|
Рассмотрим две конструктивных
разновидности таких роботов, используемых в робототехнических комплексах
легкой и электронной промышленности.
Двурукий промышленный робот-перегрузчик
При создании модульных роботов-перегрузчиков
предпочтительна схема с несущей стойкой, позволяющей обеспечивать
уравновешенную конструкцию, разворот вокруг своей оси и удобство
энергоподводов. Недостаточно малая удельная мощность электродвигателей в
таких конструкциях не может быть препятствием их использованию в
электромеханических приводах для перемещения сравнительно легких подвижных
звеньев. Разворот, подъем, покачивание и поступательное движение захватных
органов конструктивно обеспечиваются с помощью однотипных электромеханических
модулей вращательного движения или комбинации электромеханических модулей
вращательного и поступательного движений.
Кинематические схемы унифицированных приводов волновых
зубчатого и резьбового модулей, использованных в конструкции ПР, показаны на
9.8 и 9.9. Конструктивное построение и принцип их работы аналогичны
рассмотренным модулям поступательного и вращательного движений ( 9.3 и 9.4) с
той разницей, что в них применены устройства повышения кинематической
точности волновых механизмов (см. 7.8.6). Волновой резьбовой модуль ( 9.9)
отличается от зубчатого ( 9.8) наличием штока-гайки с резьбой, зацеляющейся с
аналогичной резьбой гибкой оболочки, деформируемой генераторами волн.
Ниже приведены варианты двуруких модульных роботов-перегрузчиков,
предназначенных для межоперационной загрузки-выгрузки деталей с
телескопическим перемещением шарнирного многозвенника со схватом на конце.
Привод по указанным координатам осуществляется от шагового
двигателя и позиционной системы числового программного управления с шаговым
электродвигателем. Для контроля крайних положений по координатам установлены
бесконтактные датчики. Система управления обеспечивает наладочный
(обучающий), полуавтоматический (покадровый) и автоматический режимы.
В манипуляторе ( 9.10) по всем координатам в качестве
приводов используется унифицированная конструкция электромеханического модуля
вращательного движения ( 9.8). Подъем исполнительных органов относительно
колонны 1 производится с помощью рейки 2, с которой контактирует расположенная
на выходном валу модуля 3 шестерня 4. Для поднимаемой каретки 5 предусмотрены
направляющие 6. Модуль 7 через шестерню 8 и зубчатое колесо 9 обеспечивает
вращение платформы 10, опирающейся на подшипники 11. Горизонтальное
перемещение исполнительных органов производится с помощью двух одинаковых
модулей 12, на выходных валах которых установлены ведущие шестерни 13,
зацепляющиеся с рейками 14, установленными на направляющих качания 15 корпуса
16. Поступательное перемещение реек через пантограф 17 передается захватному
В другом варианте манипулятора ( 9.11) установленные на
колонуе 1 резьбовые волновые модули 2 штоками 3 поднимают каретку 4 по
направляющим 5. Зубчатый волновой модуль 6 вращает на подшипниках 7 через
зубчатые колеса 8 и 9 платформу 10. Рвзь- бовые волновыв модули 11 штоками 12
через пантографы 13 перемещают по горизонтали захваты 14.
Подъемно-транспортные промышленные роботы (ПТПР) в
гибких автоматизированных производствах выполняют роль связующих звеньев
между технологическим оборудованием и грузовыми потоками. К конструкциям
подъемно-транспортных роботов предъявляются такие требования: перемещение
грузов на значительные расстояния (до нескольких десятков, а иногда и сотен
метров), достаточные быстродействие и точность позиционирования, малые
габаритные размеры и значительная грузоподъемность.
При создании модульных транспортных роботов предпочитают
схему с монорельсом, позволяющую предусмотреть значительную величину
перемещения ПР и относительно малую массу подвижных звеньев. В этом случае
конструктивно обеспечиваются продольное и поперечное перемещения рабочего
органа с помощью однотипных модулей поступательного движения, установленных
взаимно перпендикулярно в параллельных плоскостях. Вертикальное перемещение
захватного органа при малых габаритных размерах манипулятора по высоте
осуществляется с помощью многозвенного пантографа, приводимого в движение
модулем поступательного перемещения.
Конструкция транспортного ПР модульного типа о унифициро-
ванными электромеханическими волновыми реечными модулями ( 9.12) наиболее
полно отвечает этим требованиям. На несущей направляющей 1 установлена
подвижная каретка 2 манипулятора, к которой крепится поперечная направляющая
3. На последней установлена подвижная каретка 4, унифицированная с кареткой
2. Вдоль направляющих 1 и 3 закреплены зубчатые рейки, с которыми
взаимодействуют унифицированные электромеханические приводы 5 поступательного
перемещения. К каретке 4 крепится несущая конструкция для привода 6
поступательного перемещения телескопического пантографа 7 с захватным
устройством 8. Привод 6 унифицирован с приводом 5. Контроль конечных
положений кареток осуществляется с помощью бесконтакных датчиков 9.
Особенностью манипулятора ПР является применение в
качестве приводов поступательного перемещения механического преобразователя
движения нового типа - волнового реечного механизма, в котором в отличие от
традиционных волновых механизмов отсутствует гибкое звено.
Волновой реечный механизм ( 9.13) работает следующим
образом. Движение на прямозубую рейку 1 передается от приводного вала
(генератора бегущей волны) 2 посредством толкателей 3, которые перемещаются в
корпусе 4 возвратно-поступательно, ортогонально направлению движения корпуса
относительно рейки таким образом, чтобы за один цикл волнового движения всех
толкателей осуществлялось перемещение гайки на один шаг. Контакт толкателей с
зубьями рейки, направляющей корпуса и генератором бегущей волны
осуществляется через тела качения (ролики, шарики) 5,6 под действием пружин
7. Генератор бегущей волны 2 выполнен в виде винтообразного кулачкового вала
|