Робот СМ40Ц4301 является базовой моделью гаммы роботов типа СМ40Ц4300, комплектуемых из унифицированных агрегатных узлов. На базе зги узлов можно создать компоновки роботов с одним или двумя манипуляторами с различным числом степеней подвижности и значениями рабочих перемещений для обслуживания 20 моделей токарных станков.

Системы автоматического управления роботами. Устройства автоматического управления роботами по способу управления делятся на системы программного, адаптивного и интеллектуального управления, а по типу реализуемого ими движения — на позиционные и контурные. Схема систем управления манипулятором и передвижением робота, а также внешним оборудованием принципиально не отличается от рассмотренных выше систем управления металлорежущими станками. В этом параграфе рассмотрим некоторые особенности систем автоматического управления роботами.

Для многих технологических операций (сварки, окраски, несения покрытий и т. д.) заранее известна траектория перемещения рабочего инструмента (например, пульверизатора, сварочной головки). Аналогичные действия типичны для вспомогательных приемов, транспортно-складских операций (съема и подачи заготовок в штамп, выдачи и складирования заготовок, транспортирования тары и т д.). В пределах обработки партии одинаковых деталей производится перемещение заготовок, приспособлений и инструмента по строго определенным траекториям с фиксацией положения перемещаемых объектов с определенной ориентацией в заданных точках рабочего пространства.

Для обслуживания металлорежущих станков и транспортных конвейеров предназначен робот СМ40Ц4301. Робот работает в цилиндрической системе координат и имеет пять степеней подвижности (включая ориентирующее вращение шарнира с захватом).

Кинематическая схема робота. Перемещение подвижных органов робота выполняются с помощью гидроцилиндров, Пиноль манипулятора перемещается вдоль оси через шток гидроцилиндра. Поворот пиноли осуществляется рейкой-штоком гидроцилиндра 6 через зубчатый сектор. Поворот пиноли задается на блоке упоров, за счет поворота которого с помощью гидроцилиндра можно получить три точки позиционирования. Вращение схвата производится от гидроцилиндра через рейку и зубчатые колеса, вращение передается на вал, проходящий внутри рейки. Закрытие и раскрытие губок схвата осуществляется от гидроцилиндра.

Устройство управления роботом состоит из командоаппарата и блоков упоров. Барабан командоаппарата быстросъемный; программа управлении может быть набрана вне манипулятора. Скорость перемещения звеньев манипулятора регулируется системой дросселей. Для плавного изменения скорости в конце хода используются демпферы, которые обеспечивают в процессе торможения скорость замедления, близкую к постоянной, а на последних 1,5 мм пути — движение поршня с постоянной скоростью.

После выборки зазоров в системе зажима происходит силовое заклинивание самотормозящейся пары зажимного приспособления. В процессе увеличения момента зажима ток в обмотках электродвигателя возрастет до уровня настройки реле РМ, которое, срабатывая, отключает пускатель КВ.

Для осуществления отжима нажимается кнопка «Отжим». При этом блокируется цепь включения пускателя КВ и включается пускатель КР, обеспечивающий вращение электродвигателя ключа в сторону отжима. Вращение происходит в толчковом режиме, т. е. до тех пор, пока кнопка «Отжим» удерживается в нажатом состоянии.

Электросхема управления ключом с регулируемым моментом. Она отличается от предыдущей наличием реле времени РВ, включенного в исходном положении ключа. Срабатывание реле максимального тока РМ при пуске электродвигателя приводит к отключению катушки реле времени РВ, однако его замыкающий контакт в цепи катушки пускателя КВ не успевает разомкнуться, так как настройка реле времени РВ превышает интервал времени, необходимый для разгона электродвигателя. В режиме свободного вращения ток, потребляемый электродвигателем, мал, поэтому реле максимального тока остается не включенным. В начальной фазе зажима ток электродвигателя нарастает, срабатывает реле РМ, и повторно отключается катушка реле времени РВ. Через заданный интервал времени размыкается контакт РВ в цепи пускателя КВ и электродвигатель отключается.

Наличие такой связи обеспечивает стабилизацию момента, при котором начинает пробуксовывать муфта в условиях возможного изменения коэффициента трения между дисками муфты. Регулирование момента зажима осуществляется подбором необходимой, силы сжатия пружины путем вращения регулировочного винта. Вращение головки винта против часовой стрелки соответствует уменьшению момента зажима, по часовой стрелке— увеличению.

Управление зажимом в ключах с регулируемым моментом осуществляется также с использованием реле максимального тока, срабатывающего в начальной фазе зажима при нарастании механической нагрузки на валу электродвигателя-ключа. Отключение электродвигателя должно осуществляться после того, как начнется проскальзывание дисков муфты. Для этого в схеме управления используется реле времени, обеспечивающее задержку команды на отключение электродвигателя на 0,5—1 с после срабатывания реле максимального тока.

Ключи с постоянным и регулируемым моментом зажима обеспечивают возможность реализации заданной силы зажима детали с разбросом не более ±10 % от среднего значения.

Электросхема управления ключом с постоянным моментом зажима. При нажатии кнопки «Зажим» включается и становится на самопитание пускатель КВ, включающий электродвигатель ключа.

В процессе разгона электродвигателя под действием пускового тока срабатывает реле максимального тока РМ, однако это не приводит к обрыву цепи питания пускателя КВ, так как в период разгона электродвигателя (0,1—0,3 с) кнопка «Зажим» нажата и ее контакты шунтируют размыкающий контакт реле РМ. По завершении разгона электродвигателя оператор должен отпустить кнопку.

Вариант расположения конечных выключателей. Конечные выключатели расположены сзади корпуса цилиндра, а экран закреплен на планке, прикрепленной непосредственно к штоку.

Гидроцилиндры имеют диаметр 40-М25 мм, ход = 16-Н 4-250 мм и развивают силу зажима при выдвижении одностороннего штока от 5,5 до 60 кН (от 550 до 6000 кгс) при наибольшем рабочем давлении 10 МПа (100 кгссм2) — для гидроцилиндров диаметром до 80 мм или 6 МПа (60 кгссм2) — для гидроцилиндров диаметром 100 и 125 мм.

Гидравлическая схема стационарного зажимного приспособления с одним или несколькими параллельно соединенными гидроцилиндрами. Управление зажимом осуществляется с помощью ручного двухпозиционного крана. Поворотом рукоятки крана масло от насоса направляется в поршневую полость цилиндра, приводящего в движение прихваты. По окончании зажима давление в трубопроводе повышается, вследствие чего срабатывает реле давления, дающее разрешение на быстрый подвод силовых столов станка.

При использовании зажимных устройств с самотормозящейся клиновой передачей зажим осуществляется со стороны штоковой полости цилиндра. Эта полость имеет меньшую площадь, чем поршневая, что обеспечивает надежное расклинивание передачи при отжиме со стороны поршневой полости цилиндра. При осуществлении зажима со стороны поршневой полости цилиндра в трубопровод встраивается дополнительный редукционный клапан, регулировкой которого давление зажима устанавливается меньше, чем давление отжима. Последнее ограничивается предохранительным клапаном насоса. При отжиме масло вытесняется из цилиндра через обратный клапан.