ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.07.2024
Просмотров: 246
Скачиваний: 1
СОДЕРЖАНИЕ
1. Основные понятия и определения
Глава 2. Первичные преобразователи
6. Фотоэлектрические первичные
Глава 3. Усилители и стабилизаторы
Глава 4. Переключающие устройства и распределители
Глава 5. Задающие и исполнительные устройства
Глава 6. Общие сведения об измерении и контроле
Глава 8. Контроль давления и разрежения
Глава 9. Контроль расхода, количества и уровня
Глава 12. Автоматическая блокировка и защита в системах управления
Глава 13. Системы автоматического контроля и сигнализации
Глава 14. Системы автоматического
Глава 15. Объекты регулирования и их свойства
Глава 17. Конструкции и характеристики регуляторов
Глава 18. Общая характеристика
Глава 19. Математическое и программное обеспечение микроЭвм
Глава 20. Внешние устройства микроЭвм
Глава 21. Применение микропроцессорных систем
Глава 23. Конструкции промышленных роботов
Глава 25. Роботизация промышленного производства
Особенностью работы систем искусственного осязания является наличие контакта датчиков с поверхностью объекта. С их помощью могут быть решены следующие задачи: поиск и обнаружение предметов, определение их положения; распознавание формы и их классификация; определение параметров объектов (масса, твердость, температура, теплопроводность и электропроводность и т. п.); контроль за микроперемещениями деталей при выполнении некоторых сборочных операций; контроль смещений объекта в захватном устройстве робота при воздействии на него динамических нагрузок.
Простейшими первичными преобразователями искусственного осязания являются тактильные преобразователи контактного типа. Они располагаются на наружных и внутренних поверхностях захватного устройства робота. В качестве чувствительных элементов используют микропереключатели и электропроводящие полимеры. Такие преобразователи рекомендуются для решения задачи контроля наличия детали в захватном устройстве, правильности ее центрирования, а также для поиска и распознавания пространственно не ориентированных предметов.
Контактные преобразователи могут быть объединены в матрицы. Это позволяет упростить определение ориентации объекта в пространстве, получить информацию о зоне контакта между захватным устройством манипулятора и удерживаемым объектом.
При использовании матриц следует учитывать ряд факторов. При низкой плотности расположения преобразователей в матрице могут быть применены микропереключатели, реле и т. п. Более высокие функциональные возможности ПР обеспечиваются при использовании матриц из пропорциональных преобразователей, которые применяют в основном для решения задачи классификации и определения формы объектов манипулирования.
Преобразователи усилия (моментов) применяют в роботах, осуществляющих манипулирование хрупкими и легко- деформируемыми предметами или выполняющих простые операции сборки. В первом случае преобразователи усилий позволяют регулировать усилие захвата пропорционально массе захватываемых объектов.
Для измерения усилий применяют два способа: по упругой деформации чувствительного элемента и по перемещению подвижной части чувствительного элемента.
Системы контроля состояния ПР. Обеспечивают требуемые эксплуатационные характеристики, включая надежность роботов, и участвуют в организации требуемых параметров движения. В силу этого системы контроля состояния ПР должны содержать: систему оценки положения ц скорости движений робота, обеспечивающую регистрацию фактического его состояния в каждый момент времени и сравнение с требуемыми параметрами движения; систему аварийной блокировки, обеспечивающую предотвращение поломок как механической системы ПР, так и обслуживаемого им технологического оборудования при появлении случайных сбоев; систему диагностики и прогнозирования ресурса роботов, предназначенную для сокращения времени восстановления их работоспособности и уменьшения числа отказов путем проведения соответствующих профилактических работ.
Система оценки положения и скорости перемещения узлов и механизмов является специализированной для конкретного типа Г1Р.
Основными требованиями, предъявляемыми к преобразователям таких систем, являются надежность, малые габаритные размеры и масса, помехоустойчивость к воздействию окружающей среды, простота юстировки, возможность отсчета абсолютных значений и низкая стоимость.
Для ПР со следящим приводом в состав системы входят первичные преобразователи положения и скорости перемещения отдельных степеней подвижности. В качестве преобразователей скорости применяют серийно выпускаемые тахогенераторы ТД-103, Г1Т-1, ТГ1-11 либо двигатели постоянного тока серии ДГ1М. В качестве первичных преобразователей положения используют проволочные потенциометры, индуктивные и индукционные преобразователи типа вращающихся трансформаторов.
Системы аварийной блокировки предназначены для предохранения ПР и обслуживаемых ими механизмов от поломок при появлении случайных сбоев, предельных внешних силовых воздействий и других помех в фазе транспортирования деталей. Номенклатура и число используемых в системе преобразователей определяются типом робота и характером решаемых им задач. Выбор типа преобразователей и места их установки на роботе зависит от используемой схемы контроля и управления.
Опыт эксплуатации Г1Р позволяет условно разбить все возникающие сбои и отказы на несколько видов: отдельные механизмы роботов доходят до своих кинематических ограничений; захватное устройство «натыкается» на деталь либо на отдельные части обслуживаемого им оборудования; робот пытается переместить деталь. не совершив необходимых предварительных движений по обходу препятствий.
В нервом случае для предотвращения поломок ПР используются конечные выключатели, располагаемые в начале и конце каждой траектории движения, ограничивая максимально и минимально возможные перемещения роботов.
В остальных случаях аварийная блокировка осуществляется на основании анализа скоростей перемещения отдельных подвижных механизмов робота и сравнения их с программными. В том случае, когда препятствие не приводит к заметному изменению скорости движения робота, блокировка осуществляется на основании анализа сигналов либо тактильных преобразователей контактного типа, располагаемых на наружных поверхностях захвата роботов, либо силовых преобразователей, располагаемых на отдельных звеньях роботов.
Помимо контроля механической системы робота система аварийной блокировки должна включать блокировку при нарушении работоспособности систем числового программного управления и электроавтоматики.
Система обеспечения техники безопасности. Предназначена для формирования сигналов на остановку движения роботов в опасной для здоровья оператора зоне и при возникновении различных аварийных ситуаций. В качестве устройств, выдающих информацию об аварийной ситуации, используются контактные, силовые, индукционные, ультразвуковые и другие первичные преобразователи.
Контрольные вопросы и задания
-
Как классифицируются системы управления?
-
Расскажите о технических возможностях и назначении унифицированных систем управления типа УЦМ.
-
Какие технические возможности обеспечивают унифицированные системы управления типа УПМ?
-
Расскажите о технических возможностях унифицированных систем управления типа У КМ.
-
Где и с какой целью используются комбинированные системы управления?
-
Как классифицируются информационные системы?
-
Опишите технические возможности визуальных систем.
-
Расскажите о технических возможностях локационных систем.
-
Какие первичные преобразователи применяются в локационных систе* мах? Дайте им сравнительную характеристику.
-
Опишите технические возможности систем искусственного осязания.
-
Расскажите о видах и назначениях систем контроля состояния промышленных роботов.
-
С какой целью применяются системы техники безопасности роботов?
Глава 25. Роботизация промышленного производства
-
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ РОБОТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ
Роботизация — комплексная проблема, требующая решения вопроса совместного использования роботов с различным оборудованием в одной системе с общим управлением от ЭВМ и встроенных микропроцессоров. Эта проблема является не только технической, но а социально-психологической.
Вполне естественно, что современные достижения техники неразрывно связаны с пересмотром всей технической политики и коренным переоснащением промышленного производства. Целесообразность последнего часто определяется необходимостью быстрой перенастройки технологических участков, линий и цехов на изготовление модернизированной или совершенно новой продукции. Вследствие этого требуется строить каждую технологическую линию так, чтобы на ней можно было изготовлять попеременно сериями различные детали определенного класса с быстрой перенастройкой линии.
Робототехнические системы являются принципиально новым техническим средством комплексной автоматизации производственных процессов. Их использование позволяет наиболее полно исключить ручной труд как на вспомогательных, так и на основных технологических операциях.
-
Для современного производства характерна высокая автоматизация основных технологических процессов, но при этом вспомо- ^ельные операции выполняются человеком вручную. Эти операции утомительны, примитивны, а в ряде случаев тяжелы, вредны и даже опасны для жизни рабочих. Практика показала, что традиционными средствами невозможно автоматизировать многие вспомогательные ручные операции, и эго сдерживает интенсификацию и развитие производства. Поэтому возникла необходимость в широком применении ПР.
Различают три класса робототехнических систем: манипуляционные робототехнические системы; информационные и управляющие робототехнические системы; мобильные (движущиеся) робототехнические системы.
Манипуляционные робототехнические системы можно разделить на три вида. Первый вид базируется на применении автоматически действующих роботов, автоматических манипуляторов и роботизированных технологических комплексов. Второй — на дистанционно управляемых роботах, манипуляторах и технологических комплексах. К третьему виду относятся системы, в которых используются роботы с ручным управлением, непосредственно связанные с движением рук, а иногда и ног человека.
Первые из них применяют в основном в промышленном производстве (ПР и роботизированные комплексы), вторые — в экстремальных условиях, т. е. при наличии радиации, загазованности, взрывоопасности, высоких и низких температур и давлений, а третий — для погрузо-разгрузочных и тяжелых работ.
Аналогичная классификация распространяется и на роботизированные технологические комплексы. Они могут быть жестко запрограммированными или адаптивно приспосабливающимися к изменениям внешних условий, положению и конфигурации деталей и т. п. Это является основой для создания гибко переналаживаемых автоматизированных, почти безлюдных производств.
Информационные и управляющие робототехнические системы представляют собой некоторые комплексы автоматических измерительно-информационных и управляющих средств, предназначенных для сбора, обработки и передачи информации. На основе полученной информации эти системы формируют управляющие сигналы.
В различных цехах системы автоматического контроля и управления используют для почти безлюдного производственного процесса, в том числе с групповым использованием ПР. Подобные системы применяют и в автоматических системах проектирования, при выполнении технических и экономических расчетов и др.
Мобильные (движущиеся) робототехнические системы пред ставляют собой автоматически управляемые платформы (или шасси). Они способны автоматически нагружаться и разгружаться, имеют программы маршрута движения и автоматической адресовки. В промышленных цехах они предназначаются для автоматической доставки деталей и инструмента к станкам и от станков на склады. На таких подвижных системах могут устанавливаться манипуляционные механизмы. К такого рода системам относятся также движущиеся устройства для обслуживания автоматизированных складов в разных отраслях народного хозяйства.
В мобильных робототехнических системах используют любые принципы движения. Они могут быть колесными, шагающими, гусеничными, на воздушной подушке, плавающими и т. п.
Рассмотренные автоматически действующие робототехниче- ские системы применяют не только в промышленности, но и в других отраслях народного хозяйства.
Многофункциональные легко переналаживаемые робототехнические системы являются основными, принципиально новыми техническими средствами, позволяющими оперативно решать производственные задачи.