Промышленные роботы агрегатно-модульного типа
Оглавление
Предисловие
Глава 1. Основные принципы построения промышленных роботов. Термины и определения
1.1. Структура промышленных роботов
1.2. Основные направления построения промышленных роботов
1.3. Агрегатно-модульное построение промышленных роботов
Глава 2. Примеры конструкции промышленных роботов агрегатно-модульного типа
2.1. Роботы на базе одной компоновочной схемы (однотипные роботы)
2.2. Роботы с различными компоновочными схемами
Глава 3. Расчет и проектирование устройств и агрегатов промышленных роботов
3.1. Выбор основных конструкционных параметров модулей по точности и жесткости
3.2. Проектирование пневматического привода модулей промышленных роботов
3.3. Проектирование электрогидравлического привода дроссельного регулирования промышленных роботов
3.4. Выбор параметров гидравлических демпферов промышленных роботов
3.5. Расчет и проектирование электромеханических модулей
3.6. Расчет модульных силомоментных датчиков промышленных роботов
Глава 4. Кинематический расчёт компоновок промышленных роботов агрегатно-модульного типа
4.1. Описание кинематики предметов производства в роботизированных тех-нологических комплексах методом матриц
4.2. Особенности построения кинематических моделей модульных промыш-ленных роботов
4.3. Обратные задачи кинематики типовых компоновок манипуляторов про-мышленных роботов
4.4. Автоматизированный расчет кинематики компоновок промышленных роботов (прямая задача)
4.5. Кинематическая точность промышленных роботов
4.6. Определение скоростей в приводах промышленного робота при движении по заданной траектории
4.7. Алгоритм структурного и кинематического синтеза компоновок агрегатно-модульных промышленных роботов
4.8. Выбор компоновки промышленных роботов модульного типа по условиям точности и быстродействия
Глава 5. Динамический расчет компоновок агрегатно-модульных промышленных роботов
5.1. Автоматизированный расчет и моделирование динамики компоновок
5.2. Обратные задачи динамики манипуляторов
5.3. Динамика манипуляторов с учетом кулоновского трения
5.4. Динамический расчет механической системы роботов на основе моделей с сосредоточенными массами
5.5. Расчет упругих и динамических характеристик механической системы промышленных роботов на основе метода конечных элементов
5.6. Кинетостатический расчет типовых компоновок промышленных роботов
Глава 6. Алгоритмы управления промышленными роботами....
6.1. Динамические алгоритмы управления
6.2. Синтез алгоритма управления движением манипулятора по заданной траектории
6.3. Алгоритмы управления промышленным роботом с силовым очувствлением
6.4. Оптимизация по быстродействию движений промышленных роботов с цикловой системой управления и пневматическим приводом
6.5. Оптимизация по быстродействию движений промышленных роботов с позиционной системой управления
6.6. Построение алгоритма управления при выводе объекта в заданную точку пространства с заданной скоростью
Список литературы
Предметный указатель
Предисловие, краткое описание
Перевод народного хозяйства на путь интенсивного развития — объективное требование времени. Интенсификация производства сегодня стала основой решения ключевой задачи экономического развития — кардинального повышения производительности труда.
Ведущая роль в ускорении научно-технического прогресса и перевода народного хозяйства на интенсивный путь развития принадлежит машиностроению.
Особое внимание должно быть уделено ускорению работ по автоматизации машиностроительного производства, определяющего промышленный потенциал и технический уровень всех отраслей народного хозяйства. Машиностроительные отрасли являются наиболее подготовленными для внедрения самых современных достижений научно-технического прогресса. Широкое внедрение средств автоматизации в машиностроении не только сократит дефицит рабочей силы на предприятиях, но и будет способствовать перераспределению трудовых ресурсов в немашиностроительные отрасли и сокращению потребности в рабочей силе в целом во всех отраслях народного хозяйства.
В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года предусматривается широкое развитие автоматизации за счёт масштабного внедрения средств робототехники, роторных и роторно-конвейерных линий, гибких автоматизированных производственных систем, обеспечивающих высокую производительность. Парк промышленных роботов за пятилетие увеличится в 3 раза. Уровень автоматизации в среднем по народному хозяйству возрастет вдвое.
Увеличение выпуска продукции машиностроения и улучшение ее качества при одновременном снижении трудовых затрат обеспечивается за счет совершенствования существующих и внедрения новых видов оборудования и технологических процессов, средств их механизации и автоматизации, за счет повышения эффективности организации и управления производством. Индустриализация процессов обработки и управления обусловливает необходимость создания механизмов, машин и технологических комплексов, которые могут решать задачи самоуправления и адаптации к окружающей среде. К числу таких механизмов следует отнести и промышленные роботы (ПР), способные автоматически выполнять комплекс действий, предусмотренных программой. Являясь наиболее совершенным средством комплексной автоматизации, ПР находят широкое применение в условиях производства с различной серийностью и используются на операциях обслуживания станков, кузнечно-прессовых, литейных и других машин, а также выполняют сварочные, окрасочные, сборочные и другие работы.
Промышленные роботы — новое развивающееся средство комплексной автоматизации производственных процессов, отличающееся способностью к быстрой переналадке последовательности, скорости и содержания манипуляционных действий.
За счет возможности быстрой переналадки ПР обеспечивают наибольший эффект в условиях частой смены объектов производства, а также при автоматизации ручного низкоквалифицированного труда. Применение ПР в массовом производстве позволяет в короткие сроки комплектовать средствами автоматизации автоматические линии различного назначения.
Как показывает опыт, комплексное применение ПР позволяет повысить производительность труда в среднем в 1,5—2 раза, сменность работы оборудования в 1,5—1,8 раза, а также существенно улучшить ритмичность и общую культуру производства.
Использование роботов открывает перспективы создания принципиально но-вых технологических процессов, не связанных с ограничениями, налагаемыми непосредственным участием человека. Многообразие «профессий» роботов привело к появлению самых разнообразных их конструкций. В настоящее время в мире разработано свыше 600 моделей ПР различного назначения, в том числе более 150 моделей в странах-членах СЭВ. С расширением областей применения ПР число их моделей будет непрерывно возрастать. При этом возможны самые разнообразные конструктивные решения: от ПР, встроенных в обрабатывающее оборудование, до роботов, обеспечивающих групповое обслуживание станков и других машин. Для снижения себестоимости и сокращения сроков проектирования, изготовления и внедрения ПР, повышения их ремонто-пригодности и облегчения комплектации многие отечественные и зарубежные фирмы начали использовать агрегатно-модульное построение отдельных моделей.
Агрегатно-модульный принцип становится одним из основных принципов построения ПР и роботизированных комплексов. Этот принцип дает возможность на базе ограниченной группы нормализованных узлов создать специализированную конструкцию ПР, которая наиболее полно удовлетворяет требованиям решения конкретной технологической задачи и не имеет избыточности.
Такой подход в каждом конкретном случае позволяет использовать роботы, более дешевые по сравнению с универсальными, сократить время разработки и проектирования специализированных ПР, повысить надежность роботов за счет отработанности входящих в него узлов и агрегатов, удешевить производство за счет снижения номенклатуры деталей и узлов и увеличения объемов их выпуска.
При использовании агрегатно-модульного принципа возрастает роль методов расчета и проектирования, позволяющих обоснованно выбирать как параметры отдельных модулей и агрегатов робота, так и их компоновки, определяющие кинематические и динамические характеристики робота.
В предлагаемой читателю книге содержится анализ разработок агрегатно-модульных ПР, приведены примеры наиболее перспективных решений, даны рекомендации по проектированию и расчету их конструкций. При этом основное внимание уделено вопросам агрегатно-модульного построения механических структур ПР. Системы и устройства программного управления роботов здесь специально не рассматриваются, поскольку сведения о них достаточно широко представлены в уже опубликованных книгах серии «Автоматические манипуляторы и робототехнические системы» и, в частности, в каталоге «Современные промышленные роботы». Лишь отдельные типы модульных систем управления описаны в гл. 2.
Материал книги базируется на отечественном и зарубежном опыте расчета и проектирования ПР.
Книгу написали: Е. И. Воробьев (гл. 3—6), Ю. Г. Козырев (предисловие, гл. 1—3), В. И. Царенко (гл. 2).
Скачать книгу:
Промышленные роботы агрегатно-модульного типа — Воробьев Е. И. Козырев Ю. Г. Царенко В. И.
Категория:
- Войдите, чтобы оставлять комментарии