Глава 2. Основные показатели промышленных роботов
Основные показатели промышленных роботов подразделяются на две группы; качественные (общие сведения) и количественные (технические характеристики).
Общие сведения включают следующие показатели, существенные для разработки и (или) выбора рабочих органов ПР:
–назначение и выполняемая функция (например, обслуживание токарных станков, точечная сварка);
–число степеней подвижности манипулятора (с указанием, сколько из них региональных и локальных) определяют как число степеней свободы кинематической цепи относительно звена, принятого за неподвижное;
–кинематическая схема с обозначением вида степеней подвижности (поступательных и вращательных);
–вид привода (пневматический, гидравлический, электрический, комбинированный);
–способ управления и способ программирования;
–вид рабочего органа (захватное устройство, сварочные клещи, горелка, распылитель и т.п.) и способ его замены (вручную или автоматически);
–исполнение (обычное, пыле-, влагозащищенное).
Технические характеристики робота, существенные для выбора рабочего органа, следующие:
–номинальная грузоподъемность —наибольшее значение массы предметов производства или технологической оснастки, включая массу захватного устройства (так называемая грузоподъемность «на крюке»), при которой гарантируется их удержание и обеспечение установленных значений эксплуатационных характеристик;
–максимальная абсолютная погрешность позиционирования рабочего органа манипулятора определяется как линейное отклонение определенной точки (условного центра) рабочего органа от положения, задаваемого программой или специальными устройствами (например, упорами, концевыми выключателями);
–погрешность отработки траектории рабочего органа —отклонение траектории рабочего органа от заданной управляющей программой;
–показатели надежности: установленная наработка на отказ, установленный срок службы до капитального ремонта и до списания;
–геометрические характеристики движений звеньев манипулятора представляют в виде линейных и угловых величин (вылет, ходы, углы поворота и пр.);
–быстродействие оценивают скоростями линейных и угловых перемещений звеньев манипулятора;
–геометрические характеристики рабочей зоны, рабочая зона представляет собой пространство, в котором может находиться рабочий орган при работе ПР;
–зона обслуживания (пространство, в котором рабочий орган выполняет свои функции в соответствии с назначением ПР);
–рабочее пространство (пространство, в котором могут находиться подвижные звенья манипулятора ПР);
–показатели устройств управления в паспорте промышленного робота обычно приводятся в краткой форме, а более полно даются в отдельном описании устройства управления;
–число одновременно управляемых движений по степеням подвижности;
–число каналов связи и для обмена сигналами с внешним оборудованием, оснасткой и аппаратурой;
–параметры энергопитания (для роботов с пневмоприводом – давление и расход воздуха, для роботов с электроприводом – напряжение и потребляемая мощность);
–технические характеристики датчиков информационного оснащения важны для решения вопросов, связанных с применением робота и организацией робототехнического комплекса (РТК);
–технические показатели рабочих органов роботов устанавливают отдельно для инструментов, технологических головок и для захватных устройств.
Поскольку промышленные роботы являются структурным элементом РТС или РТК, то и требования к ним определяются условиями функционирования в этих системах. С этой точки зрения все требования, предъявляемые к промышленным роботам, можно разделить на следующие группы:
–обеспечение функций и параметров гибкой производственной системы (ГПС);
–гибкость, сочетающая простоту и экономичность при переходе на другое изделие;
–простота и надежность работы, в том числе в интервале температур от О°С до 50°С;
–устойчивость работы в автоматических режимах;
–совместимость с сопрягаемым оборудованием (соответствие сложности ПР технологическому и вспомогательному оборудованию и оснастке (отсутствие избыточных универсальности и памяти), сопрягаемость ПР с оборудованием комплекса, возможность реализации управляющих воздействий на соответствующее оборудование, возможность автоматической перенастройки);
–экономичность работы при соответствующем числе степеней подвижности;
–точность (повторяемость) позиционирования с небольшим временем затухания колебаний в точке позиционирования;
–высокая удельная грузоподъемность;
–высокая помехозащищенность.