированным (или интерактивным) управлением, т.е. управляемые как автоматически, так и вручную с чередованием методов во времени.

Промышленный робот — автоматическая машина, представ­ляющая собой совокупность манипулятора и перепрограммируемого устройства управления, предназначенная для выполнения в производствен­ном процессе двигательных и управляющих функций, замеплющих анало­гичные функции человека при перемещении предметов производства и (или) технологической оснастки.

Основными структурными составными частями промышленных роботов являются исполни­тельное устройство, система управления и информационная система (рис. 1.4).

Исполнительное устройство реализует двигательные функции ПР и в общем случае состоит из манипулятора и устройства пере­движения.

Система управления — совокупность функционально взаи­мосвязанных и взаимодействующих средств управления, обеспечивающих обучение (программирование), сохранение программы и ее воспроизведе­ние (т.е. считывание информации и передачу управляющих сигналов испол­нительным органам ПР).

Информационная система — совокупность взаимосвя­занных и взаимодействующих технических средств, обеспечивающих полу­чение, преобразование, обработку и передачу информации о состоянии ПР и внешней среды.

В зависимости от выполняемых функций ПР подразделяются на подъ­емно-транспортные (вспомогательные), производственные (технологичес­кие) и универсальные.

Подъемно-транспортный ПР предназначен для обслужи­вания основного технологического оборудования и выполняет следующие вспомогательные операции: транспортирование, установку и снятие заго­товок, деталей, инструмента и приспособлений; очистку баз деталей и обо­рудования; транспортно-складские операции.

Производственный ПР предназначен для непосредственного участия в технологическом процессе в качестве производящей или обра­батывающей машины и выполняющей основные технологические опера­ции — гибку, сварку, окраску, сборку и т.п.

Универсальный ПР может выполнять функции как подъемно-транспортного, так и производственного ПР.

Функциональные возможности ПР во многом определяются типом системы программного управления (СПУ) и характером отработки прог­рамм.

Жесткопрограммируемые ПР выполняют круг действий, предусмотренных программой, которая не корректируется при изменении внешней среды. Адаптивные ПР оснащены сенсорными датчиками, получающими в процессе работы информацию об объектах и явлениях внешней среды и корректирующими на основе полученных сведений управляющую прог­рамму. Гибкопрограммируемые (интегральные) ПР форми­руют программу своих действий на основе поставленной цели и информа­ции об объектах и явлениях внешней среды.

В ПР применяются три типа СПУ, классифицируемые в зависимости от характера и дискретности перемещений:
- позиционные (от точки к точке);
- контурные (по непрерывной траектории);
- комбинированные (универсаль­ные) , т.е. позиционно-контурные.

По способу представления задающей информации СПУ делятся на электромеханические, цикловые (ЦПУ), аналоговые (АПУ), числовые (ЧПУ) и аналого-числовые (гибридные).

В электромеханических СПУ информация задается с помощью упоров, реле времени, кулачков распределительного механизма, копиров и т.п. В системах ЦПУ управляющие команды задаются в числовом виде, а гео­метрическая информация — посредством механических упоров или конеч­ных выключателей. В аналоговых СПУ, использующих в качестве элемент­ной базы решающие и операционные усилители постоянного тока, информа­ция задается в аналоговом виде. В системах ЧПУ (позиционных и контур­ных) информация задается в виде цифровых кодов, хранящихся на быстро­сменных носителях. В аналого-числовых СПУ информация задается в раз­личном виде — числовом, аналоговом и т.д.