Металлообработка, оборудование для обработки металла

вход для клиентов

Оборудование для бизнеса

разделы сайта

Каталог Моя компания Добавить оборудование Доска объявлений Спецпредложения Семинары и курсы Конференции Новости Ссылки Реклама на сайте Заявки на покупку оборудования Статьи

обзоры рынков

Все обзоры

словарь терминов

Остальные темы →

Поиск по запросу

искать на сайте на сайтах производителей
Добавить
объявление
в каталог

Управление промышленными роботами

Промышленные роботы

По принципу управления ПР разделяются на программные, адаптивные и интеллектные. Наибольшее распространение получили программные, которые характеризуются тем, что они функционируют по жестко заданной программе. При необходимости программа их действий легко перестраивается оператором. Рассмотрим подробнее виды программного управления, которых существуют три: цикловое, позиционное и контурное. Цикловое управление является в реализации наиболее простым. При цикловом управлении программируются последовательность выполнения движений и условия начала и окончания движений. Положения, до которых идет движение, задаются на самом манипуляторе (например, упорами), а не в программе; скорость перемещения определяется характеристиками привода и также не задается в программе. Однако в дополнение к последовательности движений программа может задавать требуемые выдержки времени (на выполнение команды или на промежутки времени между командами или движениями). При позиционном управлении команды подаются так, что переме-щение рабочего органа происходит от точки к точке, причем положения точек задаются программой. Скорость перемещения между точками не контролируется и не регулируется. В отличие от циклового управления, число точек может быть большим. При контурном управлении движение рабочего органа происходит по заданной траектории с задаваемой скоростью.

В программе задаются сами траектории (или часто расставленными точками, или более редкими точками с соединяющими их прямыми, или дугами окружностей) и режимы движения. Контурное управление используется исключительно в технологических роботах (сварочных, окрасочных и пр.). Контурное управление идет от станков: при движении резца токарного станка по контуру (вследствие согласованной подачи по двум и более осям) получается поверхность детали заданной формы в виде тела вращения. Заме- тим, что на холостых ходах (при выходе в исходную точку, с которой начинается рабочее движение, при возвращении назад в исходную точку после выполнения рабочего движения) система управления работает как позиционная. Устройство управления и другие блоки системы управления при цикловом, позиционном и контурном управлениях могут быть реализованы на одинаковых или разных принципах и элементных базах. Так, микроэлектронные устройства, в частности микроЭВМ, могут быть основой устройства управления любого вида. С другой стороны, привод в системе контурного управления может быть шаговым и следящим. На принципах хорошо разработанного числового программного управления (ЧПУ) могут работать системы и позиционного, и контурного управления. В особый вид выделяется адаптивное управление, при котором осуществляется автоматическое изменение управляющих программ в зависимости от измеряемых или контролируемых условий работы, или, как говорят, в функции от контролируемых параметров состояния внешней среды. В частности, адаптация, или приспособляемость, системы управления может заключаться в том, что устройства системы управления с помощью специальных датчиков определяют конфигурацию объекта и его положение; возможны также отклонения размеров от номинальных.

В зависимости от результатов измерения захватное устройство смещается или поворачивается (чтобы удобнее было захватывать объект), после захватывания объект переносится на место, предназначенное именно ему (это необходимо при сортировке или разбраковке). Таким образом адаптивное управление обычно связывается с очувствлением. Программирование. При программировании ПР обычно используются два метода: аналитический (расчётным путём) и метод обучения. При аналитическом методе управляющую программу предварительно рассчитывают, отлаживают и заносят в память устройства управления. Достоинством этого метода является сокращение времени простоя ПР, связанного с его программированием, а также возможность заложить сразу несколько программ для различных технологических операций. Программирование путём обучения производится оператором либо с помощью дистанционного управления от какого-нибудь управляющего устройства (кнопочного пульта или «марионетки» – копии манипулятора робота), либо с помощью непосредственного перемещения конца манипулятора рукой человека. Все движения соответствуют ходу требующейся манипуляционной операции, при этом в память устройства управления записывается программа с необходимыми текущими координатами и технологической информацией. В устройствах циклового программного управления применяются другие приёмы программирования, которые рассмотрены ниже.

Цикловое программное управление

Как отмечалось выше, при цикловом программном управлении в устройстве управления программа задает только последовательность команд, определяющих движения, а крайние положения, до которых происходят перемещения, задаются на самом манипуляторе. Типовое устройство управления состоит из двух основных блоков: запоминания программ и поэтапного ввода программ. В блоке запоминания программ в той или иной форме хранится вся последовательность команд цикла и, если нужно, условия выполнения команд. Переход с этапа на этап задает блок поэтапного ввода программ. Существуют два основных принципа ввода программ: кинематический и статический. При кинематическом вводе программ переход от этапа к этапу происходит за счет перемещения программоносителя, при статическом вводе программоноситель неподвижен, а переход от этапа к этапу осуществляется за счет переключений электрических цепей. Наиболее старыми устройствами циклового программного управления являются устройства с распределительным валом и с кулачками на нем. Распределительный вал с кулачками вращается, при этом перемещаются толкатели. Толкатели, в свою очередь, воздействуют на электрические переключатели, или пневмоклапаны, которые сначала включают, а затем выключают двигатели приводов. Устройства управления с распределительным валом просты и надежны, но замена программы требует перестановки кулачков, что достаточно сложно. Кроме того, устройство управления громоздко и имеет ограниченные возможности по числу команд (паре команд на один привод соответствует один кулачок) и по числу этапов в цикле (циклу соответствует один оборот вала).

Поэтому для перепрограммируемых систем подобные устройства практически непригодны. Близкие идеи заложены в конструкции устройств управления в виде программаторов с кулачковыми барабанами (они называются также ко-мандоаппаратами). Вместо кулачков на распределительный вал насажен цилиндрический барабан с прямоугольной сеткой радиальных отверстий. В любое отверстие можно вставить штекер со специально профилированной гладкой головкой, которая представляет собой кулачок, выступающий над гладкой поверхностью барабана. Параллельно оси над барабаном жестко крепится линейка с переключателями на таком расстоянии, чтобы приходящиеся против них кулачки (головки штекеров) нажимали на штыри переключателей. Развернутую перфорированную поверхность барабана можно представить состоящей из дорожек (каждая из них приходится против своего переключателя) и строк (параллельных оси барабана). Последовательные строки соответствуют последовательным этапам цикла: в какие отверстия будут вставлены штекеры, такие команды будут выполняться на данном этапе. В той же строке штекерами также набираются условия, при которых могут выполняться команды. Повороты вала осуществляются прерывисто, привод шаговый или храповой. Программаторы с кулачковыми барабанами до сих пор широко используются в различном оборудовании. Они надежны, имеют значительно меньшие массы и габаритные размеры, чем устройства с распределительным валом. Типовые командоаппараты имеют габаритные размеры около 400 мм, общее число команд и условий их выполнения – около 40, число этапов цикла – около 50.

Основными достоинствами программаторов с кулачковыми барабанами являются относительная простота перепрограммирования, простота контроля набора. Перепрограммирование осуществляется перестановкой штекеров в соответствии с заданной таблицей. Рассмотрим устройства циклового программного управления со статическим вводом программ. Исторически первыми являются программаторы со штекерной панелью, они применяются и в настоящее время. Штекерная панель является программоносителем. На поверхности панели имеется прямоугольная сетка отверстий, строки соответствуют командам, столбцы – номерам этапов. Программирование осуществляется штекерами, которые вставляются в отверстия так же, как при использовании программаторов с барабанами: для выбранного столбца (номера этапа) штекер вставляется в отверстие в строке, соответствующей требуемой команде. Допускается выполнение на каждом этапе нескольких команд (совмещение движений). Роль штекеров сводится к тому, что в гнездах они создают электрическое соединение цепей. Возможности штекерных панелей примерно те же, что и программаторов с барабанами (несколько десятков этапов в цикле). Важным достоинством штекерной панели является максимальная наглядность набора: полностью видна вся программа. Однако штекерные панели громоздки; механический контакт, создаваемый штекерами, нередко недостаточно надежен. Большинство современных устройств циклового программного управления представляют собой программируемые контроллеры. Программа записывается на определенном машинном языке подобно тому, как это делается при программировании для ЭВМ.

Однако для циклового управления языки выбираются очень простыми. Обычно программа строится по кадрам, причем каждый кадр соответствует этапу. На обычном языке содержание кадра записывается следующим образом: номер кадра, проверка наличия сигналов во входных цепях с заданными номерами (сигналов датчиков), при наличии этих сигналов задается команда на выполнение движения с требуемым номером. Программа может быть введена в устройство управления с клавиатуры пульта. В устройстве управления программа запоминается в электронной (интегральной) памяти. При ручном вводе программы с пульта содержание кадра в виде ал-фавитно-цифровой записи воспроизводится на специальном индикатор- ном устройстве или дисплее. После того как вся программа введена, для контроля можно выводить на дисплей любой кадр по набранному номеру. Обнаруженые ошибки легко исправить. Преимущества программируемых контроллеров хорошо известны. Практически отсутствуют ограничения по числу команд и по числу этапов.

Программы можно хранить на различных носителях. Они могут быть сложными и предусматривать выбор между различными решениями, что необходимо при реализации адаптивных систем. Масса и габаритные размеры малы. Однако не всегда достаточно велика надежность устройств управления. Способ программирования, при котором непосредственно задается последовательность движений, не является единственным. Когда в основу устройства управления кладется универсальная микроЭВМ, ее программирование осуществляется на универсальном языке, не связанном с представлением об управлении движением. Как отмечалось, точки, в которых должны останавливаться подвижные части, задаются на самом оборудовании. При использовании пневмопривода позиционирование осуществляется по упорам, которые могут перезакрепляться в разных положениях. Чтобы исключить жесткие удары, вместе с упорами устанавливаются демпферы. Для других типов приводов при подходе к заданному конечному положению двигатель необходимо отключать при помощи путевых выключателей. Как правило используются обычные электроконтактные микропереключатели.

Микропереключатель устанавливается неподвижно, он срабатывает от кулачка, который может закрепляться на подвижной части в различных положениях. Если на разных этапах цикла требуется останавливать подвижную часть в различных положениях, устанавливают несколько кулачков при одном переключателе (при этом, однако, точки остановки не могут быть на малом расстоянии) или предусматривают несколько пар «переключатель–кулачок» (они устанавливаются по параллельным линиям). Для повышения точности остановки в конечном положении целесообразно перед остановкой переходить на уменьшенную – «ползучую» скорость. С этой целью усложняется способ остановки при том же кулачке (при срабатывании микропереключателя происходит переход на «ползучую» скорость, а при его отключении после прохождения кулачка – остановка) или устанавливается кулачок сложного профиля, который дает два включения перед остановкой. Повышение надежности может быть достигнуто при установке путевых переключателей другого типа. В роботах с цикловым управлением широко используются в качестве датчиков герметические магнитоуправляемые контакты (герконы). Герметические контакты в запаянной стеклянной колбе замыкаются при приближении на определенное расстояние магнита или электромагнита, закрепленного на под- вижной части. Точность герконовых датчиков не очень велика, однако они выдерживают без отказов значительно большее число включений и выключений, чем обычные микропереключатели. Используются также индуктивные (трансформаторные) и генераторные датчики. Их высокая надежность определяется тем, что они являются бесконтактными.

А. Г. Схиртладзе, В. И. Выходец, Н. И. Никифоров, Я. Н. Отений Оборудование машиностроительных предприятий



Страницы: | 1 |

Статьи по этой тематике «Промышленные роботы»:





Комментарии читателей


Рейтинг читателей:

Добавить комментарий

Автор

Email

Рейтинг

Сообщение

Введите код на картинке:


Техническая поддержка support@hyper-press.ru
copyright © Поддержка сайта осуществляется ООО «Гипер-Пресс»
поисковое продвижение поддержка сайта
телефон: (495) 228-13-22

Спецпредложения

Новости компаний

07.10.2010 Компания "Брок-Инвест-Сервис" представила обзор рынка металлопроката на октябрь 2010 года

15.09.2010 Ситуация на мировом рынке слияний и поглощений в секторе транспорта и логистики внушает оптимизм

14.09.2010 Эксперты «Goldratt Schools» и «Уральская школа бизнеса» научат управлять предприятием

13.09.2010 Имитация технологического процесса на агрегате с использованием математической модели.

07.09.2010 Внедрение ПП "1С:Управление производственным предприятием 8 для Казахстана" в ТОО "ЗПМ Металл-ТС"

07.09.2010 Деловая активность в металлургической отрасли во 2-м квартале 2010 года продолжает рост

26.08.2010 Обзор рынка металлопроката на сентябрь 2010 г.

24.08.2010 1С: Предприятие 8» - инструмент эффективного управления в ГК «Спекта»

18.08.2010 Грузоперевозки и страхование

14.08.2010 Общественность Мариуполя высказалась против строительства на территории города нового сталелитейного завода

Больше новостей

Статьи

Все статьи

Rambler's Top100