Principalul aparat robot industrial

Manipulatorului unui robot industrial conform funcției lor, trebuie să furnizeze elementul de ieșire de mișcare și fixate pe aceasta, manipularea obiectelor în spațiu de-a lungul unei căi predeterminate și cu o orientare predeterminată. Pentru punerea în aplicare integrală a cerințelor manipulatorului legătura de bază trebuie să aibă cel puțin șase mobil și mișcarea fiecare dintre ele trebuie să fie controlate. robot industrial cu șase mobilitati este un sistem de automatizare complex. Acest sistem este complex, atât în ​​procesul de fabricație și în timpul utilizării. Prin urmare, structurile actuale de roboți industriali sunt adesea folosite cu un număr de mecanisme de mobilitate, cel puțin șase. Cele mai simple Controlerele au trei, uneori doi, mobilitate. Astfel de manipulatoare sunt mult mai ieftin să producă și să utilizeze, dar au cerințe specifice de organizare a mediului de lucru. Aceste cerințe se referă la o anumită orientare a obiectului manipulare în raport cu mecanismul robotului. Prin urmare, echipamentul trebuie să fie plasat pe un astfel de robot la orientarea dorită.






Să considerăm, de exemplu, schema structurală și funcțională a unui robot industrial cu un trehpodvizhnym manipulator. Mecanismul de bază al mâinii manipulatorului constă dintr-un nivel fix 0, iar cele trei unități mobile 1, 2 și 3 (ris.19.1).

Mecanismul acestui manipulator corespunde unui sistem de coordonate cilindric. In acest sistem, unitatea 1 se poate roti în raport cu nivelul 0 (relativa unghiular deplasare J10), membru 2 se deplasează vertical în raport cu nivelul 1 (mișcarea relativă liniară S21) și unitatea 3 este deplasat într-un plan relativ orizontal la legătura 2 (mișcarea relativă liniară S32). La capătul elementului 3 este întărit dispozitivul de prindere sau clește de prindere adaptat pentru a prinde și ține obiectul în timpul manipulării manipulatorului. Legăturile mecanismul principal brațul pârghiei definesc între ele trei perechi odnopodvizhnye cinematic (una A de rotație și translație două și C) și poate găzdui mișcarea unui obiect în spațiu fără control al orientării sale. Pentru efectuarea fiecare dintre cele trei mișcări relative ale manipulatorului trebuie să fie echipate cu elemente de acționare care cuprind motoare și sisteme de transmisie și senzori de feedback. Deoarece mișcarea obiectului este efectuată de o anumită lege de mișcare, sistemul trebuie să aibă un dispozitiv pentru a salva și de a specifica mișcările de program care apelează programmonositelyami. Sub controlul unui computer astfel de dispozitive pot fi o dischetă, CD, benzi magnetice, și altele. Semnalele de comandă ale motorului de conversie program de mișcare predeterminată se realizează un sistem de control. Sistemul include un calculator cu un software adecvat, de la digital la analog și amplificatoare. Un sistem de control în conformitate cu un program prestabilit, generează și furnizează un dispozitiv de actiune (motoare) intrări de comandă de acționare ui. Dacă este necesar, se corectează aceste semnale efecte dxi. care intră în ea de la senzorii de feedback. O diagramă funcțională a unui robot industrial este prezentat în Fig. 19.2.

Concepte și definiții de bază. Structura manipulatori. Caracteristicile geometrice-cinematice.

Structura Formula - matematice notatie Manipulator diagramă bloc care conține informații privind numărul mobilității sale, o pereche cinematice și orientarea acestora în raport cu axele sistemului de coordonate de bază (sistem asociat cu o legătură fixă).

Mișcarea, care a furnizat manipulatorul este împărțit în:

• global (robot cu o bază mobilă) - cremalieră braț mișcare care depășește substanțial mărimea mecanismului;
• regionale (transport) - mișcarea asigurată de manipulatorul primele trei link-uri sau „mână“, a cărei magnitudine este comparabilă cu mărimea mecanismului;
• locală (orientarea) - mișcare furnizate de link-urile manipulatori, care formează o „perie“, a cărei valoare este mult mai mică decât dimensiunea mecanismului.

În conformitate cu această clasificare a mișcărilor în porțiunea Manipulator pot distinge două lanț cinematic cu diferite funcții: mecanism de braț și mecanismul periei. „Mâna“ înseamnă acea parte a brațului care se deplasează centrul de Tong - punctul M (trafic regional Tong); sub „perie“ - acele unități și cuplurile care asigură orientarea dispozitivului de prindere (graifăr mișcare locală).
Luați în considerare o schemă bloc manipulator antropomorf, adică circuit care într-o primă aproximație, corespunde mecanismului de mâna omului (ris.19.3).

Acest mecanism constă din trei unități mobile și trei perechi de cinematică: două trehpodvizhnyh sferice A3sf și S3sf și odnopodvizhnoy audio B1B de rotație.

perechile cinematice ale manipulatorului caracterizat prin: numele sau simbolul cutiei de viteze - latin majusculă alfabet (A, B, C, etc.); unități care formează o pereche de (0 / 1,1 / 2 și altele asemenea); mișcarea relativă a legăturilor în perechea (pentru perechile odnopodvizhnyh - rotație, translație și șurub); Mobilitatea KP (pentru aburul inferior la 1 la 3, pentru a produce abur mai mare la 4 la 5); KP orientare axă în raport cu baza sau axelor sistemului de coordonate local.
Spațiul de lucru al manipulatorului - o parte a spațiului delimitat de învelișul de suprafață la setul de poziții posibile ale părților sale.
Zona de servicii Manipulator - o parte a spațiului corespunzător setului de poziții posibile ale centrului element de prindere. Zona de servicii este o caracteristică importantă a manipulatorului. Acesta este determinat de structura și sistemul de constrângeri braț manipulator și proiectare impuse de mișcarea relativă în unități manuale coordonate.
Mobilitate Manipulator W - numărul de coordonate generalizate independente identifică în mod unic poziția de prindere în spațiu.

sau pentru lanțuri cinematice deschise:

Structura lanțului cinematic al manipulatorului trebuie să asigure mișcarea necesară a obiectului într-un spațiu cu o orientare predeterminată. Pentru aceasta este necesar să se înțeleagă brațul a fost capabil vyponyat mișcare cel puțin șase coordonate: trei liniare și trei unghiulare. Să considerăm un punct de pe manipularea obiectului M, care coincide cu centrul dispozitivului de prindere. Poziția obiectului în staționare sistem z0 (baza) 0x0 y0 coordonatelor determinate de M și orientarea vectorului razei vectorului unitate din punctul de pornire în acest moment. În matematică, poziția punctului în spațiu este dată de unul dintre cele trei sisteme de coordonate:

Obiect Orientarea în spațiu dat de unghiurile a, b și g, care definește vectorul de orientare cu axele bazei sistemului de coordonate. Fig. 19,5 este o diagramă a șase brațului mobil cu perechile cinematice de rotație cu coordonatele obiectului manipulare.

Atunci când sinteza structurală a mecanismului manipulatorului ar trebui să ia în considerare următoarele:

• perechile cinematice de manipulatori sunt echipate cu elemente de acționare, inclusiv motoare și frâne, astfel încât sistemele de manipulație frecvent utilizate odnopodvizhnye perechi cinematică: rotație sau de translație;
• necesar să se prevadă nu numai un manipulator de mobilitate pețitor predeterminate, dar această orientare axele perechilor cinematice care asigură zona de serviciu forma dorită, precum și simplitatea și ușurința programării mișcărilor sale;
• alegerea orientării perechii cinematic trebuie să ia în considerare locația unității (pe sol sau pe unități mobile), precum și o modalitate de a echilibra greutatea unităților de putere.

Când prima condiție pereche cinematic este înlocuită cu mai multe conexiuni mobilitati cinematice echivalente. Un exemplu de astfel de compus pentru perechea sferică din Fig. 19.6.
Mutarea graifărul în spațiu se poate realiza în cazul în care prima axă de a se orienta trei perechi cinematice ale axelor uneia dintre axele de coordonate. Alegerea sistemului de coordonate determină tipul brațului manipulator și înaintea zonei sale de acoperire. tipuri de sisteme de coordonate pentru braț manipulator, care sunt prezentate în Tabelul 19.1 GOST 25685-83 definite. Există exemple de mecanisme de diagrame bloc corespunzătoare sistemelor de coordonate. mecanisme diagrame pensulă Block folosite în manipulatori sunt prezentate în Tabelul 19.2. Adiacent la link-ul de ieșire a brațului sau un alt mecanism de perie poate primi cele mai multe cunoscute manipulatori diagrame structurale care sunt utilizate în roboți industriali reale.

pereche cinematic sferic