Основным направлением развития машиностроения является повышение эффективности производства увеличение выпуска продукции и рост ее качества при одновременном

Скачать 1.25 Mb.

Название	Основным направлением развития машиностроения является повышение эффективности производства увеличение выпуска продукции и рост ее качества при одновременном
страница	3/15
Тип	Документы

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 15

Рис.3. Примеры наиболее распространенных компановочно-кинематических схем роботов.

3.2. компановочные и кинематические схемы роботов

Компоновочные схемы ПР – это схемы расположений и движений элементов робота (Козырев стр.22-23, Соломенцев стр.7). Примеры наиболее распространенных компоновочно-кинематических схем роботов см.Рис.3.

Они предопределяют кинематические и функциональные возможности ПР. На основе анализа существующих компоновочных схем ПР ЭНИМС предложены и стандартизованы классификация и типы компоновочных схем различных роботов, сведенные в таблицу по видам координат с определенным кодированием типа компоновки (см. Рис.4) (МУ 63 стр.17-18):

прямоугольная – плоская 01-07, пространственная 20-24:
полярная – плоская 30-31, цилиндрическая 40-49 и сферическая 60-64;
сложная полярная – цилиндрическая 80-81 и сферическая 90-94.

Эта классификация проведена по следующим признакам:

системе координат;
форме линейных и угловых перемещений;
мобильность – стационарные и передвижные схемы;
типу и конструкции опорных систем;
числу рук;
величины перемещений – линейных H и L, углу поворота робота - , звеньев руки ₁ и ₂ , поворота кисти руки - и качания кисти – В₁ и В₂.

Компоновочные схемы разделяются по системам координат на группы, которые в свою очередь по указанным выше признакам подразделяются на подгруппы, имеющие свой код.

Выбор компоновочной схемы для конкретного робота проводится в зависимости от следующих факторов:

компоновки роботизированной ячейки;
особенностей обслуживаемого оборудования;
особенностей транспортирования объекта манимулирования;
числа и характера обслуживаемых позиций в РТЯ;
величины, виды и формы движения элементов робота в РТЯ и осуществляется по таблице ГОСТов.

Выбор компоновочной схемы, исходя из этих факторов, осуществляется по таблице компоновок ГОСТа.
Число степеней свободы и каждое движение робота обеспечивается соответствующей кинематической схемой его механизмов.

Кинематические схемы роботов имеют определенные структуры кинематики рук и кисти, которые зависят от вида и последовательности расположения вращательных – В и поступательных – П кинематических пар.

Разработана классификация кинематических структурных схем руки и манипуляторов, состоящая из пар:

1 – ВВВ, трех вращательных, обеспечиваемых 4-мя структурами;

2 – ВПВ, 2-х вращательных и одной поступательной – 3 структурные схемы;

3 – ПВВ, одной поступательной и 2-х вращательных– 3 структурные схемы;

4 – ВВП, 2-х вращательных и одной поступательной – 3 структурные схемы;

5 – ПВП, - 2 структурные схемы;

6 – ВПП – I с.с.;

7 – ППВ - I с.с.;

8 – ППП, трех поступательных – I структурная схема.
Эта классификация представлена в виде таблицы ГОСТ, в которой для каждого сочетания пар представлены несколько реализуемых структурных схем руки и кисти.

Ф

орма рабочей зоны и возможности манипулирования объектом также определяются кинематической структурной схемой кисти манипулятора (Рис.5), по классификации их пять:

- жесткая;

- В, с одним вращательным

движением;

- ВВ, с двумя вращательными

движениями – 2 схемы;

- ВВВ, с тремя вращательными

движениями.

При работе с ориентированными деталями выбирается первая схема, при частичной ориентации объектов – 2-4 схемы, при произвольной ориентации из пары – 3-я схема.

Кинематические структурные схемы манипуляторов и кисти руки выбираются из таблицы ГОСТа, исходя из необходимых размеров, направлений и формы передвижений манипулятора или его руки, а также вида ориентации объекта на транспортных устройствах и обслуживаемом оборудовании РТЯ.

Кроме этих движений манипулирования объектом, ПР должен иметь перемещения по вертикали, т.е. подъем и спускание, а также самого робота вдоль линии обслуживаемого оборудования.

3.3. конструктивные особенности роботов

По конструктивным признакам роботы делятся на следующие виды:

Напольные, стационарные и неподвижные ПР:

с выдвижной рукой и консольным механизмом подъема;
с выдвижной рукой на подвесной каретке;
с выдвижной рукой и наклоняющим ее корпусом;
с многозвенной рукой;
многорукие;
со складывающейся рукой на подъемной каретке;
с антропоморфной рукой.

П. Подвесные тельферные ПР:

с выдвижной рукой;
с многозвенной рукой;
со складывающейся рукой;
многорукие.

Роботы, работающие в различных системах координат, также различаются конструктивно.

Характерные представители конструктивных групп ПР см. Козырев стр.108-150 (Особенности, устройство, характеристики).

Рассмотрим некоторые из них

1.1) Работы с выдвижной рукой и консольным механизмом подъема, может одно-

и двух рукими, т.е. изготавливаются в 2-х исполнениях (рис.6а и 6б).

Они работают в цилиндрической системе координат, имеют пневматический привод и применяются на операциях загрузки–разгрузки, обычно стационарного типа, грузоподъемностью от 0,2 до 4,0 кг., изготавливаются с применяются во всех странах.

1.2) С выдвижной рукой на подъемной каретке. Компоновка руки на подъемной каретке, перемещающейся по направляющим, значительно увеличивает высоту подъема (до 2000мм). Эти роботы работают в плоской, декартовой и цилиндрической системе координат, могут быть стационарными и передвижными, грузоподъемностью от 1 до 1000 кг, число степеней подвижности 5-7. В них применяются различные типы приводов, выпускаются всеми странами, применяются на простых операциях с повышенным весом объектов. Разновидностью этих ПР являются роботы со складывающейся рукой (рис.6г), работающие в сферической и угловой системе координат.
1.3 Напольные ПР с выдвижной рукой и наклоняющим ее корпусом,

работают в полярной системе координат, с 5-6 степенями свободы, считаются универсальными. Они выпускаются всеми странами в стационарном и подвижном исполнении, для объектов с массой от 15 до 90 кг. При сложных манипуляциях.

1.4 Напольные ПР с многозвенной рукой.

Основным преимуществами многозвенной руки являются ее компактность и возможность обслуживания больших рабочих зон при малых габаритных размерах механизмов ПР, но эти преимущества достигаются путем усложнения механической системы и системы управления. Как правило эти ПР работают в ангулярной системе координат основных движений.

2. Подвесные ПР тельферного типа.

Преимуществом ПР тельферного типа (с перемещением руки по монорельсу) состоит в экономии производственных площадей, возможности транспортирования объектов поверху. Применение опорных систем большой длины позволяет компоновать участки с групповым обслуживанием нескольких станков одним роботом при линейном расположении оборудования.

ПР тельферного типа условно делятся на :

2.1 Упрощенные работающие в плоской прямоугольной системе и используются для транспортных работ, а также ПР для обслуживания однотипного оборудования в составе автоматических линий.

2.2 ПР с многозвенной рукой работающие в ангулярной (угловой) системе координат и обладающим вследствие этого большими манипуляционными возможностями, они оснащаются числовыми СПУ с элементами адаптации к окружающей среде.

2.3 ПР мостового типа позволяет создавать более жесткие и динамически устойчивые по сравнению с другими схемами конструкции, но они более громоздки.

3.4.Технологические роботы
ПР предназначены для выполнения основных технологических операций. Они непосредственно участвуют в технологическом процессе в качестве производящих или обрабатывающих машин.

Выполнение таких операций как гибка, сварка, окраска, сборка и т.п.

Сварочные работы являются наиболее характерным примером технологического робота. Рассмотрим их особенности и условия работы.

Применение технологических роботов позволяет увеличить производительность труда, существенно улучшить качество и надежность сварочных соединений за счет постоянного контроля за состоянием сварочного шва и соблюдения режимов и параметров сварки. Применение ПР позволяет повысить коэффициент использования сварочного ГПМ до 0,95. Возможность быстрой переналадки ПР наиболее эффективно в условиях мелко серийного производства. Не надо забывать и о человеке, который высвобождается полностью или частично от вредного производства.

Условия работы ПР тяжелые, что сказывается и на его конструкции.

Это дополнительные требования к пожаробезопасности, взрывобезопасности.

Вместо ЗУ устанавливаются технологическое сварочное оборудование и т.п., а в основном это такие же ПР.
3.5. вспомогательные роботы
Это подъемно-транспортные роботы и в зависимости от условий работы они бывают как напольные так и подвесные. В эту же группу входят передвижные тележки, штабелеры.

Условно вспомогательные ПР подразделяются:

1) По конструктивному исполнению на 2 группы:

напольные и подвесные.

2) По способу перемещения:

оснащенные манипулятором и спец ЗУ;
буксирующие необходимое количество не приводных транспортных средств, которые в свою очередь могут быть оснащены манипулятором и захватными устройствами;
перемещающие грузы без их захватывания.

3)По функциональным возможностям:

обеспечивающие только перемещение грузов;
выполняющие помимо этого некоторые производственные операции (обслуживание технологического оборудования, определение размеров, массы).

4) По способу управления:

с ручным управлением (водитель-манипулятор);
с автономной системой управления;
с внешним управлением;
с комбинированным управлением.

Напольные ПР – для подъемно-транспортных операций делят: стационарные, наземные самоходные.

Стационарные – это все ПР, выполняющие погрузочно-разгрузочные работы на основном технологическом оборудовании.

Наземные самоходные – это ПР на гусеничном и колесном ходу, обеспечивающем передвижение между станками и участками.

Подвесные ТР – Робототехнические системы применяются для внутрицеховых, межпозиционных и межстаночных транспортировании.

Монорельсовые конвейерные системы отличаются высокой универсальностью.

Эти системы по способу перемещения трех типов:

с приводным грузонесущими каретками;
с приводными каретками буксирующих группу транспортных не приводных грузонесущих тележек;
комбинированные системы.

Подвесные ТР тельферного типа позволяют исключить необходимость применения вспомогательных подъемно опускающих устройств.
3.6. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ПР

Они применяются как для технологических так и вспомогательных операций.

Это определяет комплекс требований, который должен удовлетворять УПР.

1. Манипуляционная система УПР должна обеспечивать любое положение перемещаемых деталей и заготовок в пространстве, что может быть реализовано при наличие не менее 6 степеней подвижности, иметь объем рабочей зоны достаточный для обслуживания или работы с различным оборудованием и соответствовать типоразмерам, установленным для УПР заданной номинальной грузоподъемности.

2. УПР должен быть работоспособным при любых условиях внешней среды (температура, запыленность и т.п.).

3. В конструкции УПР должна быть предусмотрена возможность смены захватных устройств или инструмента в автоматическом режиме.

4. СПУ ПР должны обладать достаточной гибкостью. Память СПУ должна быть достаточной для работы при многостаночном обслуживании, а также обеспечивать быстроту переналадки.

5. Привод УПР должен обладать высоким быстродействием с учетом производительности обслуживаемого оборудования.

6. Максимальная погрешность позиционирования не должна превышать  1 мм или работе оборудования.

7. Информационная система УПР должна быть адаптивной и обеспечивать взаимодействие с внешним объектом, а также контроль хода тех.процесса.
3.7. АДАПТИВНЫЕ И ИНТЕРАКТИВНЫЕ РАБОТЫ.
По способу управления ПР можно разделить на адаптивные и интерактивные.

Адаптивные ПР обеспечивают активное целенаправленное взаимодействие с реальной внешней средой на основе информации о ее состоянии (о расположении и свойствах тех или иных объектах внешней среды), о состоянии и функционировании отдельных узлов и подсистем робота и его исполнительных органов. Управляющая программа не содержит полного набора необходимой информации, ее недостающая часть формируется в процессе функционирования ПР. Характер и структура этой информации определяются функциональным назначением робота, содержанием производственной задачи и условиями работы, уровнем автономности действий ПР, требованиями техники безопасности и т.п.

Большинство моделей жесткопрограммируемы. ПР может быть использована в адаптивном режиме благодаря оснащению их сенсорными устройствами и соответствующим мат.обеспечением. В этом и есть основное различие и особенность адаптивных ПР.

Интерактивные ПР – это ПР, у которых управление осуществляется попеременно или оператором или автоматической системой.

Например, роботизированный комплекс МКП-25 предназначен для работы в составе с ковочным комплексом нагреват. Устройство и ковочная машина. Здесь манипулятор работает в двух режимах, автоматически чередуется с биотехническим, что позволяет решать все технические задачи.

РАЗДЕЛ 4. СИСТЕМЫ И ЭЛЕМЕНТЫ РОБОТОВ.
4.1 Системы управления роботов.
4.1.1 Классификация СУ роботов.

В зависимости от используемого критерия системы управления (СУ) классифицируются по следующим признакам:

1-Способу позиционирования подразделяются на:

1-позиционные; малоточечные или многоточечные;

2-контурные;

3-комбинированные;
2-Виду энергоносителя:

1-механические;

2-пневматические;

3-электрические;
3-Способу представления информации:

1-электромеханические;

2-цикловые;

3-числовые;

4-аналоговые;
4-Типу программоносителя:

1-электромеханические делятся на: с кулачками, с копирами, с упорами и временные;

2-цикловые на: с перфолентой, с внутренними коммуникаторами;

3-числовые на: с перфолентой, с внутренними коммуникаторами, гибридные, с магнитной лентой, с магнитным барабаном, с магнитным диском;

4-аналоговые бывают только гибридные;
5-Способу управления:

1-разомкнутые;

2-замкнутые;
6-Типу привода шаговый или следящий:

1-пневматический;

2-гидравлический;

3-электрический;

4-комбинированный;
7-Объему информации в управляющей программе:

1-жесткопрограммируемые;

2-адаптивные;
8-Способу программирования:

1-самообучаемые;

2-методом обучения;

3-мотодом расчета программы на ВЦ, самой системой управления, и свободное программирование с использованием стандартных программ;
9-Структуре системы управления:

1-с постоянной структурой на базе спецвычислителей;

2-с переменной сруктурой на основе мультипроцессорного набора в линии ЭВМ;

3-прямого управления от внешней ЭВМ.
4.1.2 Виды систем управления роботами.

В общем случае СУР имеют многоуровневую систему управления.

Все СУ как числовые, так и цикловые имеют структуру с теми или иными отклонениями и упрощениями, которые необходимы для управления конкретным роботом, в зависимости от его функционального назначения.

Виды систем управления управлением промышленного робота может осуществляться от автономных, комлексных и многоуровневых систем.Такое деление зависит также от функционального назначения роботов.

Автономные СУ предназначены только для управления роботом, а не оборудования и прочих устройств. Для этой цели применяют системы, которые входят непосредственно в комплекцию робота. Иногда к этим системам, предаются устройства, предназначенные для управления оборудованием.

В общем, СУПР как специализированные, отличаются от СУ оборудования следующим:

-программированием метода обучения;

-значительное число входов и выходов для связи с основными устройствами;

-дополнительные модули измерения состояния механизмов робота внешней средой;

-модули диагностики для реализации функции диспетчирования и контроля работы оборудования и элементов робота;

-специальное мат. обеспечение, обусловленное особенностями робота как объекта управления, т.е. значительными скоростями и величинами перемещения робота.

Специализированные СУ разрабатываются как для единичного, так и дла группового управления промышленного робота.

Комплексные СУ предназначены для управления комплексом ПР-оборудование. Для этой цели используется серийно выпускаемые станочные системы с ЧПУ. При этом усложняется программирование ПР, т.к. станочные системы не обеспечены системами обучения. Поэтому, в данном случае к этим системам продаются системы обучения.

Многоуровневые /иерархические/ СУ с ЧПУ применяются при обслуживании станков и роботов, входящих в состав автоматизированного участка. ЧПУ в данном случае разбивается на 3 уровня, где на верхнем при помощи ЭВМ производится расчет, хранение, выбор, передача на нижний уровень управляющих программ для станков и Р.

На среднем уровне осуществляется редакция, т.е. отладка по результатам обработки этих программ и их хранение в процессе обработки.

На низшем уровне происходит обработка программ оборудования в составе данного участка. В этом случае СУ ПР имеет такие же уровни с теми же функциями. Подготовка программ для централизованного управления происходит так же, как и для автономных систем. Однако, запоминание ЭВМ среднего уровня. Отработка программ производится устройствами низшего уровня – позиционер/осуществляет покадровую обработку/. Поэтому, в многоуровневых системах устройства управления низшим уровнем значительно упрощены по ср. с автономными СУ.

В настоящее время по всем трем видам СУ разработаны унифицированные СУ для ПР, а также все дополнительные устройства, т.е. модули.
4.2 Унифицированные системы управления промышленными роботами.

Унифицированные СУПР составляют гамму СПУ специального, функционального назначения:

-малоточечные цикловые системы циклового управления типа УЦМ;

-числовые системы контурного управления типа УКМ;

-унифицированная гамма устройств управления типа ЕСМ.

4.2.1.Малоточечные цикловые системы циклового управления типа УЦМ.
К данным системам относятся модификации УЦМ-10, УЦМ-20, УЦМ-30 и УЦМ-663 различающиеся в основном числом входных сигналов и вспомогательных команд. СУ этого типа предназначены для ПР, обслуживающих кузнечно-прессовое оборудование, литейное оборудование, линии гальванопокрытий и металлорежущие станки в условиях массового и крупносерийного производства. Такими системами комплектуются ПР с ограниченными манипуляционными и функциональными возможностями, имеющими небольшое число точек позиционирования по каждой степени подвижности.

Технические данные унифицированных систем приведены в Таблице № 2 стр.36.

Работу цикловых СУ рассмотрим на устройстве УЦМ-30. Структурная схема УЦМ-30 изображена на рис.7. Алгоритм работы реализован аппаратным способом в блоке формирования команд БФК на основании информации, поступающей из блока управления (БУ) и блока задания программ (БЗП).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 15

	Решение поставленной задачи возможно было лишь при условии реализации... Перед Министерством промышленности и транспорта Ульяновской области в 2011 году одной из приоритетных задач стало наращивание объёмов...		Краевая целевая программа «Электронное Прикамье на 2008-2010 годы»... «Повышение эффективности и качества управления социально-экономическим развитием. Улучшение качества государственного управления....
	1. Медико-демографическая ситуация в Московской области Подмосковья является реализация стратегии демографического развития, направленной на сокращение естественной убыли населения, повышение...		Реферат по дисциплине: минэп на тему: Монтаж комплектных трансформаторных... Дальнейший рост производства и повышение производительности труда на предприятиях невозможны без комплексной механизации и автома...
	Инструкция для сотрудников доу о порядке действий при осуществлении... Доу является информатизация образовательного процесса, которая рассматривается как процесс, направленный на повышение эффективности...		Отчет о деятельности за 2016 год основным направлением деятельности... Ноу дпо «уцпр») является создание профессиональной (корпоративной) среды в атомном строительном комплексе, посредством обеспечения...
	Оценка уровня качества продукции ...		Хлебобулочные изделия занимают одно из ведущих мест в питании населения... Целью данной работы является исследование схем производства булки ярославской сдобной с целью создания высокорентабельной линии производства,...
	Лекция 1 Введение в cals-технологии Концепция cals сначала Computer... Целью cals-технологий является повышение эффективности производства посредством применения компьютерных информационных технологий...		Кислородный коктейль специфический вид продуктов для детей и взрослых,... Медицинские показания – это профилактические цели (повышение сопротивляемости организма к инфекциям, повышение умственной и физической...
	Руководство по качеству рк-01-2010 Смк и ее процессов, улучшению продукции согласно требованиям потребителей, по обеспечению смк необходимыми ресурсами, которые фиксируются...		Постановление Правительства Российской Федерации от 21 июня 2008 г. N 465 г. Москва Об этом сообщила пресс-служба Министерства здравоохранения и социального развития РФ. Документ предусматривает организацию и финансирование...
	Секция «Теория и практика развития транспортных систем» В «Стратегии 2030» учтены программы развития энергетики, транспортного машиностроения, строительства новых магистралей, обновления...		Контроль качества Ассоциации Производителей Бытовой Химии (cma – Chemical Manufacturers Association), целью которой является внедрить охрану здоровья,...
	Переход экономики на рыночные отношения сформировал новые требования... Теперь основным плановым документом организации является бизнес-план, позволяющий четко обозначить цели развития фирмы, методы, средства...		Дипломная работа на тему «Пути повышения рентабельности производства» Обобщающим показателем экономической эффективности производства является показатель рентабельности

Основным направлением развития машиностроения является повышение эффективности производства увеличение выпуска продукции и рост ее качества при одновременном

Рассмотрим некоторые из них

Похожие: