- •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
13.6. Требования к ртк
Можно выделить следующие основные требования, обязательные для РТК:
планировка PTK должна обеспечивать свободный, удобный и безопасный доступ обслуживающего персонала к основному и вспомогательному оборудованию и органам управления PTK (ГОСТ 12.2.078-82);
планировка PTK должна исключать пересечение трасс следования ПР и оператора в процессе работы ПP пo программе;
РТК должен быть обеспечен средствами защиты от возможного несанкционированного проникновения человека в зону действия ПР (светозащита, ограждения, звуковая сигнализация, защитные сетки, настил с датчиками). Должно быть применено параллельно 2–3 автономно действующие защитные системы;
размещение средств защиты не должно ограничивать технологические возможности основного TO, ПР и удобства их обслуживания, а также препятствовать визуальному наблюдению оператора за ходом техпроцесса;
размещение средств управления РТК должно обеспечивать свободный и быстрый доступ к органам аварийного отключения ПР и безопасность при управлении ПР в наладочном режиме.
Стойки систем управления ПP, TO и РТК в целом рекомендуется располагать вне их рабочей зоны.
Выше сформулированы требования к основным компонентам РТК применительно к механообработке, однако некоторые требования, например к ПP и РТК, можно рассматривать шире.
13.7. Общие характеристики и особенности ртк механообработки
Механообработка является завершающим этапом производственного процесса перед сборкой. Механическую обработку проходят практически все детали машиностроительного производства. Механообработке подвергаются заготовки и полуфабрикаты, полученные прокатом, штамповкой, литьем, сварные детали и т. д. Механообработка имеет ряд присущих именно этому виду обработки характеристик и особенностей.
Многономенклатурность и преобладание мелкосерийного и серийного производств; широкие возможности, универсальность ОТО, высокие качество и точность обработки; относительная простота переналадки. Это способствует закреплению за единицей TO большого числа типоразмеров деталей серийного и мелкосерийного производств и требует при построении РТК использовать ПР и ВО, способные работать с достаточно большой группой однотипных деталей при обеспечении быстрой переналадки на новую деталь данного типоразмера.
Наличие сложной и точной оснастки. Наиболее перспективно использование самоцентрирующих автоматических устройств для зажима деталей, так как это позволяет применять ПР со сравнительно низкой точностью позиционирования (± 0,3...0,5 мм). При разработке оснастки следует учитывать ее совместную работу с ПР и обеспечивать по возможности простоту обслуживания TO и ВО промышленным роботом.
Быстрое изнашивание инструмента, являющееся одной из причин обеспечения постоянного контроля за процессом обработки и подналадки. Контроль может производиться либо на измерительных машинах, либо с помощью ПР.
Большое количество разнотипной стружки, так как процесс резания сопровождается, как правило, интенсивным стружкообразованием. Стружка может быть сливной или стружкой скалывания. В РТК должен быть решен вопрос дробления сливной стружки и отвода любой стружки из зоны обработки, а особенно базовых поверхностей приспособлений.
Разнообразие типов металлорежущего оборудования в одном технологическом потоке: токарные, фрезерные, сверлильные, расточные, шлифовальные и другие станки. Это требует, в случае, если ПP обслуживает разнотипные станки, его достаточную универсальность.