Промышленные роботы (Глава 6 книги "Роботы и автоматизация производства"), страница 6

будет описан позже.

Другой разновидностью роботов с электроприводом являются роботы с серводвигателями постоянного тока. Они обязательно имеют обратную связь между приводом и подвижной частью. При этом система управления постоянно отслеживает положение управляемых частей робота, сравнивает положение с заданным и замечает рассогласование или создавшуюся ошибочную ситуацию. На двигатели подается постоянный ток, который вызывает коррекцию рассогласования, пока оно не сведется к нулю.

Рис. 6.15

Робот, оснащенный шаговыми двигателями

Цепи обратной связи могут быть реализованы также и на роботах с двигателями постоянного тока. Для отслеживания действительного углового положения подвижных частей могут быть использованы оптические датчики. Эта информация поступает в устройство ЧПУ, которое запрограммировано на принятие мер по корректировке любых рассогласований.

Поскольку этот прием может быть использован как при разомкнутой, так и при замкнутой обратной связи, можно ожидать, что роботы с шаговым приводом будут доминировать над роботами с двигателями постоянного тока. Следует, однако, учитывать, что последние имеют преимущества аналогового устройства, позволяющие им обеспечивать более плавное и постоянно контролируемое движение.

Среди двух основных типов электрических приводов роботов наиболее популярны роботы с электродвигателями постоянного тока. На рис. 6.14 и 6.15 показаны соответственно робот с серводвигателями постоянного тока и робот с шаговыми двигателями.

Приводы с кулачками и зубчатыми передачами. Для полноты изложения опишем манипуляторы, приводимые зубчатыми передачами и кулачками. Этот тип манипуляторов имеет жесткую программу, заложенную при изготовлении, и не отвечает понятию «программируемый», фигурирующему в большинстве определений понятия «промышленный робот». Если проследить всю кинематическую цепь до источника движения, то манипуляторы следует считать устройствами с электрическими приводами. Однако энергия передается к подвижным узлам через сложную кинематическую цепь. У манипуляторов, приводимых зубчатыми передачами и кулачками, есть два основных преимущества: низкая стоимость и высокая скорость.

6.3. КОНТРОЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Наиболее очевидной отличительной чертой робота является тип используемого привода, однако таким же важным, хотя и более тонким показателем, является степень контролируемости его перемещений. Вид контроля зависит от выбора привода робота, как было показано ранее, но не в полной мере определяется этим обстоятельством. Пользователям роботов необходимо знать, в какой степени надо контролировать движение в зависимости от области применения робота, поскольку от этого зависит его стоимость. Ниже будет рассказано о трех категориях контроля движения в порядке возрастания сложности контроля.

Контроль конечных положений. Самым упрощенным и поэтому самым дешевым видом управления движениями робота является контроль конечных положений. Этот тип управления иногда называют двухпозиционным контролем, поскольку робот обычно имеет по два крайних положения на каждой оси. При описании роботов с пневматическим приводом было отмечено, что эти крайние положения обычно определяются механически переставляемыми упорами.

Пользователи роботов с концевыми упорами практически не могут выбирать скорость перемещения объектов, поскольку они не могут повлиять на эту скорость. В некоторой степени изменять скорость, все же, возможно за счет изменения параметров источника питания. Для обеспечения требуемой длительности цикла можно программировать паузы между движениями робота. Типичной областью использования роботов с. концевыми выключателями являются загрузка и разгрузка станков. Роботы с концевыми упорами всегда имеют пневматический или гидравлический привод.