Блочно-модульные роботы

Важным направлением робототехники является использование унифицированного блочно-модульного построения основных частей роботов. Использование этого принципа позволяет из ограниченного ряда функциональных элементов создать роботы различного назначения без лишнего числа степеней свободы и других устройств, упростить их конструкцию и обслуживание, сократить сроки и затраты на их изготовление, освоение, внедрение и эксплуатацию, тем самым повысить технико-экономическую эффективность применения роботов в различных отраслях промышленности.

Основные модули механической части (основание, рычажно-захватные, поворотно-подъемные и другие устройства) в зависимости от назначения и основных параметров робота часто имеют несколько конструкций. Разработанный типовой ряд унифицированных элементов механической части роботов позволяет создавать роботы различного назначения с разными системами приводов (пневмо-, гидро- и электрогидроприводы) и управления (цикловое, числовое программное и др.).

Модульный принцип положен в основу комплекта напольных стационарных и передвижных роботов 10 типоразмеров с гидроприводом и позиционно-цикловой системой управления (модель СМ40) для обслуживания 30 моделей металлорежущих станков токарной группы с горизонтальной осью шпинделя. Этот типовой ряд создан на базе 16 унифицированных модулей механической части: четырех типоразмеров рычажно-захватных устройств для перемещения, зажима, поворота или кантования заготовки; трех типоразмеров захватов для деталей типа валов и фланцев; трех типоразмеров устройств для размещения рычажно-захватных устройств; двух типоразмеров устройств к приводам для линейного перемещения и вращательного движения рычажно-захватных устройств; одного типоразмера стола для размещения специальной тары для заготовок; трех типоразмеров программных барабанов для программирования движения стола, линейного и вращательного движений рычажно-захватного устройства.

У всех роботов, созданных на базе этих модулей, предусмотрен гидропривод из гидроцилиндров (расход масла 20...25 л/мин, давление до 6,3 МПа) с электроуправлением от индивидуальных золотников. Цикловая позиционная система управления — с ограниченным числом точек позиционирования и программоносителем в виде командоаппара-та. Алгоритм задается соответствующим набором шариков в коман-доаппарате, а смена программы осуществляется заменой его программного барабана.

На базе этих модулей и унифицированных устройств — двух- и трехшарнирных рычагов, приспособлений для поворота и подъема рычажно-захватного устройства, каретки монорельса и захвата — разработан типовой ряд универсальных и специализированных ПР различного назначения с широким диапазоном параметров. Например, созданы блочно-модульные конструкции основных элементов механической части роботов: передвижных и напольных стационарных оснований с поворотной колонной, рычажно-захватного устройства, двухступенчатой телескопической конструкции, которая при необходимости может быть использована как одноступенчатая и как колонна для вертикального возвратно-поступательного движения. Созданы также унифицированные блочно-модульные устройства для возвратно-поступательного движения рычажно-захватного устройства в вертикальной плоскости без его наклона и с наклоном, для закрепления, поворота и наклона захвата.