2. Анализ манипулятора и выбор оптимального

Промышленный робот (ПР) - это универсальное, автономное и автоматическое устройство с памятью и программным управлением, предназначенное для воспроизведения двигательных и некоторых умственных функций человека при выполнении основных и вспомогательных производственных операциях.

Основной частью ПР являются манипуляторы.

Манипулятор (М) - это устройство, для выполнения двигательных функций, аналогичных функциям руки человека, с целью проведения различных манипуляций с объектом.

К манипуляторам относятся: механическая рука, автооператоры, роботы и др.

По методам управления различаются 2 группы манипуляторов:

- биотехнические, которые включают в себя копирующие, командные, полуавтоматические.

- автоматические - это с автооператорным, интерактивным и с перепрограммируемым управлением.

Манипуляторы в основном состоят из следующих элементов:

- задающего, то есть создающего управляющие сигналы;

- исполнительного, то есть выполняющего действия по сигналам;

- связующего, то есть передающего сигналы;

- работающего, то есть реализующего заданными сигналами действия на практике.

В манипуляторах с копирующим управлением рабочий орган повторяет движения кисти руки оператора, с командным - управляется при помощи кнопок, рукояток и другие. С полуавтоматическим - управляется при помощи рукоятки с малой ЭВМ, вычислителем и другие. Эти манипуляторы не имеют памяти и работают только с оператором. В манипуляторах с автоматическим управлением участие оператора не требуется.

Промышленный робот может включать в конструкцию одну или несколько рук манипуляторов и, как правило, один блок ЭВМ. Конструкция руки робота манипулятора состоит из типовых модулей, подобранных согласно требованиям заказчика, который должен определиться с грузоподъемностью, точностью позиционирования, степенью свободы манипулятора.

Механическая рука может закрепляться на статической и подвижной основе. В свою очередь, подвижная версия выпускается в вариантах с ограниченной и полной свободой. Устройства с ограничением перемещаются по направляющим-рельсам, в то время как свободно передвигающиеся роботы могут иметь гусеничный или колёсный привод. Последние, зачастую, используются для работы по месту и имеют, исключительно, дистанционное управление, так как рабочие параметры манипулятора сильно зависят от местоположения робота на местности.

Движения, совершаемые рукой робота в пределах его рабочей зоны,

называются региональными, или переносными, так как они обеспечивают

перенос объекта в требуемую точку. Локальные движения - это перемещения, соответствующие движениям кисти руки. Основное назначение - ориентирование объекта манипулирования, поэтому их также называют ориентирующими. Пространственный манипулятор в общем случае должен иметь шесть степеней подвижности, три для отработки региональных (переносны) движений и три - для локальных (ориентирующих).

Для промышленных роботов обычно оказывается достаточным для выполнения рабочих операций 4 - 5 степеней (3 переносных и 1 - 2

ориентирующих). Простейшие, не перепрограммируемые роботы

называемые автооператорами, могут иметь 1 - 2 степени подвижности.

Кинематическая цепь региональных движений обычно содержит три

звена и три кинематические пары V класса (вращательных и поступательных)

и носит название руки. Возможны следующие расположения кинематических пар ВВВ, ВВП, ВПВ, ПВВ, ППВ, ПВП, ВПП, ППП. Оси соседних кинематических пар могут иметь самое различное относительное расположение, поэтому схемы манипуляторов весьма разнообразна.

Выбор манипулятора:

Модель Fanuc-1

Основное назначение - для автоматизации процессов замены заготовок и инструмента, для уборки стружки из зоны резания одного-двух станков с ЧПУ.

Номинальная грузоподъемность……………………..20кг.

Число степеней подвижности…………………………5

Число рук/захватов на руку…………………………..1/1

Тип привода……………………………………………пневматический

Устройство управления……………………………….позиционное

Число программируемых координат…………………5

Способ программирования перемещений……………обучение

Емкость памяти системы, число точек………………251

Погрешность позиционирования…………………….±1.0%

Максимальный радиус зоны обслуживания R………1844мм

Масса……………………………………………………830кг

Линейное перемещение (со скоростью 0,5 м/с.)

z……………………………………………………..500

r……………………………………………………...800; 1100

Угловые перемещения

Захват

A B C

Б(со скоростью 60°/c)…………….Фиксированное   90;180 270

в (со скоростью 30°/c)…………….То же 7 7

ц (со скоростью 60°/c)……………. Ї 210

Модель POI

Основное назначение - для загрузки разгрузки .

Номинальная грузо подьемность………………………….20кг.

Число степеней подвижности……………………………..4

Число рук/захватов на руку……………………………….1/1

Тип привода……………………………………………….пневмотический

Устройство управления…………………………………..позиционое

Число прогромируемых координат………………………4

Способ прогромирвания перемещений………………….обучение

Погрешность позиционирования………………………..±0,2%

Максимальный радиус зоны обслуживания R…………1200 мм

Ленейное перемещение (со скоростью 0,5 м/с.)

z……………………………………………………….575

r…………………………………………………….....750

Угловые перемещения

ц (со скоростью 120 м/c) ……………………………180

a……………………………………………………….90;45;30;15

Я выбираю модель Fanuc-1, т.к. эта модель наиболее оптимальна для производства изделий микроэлектроники.