Классификация промышленных роботов

Классификация промышленных роботов имеет особенность, которая состоит состоит в научно обоснованном выборе признаков и выделении соответствующих им классификационных подразделений. Рассмотрим их.

Характер выполняемых промышленными роботами функций. По этому признаку различают роботы, непосредственно участвующие в технологическом процессе, и роботы, предназначаемые для выполнения транспортно-складских, погрузочно-разгрузочных и других вспомогательных операций.

Объем и разнообразие работ, которые могут ими осуществляться. Поэтому признаку промышленные роботы подразделяют на универсальные, специализированные и специальные.

Универсальные промышленные роботы обладают широкими технологическими возможностями, что предопределяет их количественное превосходство над специальными и специализированными. Специальные роботы рассчитаны на работу (подъем, перемещение, опускание и т.д.) с одинаковыми деталями или выполнение определенной технологической операции, а специализированные - на работу с конструктивно и технологически сходными деталями или выполнение однотипных технологических операций (процессов).

3. Метод управления, по которому различают роботы с ручным, копирующим и кнопочным управлением.

4. Грузоподъемность. В зависимости от нее роботы бывают сверхлегкие - на 0,1... 1,0 кг; легкие - на 1,6... 10 кг; средние - на 16...100 кг; тяжелые - на 160... 1000 кг и сверхтяжелые (> 1000 кг).

5. Класс точности позиционирования или воспроизведения траектории, согласно которому выделяют роботы с относительной погрешностью позиционирования или воспроизведения траектории, в %: до 0,01; >0,01 до 0,05; >0,05 до 0,1 и >0,1.

6. Степень их технического совершенства. По этому признаку различают роботы первого, второго и третьего поколений.

Роботы первого поколения (с программным управлением) применяют для: обслуживания станков, прессов, печей, сварочных установок и машин; выполнения основных технологических процессов (гибки, вальцовки, резки, сборки, сварки); погрузочно-разгрузочных и складских работ. Роботы второго поколения отличаются от роботов первого наличием чувствительных устройств (осязание, телевизионное зрение), имеют более сложное управляющее устройство. Роботы третьего поколения (интегральные роботы) в отличие от роботов второго поколения обрабатывают информацию, получаемую от органов чувств. Эти роботы применяют для работ, требующих распознавания образов (работа по чертежу), а также протекающих в сложных и изменяющихся условиях.

7. По типу информационной системы их подразделяют на роботы: с поисковой системой; отражением усилий; искусственным зрением; комбинированной информационной системой. Применяют эти роботы для: сборки и монтажа по монтажной схеме; выполнения работ, требующих информации о внешнем виде и свойствах предметов (трещины, загрязненность, цвет и т.д.); работ с неориентированными деталями произвольной формы.

В зависимости от назначения промышленных роботов признаками классификации могут быть тип привода рабочих органов, тип системы управления, число манипуляторов (два - четыре и более), степень гибкости программы (уровень адаптации), тип рабочей зоны, способ задания режима работы, тип информационной системы, тип исполнения, быстродействие и т.д.

По уровню сложности работы и его устройства разделяются на 3 поколения:

1 поколение – это роботы, имеющие только память обучающую и адаптивные системы;

2 поколение – это роботы с частично самоорганизующейся системой управления, обучения и адаптации от ЭВМ;

3 поколение – это роботы с самоорганизующейся системой управления и органами чувств.

В машиностроении в основном применяются роботы 1-го поколения и частично 2-го. Роботы 2-го и 3-го поколения применяются для научных исследований и работе в условиях недоступных и вредных для человека.

Классификация роботов производится по следующим признакам и в соответствии с ГОСТ 25685-ПР-83 и необходима для разработки типажа.

1. По характеру выполнения технологических операций роботы делятся на 3 группы:

1) технологические (производственные) роботы (ТПР) выполняют основные технологические операции. Они непосредственно участвуют в техпроцессе в качестве оборудования (гибка, сварка, окраска, сборка и т.д.);

2) вспомогательные (подъемно-транспортные) (ВПР) выполняют функции переноса объекта в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Их применяют для обслуживания основного технологического оборудования;

3) универсальные роботы (УПР) – выполняющие разнообразные технологические операции – основные и вспомогательные.

2. По степени специализации подразделяются:

1) специальные – только для выполнения одной технологической операции или обслуживания конкретного технологического оборудования;

2) специализированные ПР – предназначены для выполнения технологических операций одного вида (сварки, окраски, сборки, гибки, штабелирования и т.д.);

3) многоцелевые – для выполнения различных основных и вспомогательных операций и они относятся к числу универсальных.

3. По типам производства – серийное и массовое.

4. Область применения по виду производства:

1) в заготовительных цехах: литейных, кузнечнопрессовых и т.д.

2) в основных цехах: механических, сборочных, термических, гальванических и др.;

3) во вспомогательных цехах: инструментальных, ремонтных и др

5. По технологическим операциям:

1) выполнение основных операций – сборка, сварка, окраска, штабелирование и др.;

2) выполнение вспомогательных операций при всех видах обработки;

3) проведение операций контроля – информационные РТС;

4) выполнение всех видов работ на складах;

5) внутрицеховой и межцеховой транспорт.

6. Системы основных координатных перемещений:

4) Прямоугольная-

- плоская

- пространственная

5) Полярная-

- плоская

- цилиндрическая

- сферическая

6) Ангулярная-

- плоская

- цилиндрическая

- сферическая

7. Число степеней подвижности:

с одно, двумя и n- степенями подвижности.

8. Грузоподъемность:

- сверхлегкие – до 1 кг.;

- легкие – до 10 кг.;

- средние – до 200 кг.;

- тяжелые – до 1000 кг.;

- сверх тяжелые – свыше – 1000 кг.

9. Мобильность – стационарные или подвижные.

10. Конструктивное исполнение – встроенные, напольные, подвесные.

11. Тип силового привода – гидравлический, пневматический, электрический и комбинированный привод.

12. Схема расположения приводов – в едином блоке, на вспомогательных органах или комбинированная.

13. Характер обработки программы – жесткопрограммируемые, адаптивные и гибкопрограммируемые.

14. Характер программирования скоростей и дискретности перемещений – позиционные, многоточечные или малоточечные, контурные и комбинированные СПУ.