Манипуляторы, используемые в промышленности: какие они бывают, состав, разновидности захватных приспособлений

Сложное производство сегодня невозможно представить без роботов. Автоматические программируемые машины успешно осуществляют сборку продукции, занимаются сваркой, стыковкой, покраской, обработкой, а также перемещением различных деталей. Такой функционал им обеспечивает важнейшее звено - рука-манипулятор. Данный рабочий орган, в общем-то, по двигательной активности и точности повторяет человеческую руку, вот только более мощную, прочную, выдерживающую воздействия агрессивных сред. О составе, применении, типах промышленных манипуляторов поговорим подробнее.

Что собой представляют роботы-манипуляторы. Основные виды

Типовая машина для выполнения простейших работ, например, по подъему и перемещению объектов, состоит из следующих ключевых блоков:

• Система управления. Предполагает рычаги. В усовершенствованных решениях – кнопки, интерфейс для внесения программы или перепрограммирования.
• Основа – жесткая колонна, располагающаяся на платформе, выступает первым звеном, от которого идут последующие.
• Плечо – второе звено.
• Локоть – третий элемент руки.
• Завершающий сустав – кисть – захватное устройство.

Подвижные части манипуляторов соединены между собой, образуют кинематическую пару. В зависимости от ограничений движения используются пары вращательные, поступательные, сферические, цилиндрические или винтовые. 

Модели по степени оснащенности и сложности выполняемых задач

Если классифицировать только по оснащенности и функционалу, выделим роботы следующего типа:

• Простые, первого поколения, нацеленные на выполнение однотипных задач, действующие по одной программе без возможности ее изменения. 
• С высокоточными датчиками, с гибкой настройкой, перепрограммируемые.
• Интеллектуальные роботы-манипуляторы, умеют подстраиваться под условия рабочей среды, быстро анализируют информацию. Такая интегральная техника только набирает популярность в развитых странах мира.  

Теперь обратим внимание на сложность производимых действий. Есть модификации, которые ограничиваются лишь основополагающими манипуляциями, например, покраской объекта или сваркой. Помимо того, выпускают и решения для вспомогательных работ. Они прекрасно справляются с установкой заготовок, их подъемом и транспортировкой. Внедряют и универсальные модели, выполняющие широкий спектр базовых и второстепенных задач.

Варианты силовых приводов

Роботы оснащаются разными двигателями. Выбор того или иного привода основывается на нюансах применения машины, зависит от максимальных нагрузок на ключевые узлы, скорости срабатывания, точности действий. Исходя из этого, задействуют: гидродвигатели (когда в приоритете большая грузоподъемность), пневмоприводы (на первом месте скорость срабатывания) и электроприводы (когда важна бесшумность и простота регулировки). 

Фиксирующие устройства

Машины, служащие для перемещения тяжелых грузов, не обходятся без фиксаторов. Они распространены как приводные, так и механического типа, но автономные, скажем, срабатывающие от пружин. Включают в себя удерживающие губки, обязательно с возможностью регулировки силы прижима. Однако рычажные зажимы совсем не подходят для листовых материалов, в данном случае требуются совсем другие изделия.

Особенности вакуумных и магнитных захватов

Для плоских объектов применяют вакуумный подъемник. Оснащенный присосками с резиновыми или пластмассовыми чашами, функционирует от вакуумного насоса для создания сжатого воздуха.

С металлическими деталями, имеющими на поверхности всевозможные неровности, выпуклости или ямочки, работают при помощи захватов в виде магнитов, причем обычных постоянных (с ферромагнитной подложкой для разгрузки) или электромагнитов.