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 Манипулятор Показатель С изменяе­мым ходом перемеще­ния КР С изменяемой скоростью перемещения КР Число распылителей 2 4 1 Тип распылителя Чаша Чаша, Чаша Частота вращения распылителя, 1400 Грибок 1400 1420 Об/мин Расстояние от распылителя до из­ 250—300 250—300 250 Делия, мм Расстояние между распылителями, 600 500 — Мм Рабочий ход КР, мм: минимальный 400 Максимальный 1550 2000 1510 Скорость перемещения распылите­лей, мм/с: Минимальная 3,0 12,0 Максимальная 19,0 18,0 36,0

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 Показатель Вертикальный Т28.1.01.00 Вертикальный Т28.1.02 Вертикальный В15.01 Горизонтальный 816.02 Портальный 940.00 Горизонталь­ный самопере - мещающийся 920.М2.01 Портальный Самопереме- Щающийся 947.00 Консольно-го­ Ризонтальный PO.12.K2I Максимальный ход Рабочего органа, мм: Длина — — — — — 1200 7000 — Ширина — _ — 1750 2400 2200 2200 2100 Высота 1400 2500 1750 — 2400 — 2200 — Число программ окрашивания 1 1 1 1 2 2 1 1 Сложность программ окрашивания (по числу их составных элементов) 1 1 3 3 12 2 10 5 Максимально допу­стимая скорость пе­ремещения, м/мин Время перемещения манипулятора, мин: 2,5 2,5 4 4 5 3 На рабочем (прямом) ходу -- — 0,8 3 — На холостом (обратном) ходу “ — 0,8 1,5 Число КР, шт. 1 1 2 2 6 2 3 3 Число степеней сво­боды КР 1 1 2 2 1 2 3 2 Длина хода распы­лителей, мм 1000 1400 1800 Расход сжатого воз­духа, нм3/ч 22 45 22 22 125 22 65 65 Установленная мощ­ность, кВт 0,6 0,6 0,85 0,85 2,5 1,25 3,25 2,7

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) Показатель «Контур-002» ПРК-20 «Универ Сал-15» Максимальная угловая скорость 60 60 70—90 Звеньев, град/с Грузоподъемность, Н 35 и 150 196 150 Погрешность позиционирования, мм ±10 ±3 +2 Номинальное давление, МПа 10 6 6 Рабочая температура, °С 10—35 10—35 5—45 Наибольший вылет руки по гори­ 700 1500 1000 Зонтали, мм Максимальный угол поворота мани­ 210 180 — Пулятора, град. Максимальная скорость инструмен­ 2 0,5 5—7 Та, м/с Перемещение робота, мм — До 15 000 — Скорость перемещения, мм/с — 250 —