Виды силовых блоков манипуляторов, их слабые и сильные стороны

Современные роботы в силах заменить человеческий труд на предприятии, там, где дело касается агрессивных сред, непростых манипуляций, перемещения тяжелых объектов. Машины, оснащенные рабочим органом – рукой (манипулятором), используются для решения задач разной сложности. Они занимаются сваркой, резкой, покраской заготовок, подъемом и транспортировкой различных грузов. Но что придает исполняющим звеньям двигательную активность? Да, пожалуй, одним из основных составляющих робота-манипулятора является привод. Поговорим о разновидностях данного силового блока.

Назначение привода, разновидности

Мы говорим об устройстве, которое в себя включает не только сам двигатель, но и детали, передающие от него усилие рабочим звеньям руки или захватному приспособлению. С помощью такого ключевого оборудования машина обретает подвижность, действует в разных системах координат (полярной, прямоугольной, угловой, сферической, цилиндрической).

По типу энергоносителя и функционированию выделяют силовые установки пневматические, электрические и гидравлические. В особых случаях применяются комбинированные модели.

Выбирая любой из перечисленных вариантов, учитывают в обязательном порядке габаритные размеры, сложность управления и регулировки, выдерживаемые нагрузки, ремонтопригодность, уровень издаваемых шумов.     

Особенности электроприводов

Электродвигатели пользуются большой популярностью. Состоящие из силовых элементов, усилителей мощности, передаточных механизмов, датчиков, без проблем регулируются, работают тихо, лишены трубок, транспортирующих энергоноситель. С оптимальными для функционирования руки при повышенных нагрузках значениями удельной мощности выпускаются малоинерционные двигатели постоянного тока.

Один из минусов оборудования – высокая стоимость, если сравнивать с другими моделями. При интенсивной эксплуатации повышается вероятность преждевременного износа трущихся частей. Также свою роль играет электромагнитное излучение, которое способно создать помехи в работе других электроприборов.

Чем хороши пневматические двигатели

Пневмодвигатели получили широкое распространение в механизмах, грузоподъемность которых не превышает 25 кг. Они состоят из следующих основных модулей:

• Односторонние и двусторонние пневматические цилиндры;
• Распределительная аппаратура (клапаны и распределители);
• Регулирующие элементы (пневмодроссели, переключатели давления);
• Блок подготовки и подачи воздушного потока под определенным давлением. 

Особо пневмоманипулятор ценится за устойчивость к вибрациям, перепадам температур, взрывобезопасность, надежную защиту от перегрузок, доступную стоимость. Недостатком же выступает сравнительно низкая удельная мощность, ибо максимальное давление в системе колеблется в пределах 0,6 Мпа, не более.

Гидроприводы

Гидродвигатели в действии там, где имеют дело с габаритными сверхтяжелыми объектами. Предполагают гидронасос и цилиндры, в которых подаваемая под давлением рабочая жидкость воздействует на поршень, а тот в свою очередь заставляет выдвигаться шток. Так же производятся двустороннего и одностороннего действия, при этом с реализацией насоса постоянного нагнетания среды и переменного. Основополагающие звенья связаны между собой гидролиниями - высокопрочными трубами, соединительными каналами.   

Основные преимущества и недостатки

Гидравлика, как и иные приводы, присутствует и в фиксирующих приспособлениях, обеспечивает захват груза специальными губками и высвобождение. Не применяется лишь в вакуумных захватах, простейших пружинных и электромагнитных.

Привлекает надежностью, жесткостью, быстродействием, плавностью функционирования. В то же время есть и уязвимости, к которым отнесем необходимость периодически охлаждать жидкость в цилиндрах, кроме того нужно следить за герметичностью линий, даже незначительная утечка может нарушить работоспособность агрегата.