Роботы применяют для механизации процессов контакт­ной, чаще точечной сварки, а также для механизации загрузочных, разгрузочных и транспортных операций.

Промышленный робот — это автоматическая машина, представ­ляющая собой совокупность манипулятора и перепрограммируемого устройства управления, для выполнения в производственном про­цессе двигательных и управляющих функций, заменяющих анало­гичные функции человека при перемещении предметов производства или технологической оснастки.

Современные промышленные роботы классифицируют по специа­лизации, грузоподъемности, по числу степеней подвижности рабочего органа, по способу установки, по виду систем координат, виду при­вода и др.

При контактной сварке роботы используют для перемещения деталей относиїельно электродов машины и перемещения свароч­ных клещей относительно детали.

Преимущества механизации с помощью промышленных роботов: простога переналадки на другие программы, при изменении детали не требуются средства на проектирование и изготовление роботов, стоимость и сроки внедрения роботов меньше соответствующих сроков и стоимости автоматических линий.

В роботах для контактной сварки применяют три вида систем координат манипуляторов. В первой группе роботов рабочий орган перемещается в пространстве по координатам сферической системы (повороты в горизонтальной и вертикальной плоскостях). Во вто­рой — перемещение производится в цилиндрической системе коор­динат (поворот вокруг вертикальной оси, вертикальные и радиаль­ные поступательные движения). В третьей системе перемещение про­изводится в угловой системе координат (вращение вокруг вертикаль­ной оси и угловое перемещение рабочего органа на двух качающихся рычагах.) Для контактной сварки рабочий орган должен иметь три— шесть степеней подвижности.

Силовой привод манипулятора может быть пневматический, ги­дравлический, электромеханический или комбинированный. В по­следнее время в робототехнике развивается направление по созда­нию модульной конструкции робота. Упрощение конструкции всего устройства для более простых случаев достигается уменьшением количества координат, по которым перемещается рабочий орган ро­бота.

На рис. 151, а приведена кинематическая схема движений сило­вого манипулятора с гидравлическим приводом, работающего в сфе­рической системе координат. Все движения осуществляются гидра­влическими цилиндрами. Гидроцилиндр ГЦ1 перемещает поступа-

гельио клещи К для точечной сварки, ГЦ2 поднимает пли опускает ее. Под действием гидроцилиндров ГЦЗ и ГЦ4 через зубчатую рейку р и зубчатое колесо ЗК поворачивается колонка робота. Аналогич­ное устройство используется для поворота сварочных клещей робота и их наклона. Рабочая зона такого робота показана на рис. 151, б (заштрихованная область).

Наиболее сложной частью промышленного робота является си­стема его управления. Получили распространение роботы с жесткой программой управления. Они реализуют движения рабочего органа по установленной программе и не реагируют на изменившиеся внеш­ние условия. В систему управления входят устройства, устанавли­вающие скорость и время передвижения рабочего органа по соответ­ствующим координатам, устройство для ваписи и ввода команд и различная счетная, сравнивающая и кодирующая аппаратура.

Известны роботы, программа которых записывается на магнитном барабане.

Современный промышленный робот имеет систему обучения. Пользуясь выносным пультом управления, оператор выполняет за­данный технологический цикл, нажимая соответствующую кнопку на пульте. При этом рабочий орган может перемещаться в замедлен­ном темпе, что увеличивает точность позиционирования.

Точность перемещения рабочего органа робота зависит от мно­гих условий и в первую очередь от грузоподъемности робота. Для точечной сварки используют роботы с массой клещей до 35 кг. Точ­ность позиционирования рабочего органа в зависимости от конст­рукции робота колеблется в пределах ± (0,2 - г-1,2) мм.

В промышленных роботах для точечной сварки применяют под­весные точечные машины в отдельно расположенным сварочным трансформатором или клещи со встроенным сварочным трансфор­матором. Иногда сварочный трансформатор размещают на подвиж­ной части робота. В этом случае трансформатор с клещами сеязы - вают жестким токоподводом со скользящими контактами.

Наиболее часто промышленные роботы при контактной сЕарке используют для загрузки и съема деталей и передвижения их псд электродами машины. Мелкие детали зажимаются захватным уст­ройством робота, подносятся к электродам машины и передвигаются относительно них. Более крупные детали следует располагать иа приспособлении и передвигать их относительно 9ЛЄКІродов вместе • приспособлением.

На рис. 152 показана схема роботогехнического комплекса, со­стоящего из контактной машины /, робота 4 и ориентирующих и подающих устройств. Свариваемые детали ориентируются в необхо­димое положение в устройствах 2 и 5. Они представляют собой чаше всего вибробункер или магазин-накопитель. Детали из этих устройств по лоткам 3, 6 подаются в фиксатор, откуда их забирает захватное устройство робота. В таких комплексах используют роботы с одним или двумя рабочими органами, которые и подают детали на элек­троды машины в определенной последовательности. Последние имеют большую производительность.

На рис. 153 показана рас­пространенная схема линии окончательной сварки крупно­габаритных штампо-сварных де­талей (кузовов, кабин автомо­билей). Сборка и сварка подуз­лов, а также и изделия в целом обычно производятся на авто­матических или механизирован­ных линиях на установленных в них многоэлектродных маши­нах. Собранное и предвари­тельно сваренное изделие 8 толкающим конвейером 1 с по­мощью опускной секции 2 подается на пульсирующий на­польный конвейер 7, вдоль которого установлены промышленные роботы 9. Их установка возможна по обеим сторонам конвейера, в специальных приямках,// или на эстакадах 10 над конвейером. Их положение выбирают так, чтобы место сварки было в рабочей зоне промышленного робота. Сварочные трансформаторы 5 смонтированы на двух монорельсах 4 вдоль конвейера и связаны со сварочными клещами точечной машины гибкими кабелями вторичного контура. На одном конвейере можно изготовлять несколько типов кузовов. Линия управляется с общего пульта 3. После окончания сварки ону-

скная секция 6 снимает кузов с пульсирующего конвейера и пере­дает на толкающий конвейер для транспортирования на отделочный участок.

На рио. 154 показана схема использования роботов, в которой применяется автоматическая гибкая транспортная система вместо конвейеров с жестким циклом работы.

Транспортный робот / этой системы имеет электропривод от акку­муляторных батарей и передвигается со скоростью до 60 м/мин. На­правление его движения определяет магнитное поле высокочастот­ного кабеля, который заложен в полу цеха в направленнях необхо­димого движения роботов. На тележке транспортного робота смон­тировано рабочее сборочно-сварочное приспособление, которое вме­сте е собранными деталями устанавливается на складе-накопителе. Такой робот быстрее, чем обычный конвейер, доставляет детали к одной или нескольким системам сварочных роботов 2 для точечной сварки подвесными точечными машинами. Такая автоматизирован­ная система имеет управление от ЭВМ. Основные ее преимущества — высокая производительность, возможность размещения производствен­ного оборудования в сравнительно низких помещениях и быстрой авто­матической перестройки на сборку и сварку различных конструкций.

Производительность современных роботов достигает 60— S0 точек/мин.

Применение промышленных роботов особенно перспективно в си­стемах механизированных и автоматизированных линий.