Файл: Зак И.С. Автоматизация процессов сборки швейных изделий (основы построения оптимального ряда полуавтоматов).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.06.2024
Просмотров: 148
Скачиваний: 0
Множество А X В, по строенное ниже, в главе IV, содержит 53 варианта схем. Далеко не все эти схемы удовлетворяют требова ниям к множествам эле ментов конструкции полу автомата, сформулирован ным выше. Из числа моди фикаций схем, включенных в множество А, отбору под лежат такие варианты, ко торые являются предпочти тельными, исходя из усло вий взаимодействия с систе мой управления полуавто матом. Результатом отбора является построение под
множества АА.
Элементы множества РП разрабатываются на основе
схем, включенных в А. Остальные схемы могут найти применение при раз работке устройств специ ального назначения.
Выделение таких соче таний элементов множества
А х В, на основе которых целесообразно разрабаты вать элементы множества РП, осуществляется путем сопоставления инерцион ности рабочих головок и приспособлений для за крепления полуфабрикатов (отбору подлежат варианты с меньшей инерцион ностью), а также габаритов полуавтоматов, выполнен ных на основе структур, отличающихся значением свойства В (отбору под лежат варианты, которые при прочих равных усло виях обеспечивают сокра щение габаритов полуавто мата).
Рис. II. 11. Построение множества устройств для рабочих перемещений
61
3. П о д б о р д л я в а р и а н т о в с т р у к т у р , х а р а к т е р и з у е м ы х о т о б р а н н ы м и с о ч е т а н и я м и э л е м е н т о в и з м н о ж е с т в А и В, п р о т о т и п о в и л и п р о в е д е н и е р а з р а б о т о к в о б л а с т и , з а д а н н о й о п р е д е л е н н ы м и с о ч е т а н и я м и э л е м е н т о в м н о ж е с т в А и В.
Оптимизация конструктивных параметров устройств для рабочих перемещений (жесткости, инерционности, статического момента со противления и т. д.) в настоящей работе не рассматривается. Построе ние множества РП условимся осуществлять путем отбора образцов из числа используемых в известных полуавтоматах, а также путем разработок в области, заданной указанием типа структуры и габари тов воспроизводимых контуров.
Рис. 11.12. Схема системы автоматического управления
Определение свойств элементов множества РП дает возможность построить соответствие
Трп = < GPn, в х б х р , Р П > ,
которое определяет области применения элементов множества РП. Системы управления принято рассматривать на основе схемы, пред ставленной на рис. II. 12 [44]. Система управления швейного полуав томата воздействует на ряд объектов управления, к числу которых относятся устройства для рабочих и транспортных перемещений, для установки и съема, приспособление для закрепления полуфабриката и рабочая головка. Возможные состояния этих объектов управления
охарактеризованы в табл. II.4.
Число возможных состояний, в которых может находиться устрой ство рабочих перемещений, условимся определять следующим обра
зом.
Пусть для воспроизведения контура задаются значения некоторых координат (например, прямоугольных), каждая из которых изме няется в интервале от 0 до d. Задание координат осуществляется с точ ностью 6. Тогда в произвольный момент времени устройство рабочих
/ d \2
перемещении может занимать одно из I— ) ■различных положении.
62
Т а б л и ц а II. 4
Возможные состояния объектов управления
Объект |
Количество |
возможных |
|
|
состояний |
Устройство для рабочих пере- |
До 20-101 |
мещений |
4 |
Рабочая головка |
Приспособление |
для закреп- |
2 |
ления полуфабриката |
|
|
Устройство для |
съема |
2 |
Устройство для |
установки |
2 |
Устройство для транспортных |
2 |
|
перемещений |
|
|
Перечень возможных состояний
_
Включено, рабочий скоростной режим
Включено, работа на понижен ной скорости
Включено, поиск заданного по ложения главного вала рабо чей головки
Включено Приспособление открыто (уста-
новка полуфабриката) Приспособление закрыто Включено Выключено
Укладочный стол на позиции загрузки
Укладочный стол подведен к при способлению
Включено
Выключено
При габарите d = 0,1 м, б = 0,5-10-3 м количество возможных со стояний равно 4-104.
Вобщем случае количество возможных состояний, в которых может находиться устройство для рабочих перемещений, зависит от конфи гурации воспроизводимых контуров и требований к точности сбороч ных единиц и может достигать 20-104 и более.
Как правило, количество возможных состояний, в которых может находиться устройство для рабочих перемещений, во много раз превы шает количество возможных состояний, в которых могут находиться остальные объекты управления.
Вдинамическом отношении объекты, на которые воздействует си стема управления швейным полуавтоматом, более однородны.
Технологические нагрузки, приложенные ко всем объектам, на столько малы по сравнению с инерционными силами и в отдельных случаях силами сопротивления пружин, что ими можно пренебречь. Перемещаемые массы, как правило, не превышают 30 кг.
Исходя из охарактеризованной выше специфики объектов управ
ления, выделим:
устройства управления рабочими перемещениями; устройства управления объектами с малым числом возможных со
стояний.
Объектом управления, на который воздействует устройство управ ления рабочими перемещениями швейного полуавтомата, является кинематическая цепь, связывающая рабочую головку и приспособле ние.
63
Источником информации о задачах управления является сообще ние, сложившееся на выходе процессов конструирования швейных изделий и разработки технологии сборки.
В главе III показано, что основными формами представления ин формации на первичном носителе являются края соединяемых полу фабрикатов или графическое изображение, нанесенное непосредст венно на полуфабрикат, в сочетании с заданием величины подачи вдоль контура.
Считывание графической информации требует применения дорого стоящих устройств и в ряде случаев может ограничить скоростной режим полуавтомата.
Опыт разработки и эксплуатации швейных полуавтоматов показы вает, что в большинстве случаев форма представления информации должна быть изменена перед осуществлением процесса воспроизведе ния заданного ею контура. Информация о конфигурации воспроизво димого контура, вводимая в полуавтомат, может быть зафиксирована на кулачках, шаблонах, перфолентах, магнитных лентах и других носителях, не связанных с полуфабрикатами или лекалами швейных изделий.
Считывание информации с таких носителей может быть осущест влено более простыми и экономичными средствами, чем с графических источников.
Функции исполнительных устройств швейных полуавтоматов сво дятся к преобразованию управляющего сигнала в перемещение объекта управления.
Исполнительные устройства, где информационный и энергетиче ский каналы совпадают, принято определять как устройства прямого действия.
Устройства, где энергия, необходимая для функционирования си стемы управления, поступает от дополнительного источника и усили вает сигнал, полученный от источника информации, определяют как устройства управления, действующие с усилением сигнала (или уст ройства с серводействием).
В общем случае на схеме процесса управления выделим элемент, осуществляющий усиление сигнала, выходом которого является уси ленный сигнал, поступающий на вход исполнительного механизма, воздействующего на объект управления.
Ниже (глава IV) при построении множества возможных вариантов устройств для рабочих перемещений показано, что в общем случае для задания положения рабочей головки относительно приспособле ния необходимо определить значения трех величин (трех координат).
Системы управления с несколькими выходами или входами при нято представлять в виде отдельных каналов, связанных между собой через объект управления, а иногда дополнительными связями.
В соответствии с числом координат в общем случае в устройстве управления рабочими перемещениями можно выделить три канала. Информация о результатах управления при выполнении операций с применением швейных полуавтоматов вводится в систему с помощью рабочего (оператора), который сопоставляет результат выполнения
64
операции с заданием и при наличии отклонений осуществляет регу лировку полуавтомата или коррекцию программы.
Автоматическая обратная связь в швейных полуавтоматах, как правило, отсутствует или носит локальный характер. В связи с этим ниже основное внимание уделяется разомкнутым системам управле ния.
Рассмотренные выше особенности отражает схема трехканального устройства управления рабочими перемещениями, представленная на рис. 11.13.
Схема, показанная на рис. 11.13, дает представление об устройстве управления с независимыми каналами, где связь между каналами осу ществляется только через объект управления. В ряде устройств уп-
Рис. 11.13. Схема трехканального устройства управления рабочими перемещениями
равления рабочими перемещениями отдельные каналы связаны до полнительными связями, по которым выход одного из каналов посту пает на вход другого.
Варианты структуры устройств управления рабочими перемеще ниями будем выделять в зависимости от принципа действия (прямого действия и с серводействием) и способа связи между каналами.
Множество вариантов структуры устройств управления рабочими перемещениями условимся обозначать так:
=г2, ..., rVr, ..., Гх*рJ
Содержание символов |
Г2, |
, Гу* раскрыто в главе IV. |
Модификации элементов множества Г будем выделять в зависимо сти от способа распределения функций между каналами. Возможные варианты распределения функций между каналами устройства управ ления рабочими перемещениями представим в виде множества Д. Эле менты этого множества охарактеризованы в главе IV.
Устройства управления рабочими перемещениями будем рассмат ривать как реализации вариантов структуры и способов расчленения вектора подачи на составляющие, отличающиеся друг от друга типом носителя информации и типом исполнительного механизма.
Управление объектами с малым числом возможных состояний, выделенными в табл. 11.4, сводится к осуществлению перемещений
3 З а к а з № 323 |
65 |
Информация о свойствах эле ментов множе
ства РП
Значения свойств г,д,л,р, выделен ные при построе нии функции
спроса
Информация ов устройствах уп
равления рабочи ми перемещения ми, применяемыми В известных по
луавтоматах
Рис. 11.14. Построение множества систем управления швейными полуавтоматами
определенной величины с заданным числом срабатываний в единицу времени. Варианты исполнения устройств управления такими объек тами представим в виде множества Е:
Е — \ЕЪ Е 2, E Ve, Ev*e j.
Построение множества Е осуществим путем выбора элементов со ответствующего назначения из числа применяемых в швейных полу автоматах. В множество Е условимся включать элементы, отличаю щиеся принципом действия, числом возможных состояний, а также типом исполнительного устройства (муфта свободного хода, электро магнит, гидроцилиндр, пневмоцилиндр и т. д.). Требования, которым должны удовлетворять элементы множества Е, определяются глав ным образом значениями свойств д и р.
Построение множества вариантов систем управления швейными полуавтоматами будем осуществлять в такой последовательности
(рис. II.14).
1. П о с т р о е н и е м н о ж е с т в а в а р и а н т о в с т р у к т у р ы и с п о с о б о в р а с п р е д е л е н и я ф у н к ц и й м е ж д у к а н а л а м и у с т р о й с т в а у п р а в л е н и я р а б о ч и м и п е р е м е щ е н и я м и .
Входами в этот подпроцесс являются сочетания значений свойств г, д и л, выделенные при построении функции спроса, а также инфор мация о свойствах множества РП\ выходом — множество Г х Д, элементами которого являются как известные, так и потенциально возможные варианты структуры и способов распределения функций между каналами устройства управления.
2. О т б о р в а р и а н т о в с т р у к т у р ы и с п о с о б о в р а с п р е д е л е н и я ф у н к ц и й м е ж д у к а н а л а м и , к о т о р ы е ц е л е с о о б р а з н о р е а л и з о в а т ь п р и п о с т р о е н и и м н о ж е с т в а у с т р о й с т в у п р а в л е н и я р а б о ч и м и п е р е м е щ е н и я м и .
Отбор будем проводить путем сопоставления точностных и эконо мических показателей, присущих определенным элементам множества Г х Д. Результаты отбора представим в виде таблицы, где названы такие сочетания элементов Г и Д, на основе которых целесообразно разрабатывать устройства управления рабочими перемещениями.
3. П о с т р о е н и е м н о ж е с т в а у с т р о й с т в у п р а в л е н и я о б ъ е к т а м и с м а л ы м ч и с л о м в о з м о ж н ы х с о с т о я н и й . Элементы множества должны быть охарактеризо ваны путем указания прототипов.
4. П о д б о р д л я в а р и а н т о в с т р у к т у р , х а р а к т е р и з у е м ы х о т о б р а н н ы м и с о ч е т а н и я м и э л е м е н т о в м н о ж е с т в Г и Д, п р о т о т и п о в , и л и п р о в е д е н и е р а з р а б о т о к в о б л а с т и , з а д а н н о й о п р е д е л е н н ы м и с о ч е т а н и я м и э л е м е н т о в м н о ж е с т в Г и Д.
Сочетание реализаций отобранных вариантов структур устройств управления рабочими перемещениями с элементами множества Е дает
3* |
67 |