ОПИСАНИЕ ТИПОВОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ВЫБОРА МАНИПУЛЯТОРА

DESCRIPTION OF THE TYPICAL PROCESS AND SELECTION OF THE MANIPULATOR

Alena Kulikova

student, Institute of New Materials and Technologies, The Ural Federal University named after the first President of Russia B. N. Yeltsin,

Russia, Ekaterinburg

АННОТАЦИЯ

В статье представлено описание типового технологического процесса и подбор робота манипулятора для того или иного технологического процесса.

ABSTRACT

The article presents a description of a typical technological process and the selection of a robotic arm for a technological process.

Ключевые слова: манипулятор; технологический процесс.

Keywords: manipulator; technological process.

Манипуляционным роботом называют техническое устройство (машина), предназначенное для выполнения работ универсального характера, исполнительными устройствами которого служат манипу­ляторы (механические руки). В зависимости от степени участия человека в управлении манипуляционные роботы подразделяются на три тина: автоматические, биотехнические и интерактивные.

Технологический процесс - последовательность, характер движения (перемещения) механизма, выполняющего определенный вид деятельности.

Рассмотрим типовой технологический процесс сборки и разборки рабочих органов, например тел вращения, который состоит из следующих этапов:

• обработка рукотворного материала манипулятором;
• перемещение заготовки на станке и ее установка;
• отсоединяйте манипулятор от станка при разработке деталей;
• удерживание готового материала рукой манипулятора;
• перемещать и латать заготовку;
• вращение руки манипулятора на лотке с зазорами [1].

При проектировании технологического процесса с помощью робота предполагается, что производительность робота всегда будет выше, чем у человека, но необходимо учитывать «неполноценность» робота, его преимущества и недостатки. Также необходимо учитывать условия эксплуатации, в которых будет работать робот, а также температуру, загазованность и запыленность воздуха, вибрацию и другие факторы внешней среды, влияющие на работу манипулятора и системы управления роботом.

При выборе промышленного робота для данного технологического процесса контролируются требования к нему:

• робот должен быть предназначен для выполнения функций, соответствующих технологическому процессу;

(1)

Mmax — максимальная масса

Mmin — минимальная масса

• должен обладать высокой перегрузочной способностью, то есть отношение должно быть в пределах 3-4;
• жесткие требования к массогабаритным и энергетическим характеристикам электродвигателя, это диктуется необходимостью перемещения рабочего органа ПР вместе с двигателем;
• высокая точность позиционирования;
• номинальная грузоподъемность;
• соблюдение скоростных режимов перемещения заготовки.

Внешний вид промышленного робота сильно зависит от внешнего вида моторов, которые перемещаются по шарнирам манипулятора. Существуют две принципиально разные схемы промышленных роботов - приводимые в движение звеньями, приводимыми в движение двигателями, и двигатели на базе роботов, иногда по комбинированной схеме. Наиболее часто используемая схема — это силовые двигатели, установленные на манипуляторе робота и движущихся частях руки. Эта схема вполне пригодна для программирования и управления движением. Если двигатели расположены в основании робота, то запрограммировать движение звеньев затруднительно из-за наличия планетарного механизма, сложной кинематической связи между углами поворота валов двигателей и относительными углами поворота. Суставы рук, тем более, что такая схема усложняет конструкцию самого манипулятора. Учитывая, что наш технологический процесс ориентирован на обеспечение высокой степени маневренности манипулятора, высокой точности позиционирования и программирование легкости перемещения звеньев, остановимся на схеме манипулятора, в которой движутся двигатели. Расположены на подвижных рычагах [2].

 Роботы-манипуляторы способны выполнять основные и вспомогательные операции.

Действия, выполняемые роботами-манипуляторами:

- перенос материалов

- дуговая и точечная сварка;

- ковка и штамповка;

- нанесение покрытий распылением;

-операции сверления, фрезерования, клёпки, шлифовки, полировки;

- сборка механических, электрических и электронных деталей;

- контроль качества продукции;

-хирургические операции;

-агропромышленные работы [3].

Технологические роботы манипулятор применяются в следующих процессах: контактной и дуговой сварке, плазменной резке, литье, ковке, фрезеровании и сверлении, шлифовке и полировке, резке и лакировании материалов, окраске и лакировании, комбинированной обработке, сборке конструкций, упаковке, транспортировке.

Список литературы:

1. Апатов Ю.Л. Автоматизация производственных процессов в машиностроении (АППМ) Мн.: Новое знание, 2004. — 336 с.
2. Studbooks [Электронный ресурс]: https://studbooks.net/2133665/matematika_himiya_fizika/tipovoy_tehnologicheskiy_protsess_vybor_manipulyatora (дата обращения 04.04.2022)
3. Mentamore [Электронный ресурс]: https://mentamore.com/robototexnika/promyshlennyj-robot-manipulyator.html  (дата обращения 04.04.2022)