Манипулятор — управляемое устройство для выполнения двигательных функций, аналогичных функциям руки человека при •перемещении объектов в пространстве, оснащенное рабочим органом. Промышленный робот — автоматическая машина, стационарная или передвижная, состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней свободы, и устройства программируемого управления. Манипуляторы выполняются с ручным управлением и с дополнительной системой уравновешивания рабочего органа — так называемые сбалансированные манипуляторы.
Промышленные роботы выполняются с цикловым и числовым программным управлением и управляемым устройством адаптивного управления с автоматическим изменением управляющей программы в зависимости от контролируемых параметров состояния внешней среды.
В соответствии с ГОСТ 25204—82 манипуляторы и промышленные роботы классифицируются по номинальной грузоподъемности как сверхлегкие, легкие, средние, тяжелые и сверхтя — желые. Классификация роботов по рабочему пространству, рабочей зоне и зоне обслуживания манипулятора, по скорости перемещения, по степени подвижности, числу степеней свободы, погрешности позиционирования и отработки рабочего органа приведена в ГОСТ 25686—85.
Манипуляторы и роботы используются при автоматической, окраске для перемещения краскораспылителя (КР).
Как правило, в автоматических линиях окрашивания используются простейшие механизмы перемещения КР, разрабатываемые для каждой конкретной окрасочной линии. Принцип действия механизмов заключается в том, что КР придается возвратно-поступательное движение с параметрами, рассчитанными по принятой схеме. Простейший механизм перемещения КР состоит из привода, бесконечной цепи и платформы (ползуна), соединенной с цепью и перемещаемой в направляющих. К платформе крепятся распылители (иногда через штанги). Механизм устанавливается на полу либо подвешивается к стенам или потолку окрасочной камеры.
Учитывая, что каждая автоматическая окрасочная линия требует определенного вида механизма с конкретными, присущими данной линии техническими параметрами, механизмы перемещения до последнего времени разрабатывались как изделия индивидуального производства. Разработка унифицированного механизма перемещения КР не представлялась возможной из-за технической сложности и экономической нецелесообразности.
Для разработки конкретных механизмов перемещения КР целесообразно использовать технические решения, разработанные рядом отечественных организаций.
Наибольшее распространение нашли механизмы перемещения КР для окраски в электрическом поле, в том числе и по
Рошковыми лкм.
Данные механизмы изготавливаются в исполнении, пригодном для эксплуатации во взрывоопасных и пожароопасных зонах классов В-16, ВПа, П-1, П-П, П-На и П-Ш согласно ПУЭ-76.
Техническая характеристика типового подвесного манипулятора модели МП-2, разработанного НИИ ЛКП (рис. 9.13) приведена ниже:
TOC o "1-5" h z Ход распылителей, мм: •
Максимальный 1720
Минимальный ‘ 1480
Скорость перемещения распылителей, м/с 0,6±10%; 0,8+Юл
Количество распылителей, шт. 2
Базовое расстояние между точками кропления распы — 760
лителей, мм
TOC o "1-5" h z длина 760
Ширина 420
Высота 2605
Масса, кг 150
Мощность электродвигателя, кВт 1,1
Механизм перемещения МП-2 предназначен для использования при окрашивании по схемам, приведенным на рис. 9.1, а и б, 9.3, а и б с высотой комплектовки (изделия) от 1500 до 1700 мм. Механизм МП-2 может использоваться как при пневмораспылении, так и при безвоздушном распылении с получением покрытий структуры, изображенной на рис. 9.5, б.
Для нанесения покрытий по схемам, изображенным на рис. 9.2, а и б, разработан манипулятор с устройствами для поворота штанг с распылителями и прямого управления работой распылителей. Поворот штанг с распылителями позволяет осуществлять перемещение факела со скоростью движения конвейера, не перемещая манипулятор. Диапазон скоростей поворота штанг обеспечивает перемещение факела в зоне нанесения покрытия со скоростью от 0,5 до 3 м/мин. Управление работой КР пневматическое.
Рио. 9.13. Манипулятор МП-2: 1 — корпус; 2 — КР; 3 — приводной механизм Рис. 9.14. Манипулятор МПР: |
/ — корпус; 2 — КР; 3‘— штанга; 4 — механизм управления КР; 5 — основание с механизмом поворрта штанг с распылителями
Техническая характеристика манипулятора МПР (рис. 9.14):
TOC o "1-5" h z Ход распылителей, мм 500
Вертикальная зона окраски, мм 1000
Скорость перемещения распылителей, м/с 0,5
Число распылителей 4
Базовое расстояние между точками крепления распы — 460
Лителей по горизонтали, мм
Базовое раястояние ‘между точками крепления распы — 300—1000
Лителей по вертикали, мм
Угол поворота штанг, град. 60
Габаритные размеры без [распылителей, мм:
Длина 800
Ширина 560
Высрта 2005
Для окрашивания изделий сложной конфигурации используются роботы, обучаемые процессу окраски квалифицированными малярами. После окрашивания изделия распылителем манипулятора все траектории движения КР фиксируются запоминающим устройством и воспроизводятся автоматически.
Астраханским заводом окрасочного оборудования выпускаются для окрасочных работ роботы «Колер».
Техническая характеристика робота «Колер» (рис. 9.15):
2500X1000X2000 5 200 2 3 30 Цифровая контурная 30 30 В процессе ручного окрашивания с записью в оперативную память ±3 600 0,02—0,2 0,25—0,4 22 |
Размеры рабочей зоны манипулятора, мм, не менее: длнпаХширинаХвысота Число рабочих программ, не менее Общее время (воспроизведения программ, с, не менее Скорость перемещения рабочего органа КР, м/с, не более
Грузоподъемность манипулятора, кг, не менее Усилие перемещения КР при обучения, Н, не менее Тип системы управления
Операционное время выбора рабочей программы, с,
Не более
Время смены программоносителя, мин, не более Режим обучения
Погрешность. позициониро — КР по расходу |
Максимальная абсолютная вания, мм
Максимальная производительность ЛКМ, г/мин, не менее Рабочее давление ЛКМ, МПа Рабочее давление воздуха на (распыление, МПа Расход воздуха на распыление, нм3/ч Размеры отпечатка факела КР на расстоянии. 300 мм от головки при давлении воздуха 0,4 МПа, мм, не более:
90 400 |
Диаметр круглого факела ширина плоского факела
Габариты, .мм:
ДлинаХширинаХвысота 1800X830X180®
Габариты, мм:
Станции гидропривода
ДлинаХширинаХвысота 800X800X800
Системы управления
ДлинаХширинаХвысота 800X650X1800′
Масса, кг:
TOC o "1-5" h z манипулятора 450
Станции гидропривода 300
Системы управления 250
Для окрашивания в электрическом поле высокого напряже-: ния разработан ряд манипуляторов, технические характеристики которых приведены в табл. 9.2. В последние годы с развитием роботизации производственных процессов рядом организаций и предприятий страны разработано и освоено производство типовых и специализированных манипуляторов и роботов для использования в роботизированных технологических линиях, на участках окраски и в гибких производственных модулях нанесения ЛКП. Разработанные и выпускаемые манипуляторы и роботы могут быть использованы в создаваемых гибких производственных системах. В табл. 9.3 приведены технические характеристики окрасочных манипуляторов, а в табл. 9.4—технические характеристики окрасочных роботов.
Таблица 9.2. Технические характеристики типовых манипуляторов для’ окрашивания в поле высокого напряжения
|
Рис. 9.15. Робот «Колер»:
/ — «рука»; 2 — КР; 3 —механизм поворотов;
4 — основание с приводом
В окрасочных линиях могут использоваться и универсальные роботы, технические характеристики которых приведены в табл. 9.5. При выборе манипулятора или промышленного робота с электрическим питанием для нанесения ЛК. М необходимо учитывать их исполнение по взрывопожаробезопасности согласно ПУЭ-76, разд. VII.
Таблица 9.3. Технические характеристики окрасочных манипуляторов, Применяемых на предприятиях Минавтотракторсельхоэмаша
|
Примечание. Давление подводимого ЛКМ у всех перечисленных манипуляторов составляет 0,10—0,25 МПа; давление сжатого воздуха — от 0,4 до 0,6 МПа. Привод манипулятора РО. 12.К21—электрогидравлический, остальных манипуляторов — электрический. |
Показатель |
Робот РП-11-1600 |
Робот- Маляр «Импульс» |
Окрасочный Робот РО-1/18 |
Автоматический манипулятор для окрашивания внутренней поверхности цистерн |
Автоматический манипулятор для окрашивания снаружи кузовов автомобилей |
Автоматический манипулятор для окрашивания сушильных барабанов |
Число степеней свободы (без захватов) |
3 |
3 |
4,5 |
2 |
3 |
2 |
Погрешность позиционирования, мм Скорость перемещения руки, м/мин (мм/с): |
±25 |
±2 |
±2 |
±10 |
||
По оси X |
20—60 |
0,05 |
(500) |
— |
24,8—62,4 |
(0,5) |
По оси у |
1—1,5 |
0-0,5 |
(2000—5000) |
— |
24,8—62,4 |
(0,5) |
По оси г |
— |
0,3 |
— |
— |
24,8—62,4 |
(0,5) |
Давление воздуха, МПа |
0,63 |
0,63 |
0,2—0,6 |
0,5 |
0,2—0,4 |
О V* 1 О Сл |
Давление ЛКМ, МПа |
0,02—0,2 |
О 1 См О |
0,2—0,4 |
0,2—0,4 |
0,05—0,02 |
0,2-0,4 |
Рабочая температура, °С |
15—40 |
10—30 |
10—30 |
10—30 |
10-30 |
|
Количество распылителей, шт. |
2 |
1 |
2 |
2 |
3 |
4 |
Производительность КР, кг/мин |
0,2—0,5 |
— |
0,2-0,5 |
О;55 |
0,55 |
0,2—0,5 |
Ход КР, мм |
1600 |
— |
1000—1600 |
— |
1850—2200 |
— |
Расход воздуха, нм3/ч |
До 60 |
До 20 351 |
До 60 |
65 |
До 80 |
Таблица 9.5. Технические характеристики универсальных промышленных роботов (с шестью степенями свободы и одним захватом)
|