Главная Перейти Знания Перейти Статьи Перейти Робот-станок с параллельной кинематикой

Робот-станок с параллельной кинематикой

26.02.2014

Что такое роботы с параллельной кинематикой (Parallel Kinematics Machines)?

Для того чтобы ответить на этот вопрос рассмотрим основные технологии роботов-манипуляторов и традиционных станков, а также их отличия.

Шарнирные роботы манипуляторы

Первые электромеханические роботы были разработаны в начале 1970 как техническое оснащение, которое должно было заменить рабочих в области  трудной монотонной и опасной работы будь то точечная сварка, дуговая сварка или перемещения грузов. Главной целью было построить робот с большой рабочей зоной и большой гибкостью без какого-либо требования к высокой точности и устойчивости. Чтобы достигнуть данных задач используется так называемая последовательная технология связи,  где  каждая дополнительная ось смонтирована на предыдущей (см. рис 1). Данная технология обладает преимуществом перемещать и двигать технику в любые направления,  обеспечивая роботу требуемую гибкость и большую рабочую зону, однако при этом лишая его особой точности и жесткости.

рис.1

Традиционные механические станки

      У всех станков с ЧПУ  есть очень высокое требование к точности и жесткости. Чтобы производить промышленные детали требуются микроны точности в сочетании с высоким качеством съема стружки. Однако люди обычно не понимают, что все традиционные станки, выпускаемые на рынке, также основаны на технологии последовательной связи как и роботы со всеми вытекающими недостатками в областях точности и жесткости. Таким образом станкостроительные предприятия должны разрабатывать машины с крупными конструкциями и широкими станинами, чтобы  высокая точность и жесткость также соблюдалась в конце последнего узла и привода. Однако из-за этого станок теряет какую-либо гибкость, которая является прерогативой роботов-манипуляторов.

рис. 2

Робот-станок с параллельной кинематикой

    Мечта всех производителей станков скомбинировать высокую гибкость и большую рабочую зону роботов с точностью и жесткостью традиционных станков. За последние 20 лет главное внимание уделялось разработкам станков с параллельной кинематикой так называемый ПKM. Эта технология означает, что движения по координатам X, Y и Z выполняются тремя или большим количеством параллельных осей, которые дают отличную жесткость и точность с сохранением оптимальной гибкости и охватом работы(см. рис 3). Первой машиной, которая фактически реализовала данную технологию, была Tricept. Разработанная Карлом-Эриком Нейманом, она уже в 1994 выполняла реальные задачи на производстве. В 2004 была разработана технология Exechon, которая перенесла технологию ПKM на следующий уровень, внеся серию гексаподов и триподов, выполненных в виде токарных, фрезерных, многоцелевых станков и инженерных разработок получивших промышленное применение на предприятиях ряда отраслей.

рис. 3

Достоинства технологии :

  • точение, фрезерование и обработка фрезерованием поверхностей вращения;
  • таких материалов, как стали,  аустенитные никель-хромовые жаропрочные сплавы;
  • композиционные материалы, алюминий;
  • высокоскоростная обработка;
  • синхронная пятиосевая обработка;
  • фрезерная обработка твердых материалов с высокой скоростью и точностью;
  • компоненты электростанции, литейные формы, пресс-формы, пластиковые формы, части самолета и многое другое.

Замкнутая кинематическая цепь обеспечивает более высокую жесткость всей конструкции и меньшие нагрузки на каждый привод, это в свою очередь приводит к повышению точности позиционирования рабочего органа. К преимуществам данного класса оборудования также относятся: простота базовой конструкции; простота сборки благодаря обязательному введению в систему управления позиций неподвижных точек и шарниров; идентичность используемых приводов и других компонентов, которые при массовом производстве могут быть легко унифицированы, что в свою очередь приведет к снижению стоимости подобного оборудования; отсутствие напряжений изгиба в раздвижных штангах работающих только на растяжение и сжатие.

Читайте также

Промышленная робототехника в России. Состояние и проблемы развития. Видение интегратора
Необходимость научно-технологического прорыва обозначены президентом и правительством, как фактор,... читать далее
Роботизация сварки автозапчастей
Робототехнические комплексы для сварочных операций. Требования к качеству деталей является сейчас... читать далее
Преимущества сертифицированных интеграторов промышленной робототехники
Обучены лучшими техническими специалистами фирм производителей роботов. Специалисты... читать далее
Нужна помощь специалиста?
Заполните форму ниже и наши специалисты свяжутся с Вами в ближайшее время
и бесплатно проконсультируют по интересующему вопросу
Даю согласие на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности
Номер телефона+7 (351) 245-49-54