построения промышленных роботов

При создании ПР так же, как и при разработке ряда других машин, имеют место два основных направления, связанные с попытками нахождения наиболее рационального метода их построения с точки зрения сокращения стоимости ПР и повышения надежности. Одно из этих направлений — создание универсальных машин, обладающих широкими возможностями, а другое — создание специализированных машин с меньшими возможностями, но более простых по конструкции.  

Первое из указанных направлений предполагает разработку ряда ПР, обладающих широкими возможностями, что позволяет использовать их в различных областях производства, следова­тельно, выпуск каждой из моделей может достигать значительных размеров, что, как известно, способствует снижению себестоимости. Недостатком данного метода является относительно высокая стоимость ПР вследствие его сложности. При этом возможности ПР во многих случаях недоиспользуются.  

Второе направление в создании ПР, с одной стороны, приводит к увеличению номенклатуры ПР, что отрицательно сказывается на серийности, их производства и, следовательно, на стоимости, а с другой стороны, упрощение конструкции ПР способствует снижению стоимости изготовления ПР.  

Одним из путей, способствующих разрешению указанных про­тиворечий, является построение ПР на агрегатно-модульной основе.  

Агрегатно-модульный метод построения ПР, т. е. создание конструкций ПР на базе ограниченной группы нормализованных узлов, имеет ряд преимуществ, которые в основном сводятся к следующему:  

возможность получения специализированных машин, наиболее полно отвечающих требованиям решения конкретной технологической задачи и не обладающих избыточностью функций и поэтому более дешевых по сравнению с универсальными ПР. При этом специализированные ПР выполняются не по индивидуальным проектам, а являются отдельными представителями предварительно разработанной гаммы;  

сокращение времени и трудоемкости проектирования специализированных ПР, так как агрегатное построение конструкции позволяет более полно использовать выполненные ранее разработки и расширять гамму изделий путем добавления новых узлов и их комбинаций на базе ранее разработанных узлов;  

увеличение надежности ПР за счет отработанности входящих в него узлов и наибольшего соответствия данной конструкции решаемой задаче;  

улучшение условий эксплуатации и повышение ремонтопригодности парка ПР за счет уменьшения числа вариантов конструкций узлов и деталей;  

удешевление производства за счет снижения номенклатуры деталей в производстве и увеличения серийности их выпуска; сокращение сроков подготовки обслуживающего персонала. К недостаткам агрегатно-модульного подхода относится необходимость разработки механической системы конкретных моделей ПР из деталей, узлов и кинематических модулей ограниченной номенклатуры, что иногда может привести к неоправданному (технологически)' снижению функциональных возможностей машины. Получение заданной траектории движения исполнительных органов ПР с помощью имеющегося набора простейших функциональных узлов, каждый из которых обеспечивает один или два вида движений, может вызвать увеличение числа сочленений, утяжеление конструкции, снижение ее жесткости, ухудшение динамических характеристик и точностных параметров. В некоторых случаях приходится принимать решения, менее целесообразные с конструкторской точки зрения, но более отвечающие выбранным принципам агрегатного построения.  

Приемы и принципы, закладываемые отдельными проектиров­щиками при создании агрегатно-модульных конструкций, различны.  

Одной из разновидностей агрегатного принципа построения ПР является модульный принцип. Под этим обычно подразумевается создание ПР на базе функциональных модулей (узлов), имеющих все необходимые элементы, включая приводы, датчики обратной связи и т. п., необходимые для обеспечения модулем своего функционального назначения. При построении ПР модули соединяются между собой в требуемом порядке, а также производится подсоединение силовых и управляющих коммуникаций.  

Модульный принцип построения ПР по сравнению с методом построения на базе более мелких нормализованных узлов имеет преимущество в части большего удобства при создании и пере­стройке ПР и сокращения числа узлов, входящих в конкретный ПР. К числу недостатков этого принципа построения следует отнести:  

увеличение номенклатуры модулей, в связи с тем, что одинаковые узлы с различными приводами или датчиками обратной связи превращаются в разные модули;  

сложность и в ряде случаев функциональная избыточность модулей;  

сложность использования одних и тех же модулей при различных системах управления.  

В связи с указанным могут быть намечены следующие основные направления в создании ПР:  

при создании ПР для выполнения сложных перемещений в пространстве (сварка, окраска, очистка отливок и т. п.) наиболее целесообразным следует признать создание оригинальных конструкций ПР универсального типа с широкими возможностями;  

при создании ПР для выполнения более простых операций, таких, например, как загрузка станков, прессов, литейных машин и т. п., целесообразно создавать ПР специализированного типа на агрегатно-модульном принципе построения. При этом в номенклатуру нормализованных узлов должны быть включены только те модули, в которых привод органически входит в узел.