- •Мехатронные и робототехнические системы
- •Введение
- •Глава 1. Предпосылки развития, основные понятия и принципы построения мехатронных устройств
- •Предпосылки развития мехатроники
- •Основные понятия и определения мехатроники
- •Принципы построения, признаки и состав мехатронных систем
- •Глава 2. Применение мехатронных машин
- •2.1. Мобильные мехатронные роботы для инспекции и ремонта подземных трубопроводов
- •2.2. Лазерный робототехнический комплекс
- •2.3. Робототехнический комплекс механообработки
- •2.4. Технологические машины – гексаподы
- •2.5. Транспортные мехатронные средства
- •Глава 3. Структура и принципы интеграции мехатронных систем
- •Глава 4. Проблемы и современные методы управления мехатронными модулями и системами
- •4.1. Принципы построения систем интеллектуального управления в мехатронике
- •4.2. Иерархия управления в мехатронных системах
- •4.3. Системы управления исполнительного уровня
- •4.3.1. Адаптивное регулирование по эталонной модели
- •4.3.2. Нечеткие регуляторы исполнительного уровня
- •4.3.3. Системы управления тактического уровня. Система контурного силового управления технологическим роботом
- •4.3.4. Способы программирования траекторий технологических роботов
- •4.3.5. Интеллектуальные системы управления на основе искусственных нейронных сетей
- •Глава 5. Области применения роботов и робототехнических систем. Классификация промышленных роботов и их технические характеристики
- •5.1. Классификация роботов
- •5.2. Техническая характеристика пр (гост 25378 - 82)
- •Глава 6. Структура, классификация и основы кинематики манипуляционных систем промышленных роботов
- •6.1. Структура манипуляторов промышленных роботов
- •6.2. Переносные и ориентирующие степени подвижности манипулятора
- •6.3. Основы кинематики манипуляторов роботов
- •Положение I-го звена относительно предыдущего (I-1)-го устанавливается с помощью обобщенной координаты qi (рис. 6.6):
- •6.4. Однородные координаты. Матрица перехода 4×4 кинематической пары
- •6.5. Определение ориентации звеньев манипуляторов с использованием углов Эйлера
- •Глава 7. Прямая задача кинематики манипуляторов роботов. Абсолютные скорости и ускорения в манипуляционных системах промышленных роботов
- •7.1. Теоретические вопросы решения прямой задачи
- •7.2. Решение прямой задачи кинематики манипуляторов при позиционном (цикловом) управлении
- •7.3. Определение абсолютных скоростей и ускорений точек и звеньев манипулятора
- •Глава 8. Обратная задача кинематики манипуляторов роботов
- •8.1. Обратная задача кинематики манипуляторов роботов при контурном управлении
- •8.2. Решение обратной задачи кинематики манипуляторов на основе линейной зависимости между абсолютными и обобщенными скоростями (управление по скорости)
- •Глава 9. Динамический синтез и анализ манипуляционных систем промышленных роботов
- •Глава 10. Назначение, состав и классификация робототехнических комплексов
- •10.1. Назначение робототехнических комплексов
- •10.2. Состав и классификация робототехнических комплексов
- •Глава 11. Траектории манипуляторов роботов в составе робототехнических комплексов
- •Компоновка ртк и возможные траектории схвата манипулятора
- •11.2. Анализ местных (частных) траекторий манипулятора
- •11.3. Особенности использования нескольких пр в одном ртк
- •11.4. Межстаночные траектории как функции числа схватов и организации производственной сцены
- •Глава 12. Планирование траекторий схвата манипулятора на основе сплайн – функций
- •12.1. Планирование траекторий при ограниченном числе
- •Опорных точек
- •12.2. Общие случаи планирования траекторий в пространстве обобщенных координат
- •Глава 13. Применение робототизированных технологических комплексов в механообрабатывающем производстве
- •13.1. Требования к технологическим процессам, реализуемым в ртк
- •13.2. Требования к деталям, обрабатываемым в ртк
- •13.3. Требования к технологическому оборудованию, используемому в ртк
- •13.4. Требования к промышленным роботам, включаемым в состав ртк
- •13.5. Требования к вспомогательному и транспортно-накопительному оборудованию, включаемому в ртк
- •13.6. Требования к ртк
- •13.7. Общие характеристики и особенности ртк механообработки
- •Библиографический список
- •Оглавление
13.5. Требования к вспомогательному и транспортно-накопительному оборудованию, включаемому в ртк
Вспомогательное и транспортно-накопительное оборудование должно обеспечить непрерывное действие РТК в автоматическом режиме в течение заданного времени.
Функции транспортно-накопительного оборудования (ТНО):
накопление ориентированных заготовок на входной позиции РТК;
поштучная выдача заготовок (деталей) в определенную точку для взятия схватом ПР;
транспортирование изделий внутри РТК с сохранением ориентации, передачи их на последующие участки;
переориентация изделий между станками РТК;
хранение межоперационного задела и задела между РТК.
Требования к вспомогательному оборудованию определяются:
типом РТК;
типом, формой, материалом и размером деталей;
составом станков;
серийностью производства и штучным временем обработки на станках.
Тип РТК и состав станков определяют:
функции, которые должны выполняться вспомогательным оборудованием (ВО): хранение, непрерывное транспортирование, шаговая подача и т. п.;
положение оси изделия при хранении и транспортировке;
конструктивное исполнение вспомогательного оборудования: магазин, тактовый транспортер и др.
Тип и размеры деталей определяют форму и размеры ложемента (призмы, стол, штыри, отверстия и т. д.).
Серийность и штучное время определяют емкость ВО, то есть количественный запас деталей, который должен быть обеспечен в единицу времени.
ВО должно быть быстропереналаживаемым и иметь широкую гамму унифицированных элементов.
При выборе и разработке ТНО для РТК требуется:
сопряжение ТНО с общезаводскими и цеховыми средствами транспортирования;
выбор способа ориентации и комплектации заготовок на первоначальной позиции РТК;
выбор типа и емкости накопительных устройств.
В качестве накопительных устройств в РТК могут использоваться лотки (скаты, склизы), шаговые транспортеры (реечные, пильчатые, с управляемыми собачками), цепные транспортеры (горизонтальные, вертикальные), круговые накопительные устройства, тупиковые накопительные устройства, транспортеры роликовые, тактовые столы и многоместная тара.
При разработке ТНО требуется предварительно решить вопрос транспортировки изделия – поштучно либо в таре.
При жесткой связи между TO в РТК транспортирование может осуществляться поштучно проходным шаговым транспортером или тактовым столом.
При гибкой связи между TO в РТК транспортирование может осуществляться либо поштучно самим ПР, либо специальными транспортирующими устройствами, либо автоматизированной транспортной тележкой (робокар, трансробот).
Вспомогательное оборудование, входящее в состав РТК, не имеет между собой, как правило, ни конструктивных, ни информационных связей, получая все команды от TO и давая им ответные сигналы.
Требования к станочной оснастке:
При создании PTK выбор станочной оснастки осуществляется исходя из следующих положений:
ПP сам пo себе не обеспечивает окончательную точность базирования детали в приспособлении. Требования к ПР ограничиваются возможностью ввода заготовки в зону базирующего приспособления станка с зазором, гарантированном допусками нa сопрягаемые поверхности базирующего приспособления и детали;
технологическая оснастка должна обеспечивать возможность установки детали заданной моделью ПР, требуемую точность базирования и надежность закрепления и удержания детали в процессе обработки;
в целях гарантии правильности положения детали в приспособлении станка в PTK желательно предусмотреть систему контрольных датчиков, фиксирующих положение детали перед обработкой. Датчики могут находиться как на схвате ПР, так и на самом ПР.
Для применения в составе PTK без дополнительных доработок можно рекомендовать:
для токарных станков: центра, поводковые патроны с плавающим центром, торцевые поводковые и самоцентрирующиеся 3-х кулачковые патроны;
для фрезерно-сверлильно-центровальных и протяжных станков: самозажимные тиски, приспособления с угловой фиксацией детали.