Capitolul 2

Structura robotilor, Tipuri de robotiIn cele ce urmeaz vom trece n revist principalele tipuri de roboi industriali din punct de vedere al structurii mecanismului generator de traiectorie.

Roboi industriali tip bra articulat ( BA )

Fig2.1:Schema cinematic a unui robot bra articulat

Acest tip de RI are ca mecanism generator de traiectorie un lant cinematic deschis compus din cuple cinematice de rotaie.

Acetia au o mare suplee care permite accesul n orice punct al spaiului de lucru. Dezavantajul su principal l constituie rigiditatea sa redus Cei mai cunoscui roboi industriali aparinnd acestei arhitecturi sunt : ESAB (Suedia) , Unimation ( SUA ) 6CH aRm Cincinnati Millacrom ( SUA ).

Fig. 2.2: Schema cinematic a unui robot tip Pistol ( P )

Roboi industriali de tip pistol (P )

Acest tip de roboi industriali este constituit dintr-un corp central ce poart numele de bra , asemntor unei evi de pistol , care-i poate modifica direcia i lungimea. Construcia lor este simpl i ei se remarc printr-o suplee i o dexteritate sczut. Spaiul lor de lucru este relativ mic. Se utilizeaz n special la manipularea unor mase reduse. Din punct de vedere structural sunt roboi de tip TRT. Dintre roboii aparinnd acestui tip cei mai reprezentativi sunt MHU Senior ( Suedia ) , Unimate ( SUA ) , Kawasaki ( Japonia ).

Roboi tip turel (T )

Roboii industriali de tip turel au o arhitectur asemntoare celor de tip pistol. Caracteristic pentru acest tip de robot este faptul c ntre corpul central i bra, avnd construcia i micrile similare cu cele ale subansablului similar de la tipul pistol, se interpune un subansamblu de tip turel, care permite o rotaie suplimentar n jurul unei axe care se gsete ntr-un plan orizontal.

Fig.1.3. Schema cinematic a unui robot turela

Robusteea i supleea acestui tip de roboi este superioar celor de tip pistol. Roboii de tip turel sunt utilizai n aproape orice tip de aplicaie avnd din acest punct de vedere un caracter universal. Din punct de vedere structural sunt roboi de tip RRT. Cel mai reprezentativ robot aparinnd acestei arhitecturi este robotul Unimate 1000.

Fig.2.4. Schema cinematic a unui robot tip coloana

Roboi de tip coloan( C )

Si acest tip de roboi , ca i cei de tip T i P are un bra care poate efectua o translaie , numai c aceasta este purtat de o coloan vertical care se poate roti i permite n acelai timp- i o translaie pe vertical. Roboii de tip coloan au o construcie simpl, sunt robuti i au o bun dexteritate. Sunt mai putin suplii dect cei de tip pistol i turel.

Roboi tip cadru ( CD )

Acest tip de roboi au o rigiditate deosebit, coloana de la tipul precedent fiind nlocuit cu un cadru. In rest ei au structura roboilor de tip coloan. Roboi de tip portal ( PO )

In cazul n care este necesar manipularea unor piese grele ntr-un spaiu de dimensiuni mari se utilizeaz tipul portal. Acest tip se ntlnete frecvent n industria de automobile. Din punct de vedere structural ei aparin tipului TTT. Roboi de tip crucior( CA )

In vederea mririi spaiului de lucru roboii se monteaz pe crucioare care se pot deplasa liber pe ine.

Acestea sunt cele mai des utilizate arhitecturi de roboi industriali de topologie serial. Pe lng aspectul general arhitectura roboilor influeneaz n mod direct performanele acestora, n principal rigiditatea, forma i dimensiunile spaiului de lucru. Astfel roboii de tip coloan, pistol au un spaiu de lucru cilindric, n timp ce cei portal au spaiul de lucru de form paralelipipedic. Roboii de tip turel i bra articulat au spaiul de lucru sferic.

2.2 Tipuri de roboti

Robotii industriali sr caracterizeaza astfel:

I. Dup forma micrii, roboii industriali pot fi:

1) Robot cartezian este robotul al crui bra opereaz ntr-un spaiu definit de coordonate carteziene;Optimizarea sistemelor flexibile de producie (SFP) prin robotizare2) Robot cilindric similar, dar spaiul este definit n coordonate cilindrice;3) Robot sferic (sau polar) similar, dar spaiul este definit n coordonate sferice (sau polare);.4) Prosthetic robot este un manipulator care are un bra articulat;5) Roboi n alte tipuri de coordonate care sunt definii n mod corespunztor.n figur sunt prezentate schemele reprezentative a trei tipuri de roboi conform acestui criteriu de clasificare.

Tipuri de roboi industriali (R.I.)a) Robot (manipulator) n coordonate carteziene;b) Robot n coordonate cilindrice;c) Robot n coordonate sferice.

II. Dup informaia de intrare i modul de nvare, criteriu dup care roboii se clasific n:

1) Manipulator manual este acionat direct de om;2) Robot secvenial are anumii pai ce ascult de o procedur predeterminat. Acesta poate fi:- Robot secvenial fix - la care informaia predeterminat nu poate fi schimbat facil.- Robot secvenial variabil - la care informaia predeterminat poate fi modificat uor.3) Robot repetitor (robot playback). La nceput omul nva robotul o procedur de lucru, acesta memoreaz procedura, apoi o poate repeta decte ori este nevoie;4) Robot cu control numeric. Robotul execut operaiile cerute n conformitate cu informaiile numerice pe care le primete despre poziii, succesiuni de operaii i condiii;5) Robot inteligent este cel care i decide comportamentul pe baza informaiilor primite prin senzorii pe care i are la dispoziie i prin posibilitile sale de recunoatere.

III. Dup numrul gradelor de libertate ale micrii robotului (2 7 grade de libertate plus unele micri suplimentare: orientarea dispozitivului de prehensiune, prinderea, desprinderea obiectului manipulat etc.) roboii industriali pot fi:1) Roboi cu un numr mic (2-3) de grade de libertate;2) Roboi cu un numr mediu (4-5) de grade delibertate;3) Roboi cu un numr mare (6-7) de grade de libertate.

IV. Dup metoda de control, roboii industriali pot fi:1) Manipulatoarele simple :- Dispun n general de 2-3 grade de libertate- Micrile sunt controlate prin dispozitive, func-ionnd pe principiul tot sau nimic- Capacitatea i supleea sunt limitate2) Roboi programabili :- Au numrul gradelor de libertate mai mare dect 3- n general robotul este independent de mediu, fiind lipsit de capaciti senzoriale i lucrnd n bucl nchis3) Roboii inteligeni, sunt dotai cu capaciti senzoriale, lucrnd n bucl nchis, avnd sisteme de coordonare, ntre simuri i organele deexecuie.

V. Dup caracteristicile de comands-au stabilit patru tipuri de baz pentru roboi industriali i anume:1) Tip A, cu servocomand i conturare2) Tip B, cu servocomand punct cu punct3) Tip C, fr servocomand, programabil4) Tip D, neprogramabil, cu dispozitive de transfer pick and place

VI. Dup tipul de comand i performana inteligen-ei artificiale, roboii industriali se pot clasifica n3 generaii (sau nivele), dup cum urmeaz:

VII. 1) Roboii industriali de generaia 1 - acioneaz pe baza unui program flexibil, dar prestabilit deprogramator i care nu se poate schimba n timpulexecuiei operaiilor.2) Roboii industriali din generaia 2 - se caracterizeaz prin faptul c programul flexibil prestabilit deprogramator poate fi modificat n msur restrns,n urma unor reacii specifice ale mediului.3) Roboii industriali din generaia 3 - posed nsuirea de a-i adapta singuri, cu ajutorul unor dispozitive logice, n msur restrns propriul program la condiiile concrete ale mediului ambiant, nvederea optimizrii operaiilor pe care le execut.

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

8)

Fig. 2.5. Dispozitiv efector pentru operatii de sudare pe contur

1)

2)

3)

4)

5)

Fig. Dispozitiv efector pentru sudarea prin puncte

13