Василенко Н.В., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. - Основы робототехники (1071028), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Диапазон питающего давления рабочей жидкости в этом случае 1,6- 18 МПа. Электрические логические элементы В управляющих устройствах роботов применяют два принципиально различных вида электрических логических элементов — электромеханические и полупроводниковые. Злектромеханические логические элементы, представляющие собой различного вида реле, используют обычно в простых управляющих устройствах цнклового типа При относительно простых 354 СУ и небольшом количестве реле такие устройства наиболее экономически оправданы. Однако их возможности ограничены числом срабатываний до 500 в час (не более 2 млн. циклов в год); при более интенсивной загрузке целесообразно использовать бесконтактные полупроводниковые элементы.
Наиболее широко в системах управления промышленных роботов и именяют полупроводниковые электронные логические элер менты. По конструктивно-технологическому признаку они могут быть разбиты на две группы — дискретные полупроводниковые элементы и полупроводниковые интегральные микросхемы. Дискретные полупроводниковые элементы, построенные из отдельно взятых компонентов (активных — транзисторов, диодов, тиристоров и т.д. и пассивных — резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности), используются в управляющих устройствах с повышенным объемом логических операций и простыми арифметическими операциями типа сложения (сравнения двух величин).
При возрастании сложности управляющего устройства ПР и уве ич величении ~иола выполняемых функций более целесообразной становится реализация устройств обработки информации на интегральных микросхемах, обладающих хорошими логическими и функциональными возможностями, малыми габаритными размерами и массой, высокими надежностью и быстродействием, помехозащищенностью, что обусловило их широкое применение в системах управления роботов.
Интегральные микросхемы подразделют на три группы: собственно полупроводниковые, гибридные и пленочные. В пол проводниковых микросхемах все элементы — активные и у пассивные — изготовлены на одном монокристалле. В гибридных микросхемах активные элементы заключены в общий корпус, а пассивные подключены с помощью пайки к контактным выводам. ные элементы В пленочных микросхемах активные и пассивные э м выполнены в виде пленок. Широкое применение микросхем преде в нап велении, определило их дальнейшее развитие, которое идет р т.е. змещения в во-первых, возрастания степени их интеграции, т.. ра одном объеме все большего количества логи~вских ключей, позволяю их в одном корпусе реализовать сложные устройства вплоть до процессоров вычислительных машин; во-вторых, и л щх принципиальных решений, позволяющих увеличить быстродействие и- помехоустойчивость, снизить потребляемую мощ м ность, создавать микросхемы, способные работать в самых тяже ых ус л ловиях.
В настоящее время для построения управляющих устройств роботов используются выпускаемые предприятиями страны интегральные микросхемы серии К155 (ТТЛ), обладающие высокими надежностью ибыстродействием, функциональной полнотой и умеренной стоимостью. тгч 4 з и ъз 0 с ко йь~ ФФ 'ьь ц ю ь % в 4 во и йч с ь хо Е о ,ь ч ьъ о,к о Е Ф Ф Ф Ф с Ф Ф Ф Ф Бьь ььъ ь в ь4 ч 9. ь о ъ. 0 э Ь 3 Ф Ф Ф 'ь оч Фзо ъ4 ч' с~ ц з ом Ф ьк ~ вчч ъч ць очъ к~ь ю ь'ь кЯ жч ва ьь Ет чь мц Ф Ф Ф с Ф Ф о Ф Ф Ъ л Д ь з ь ь ьь ызй ' ~цо ьо йоь Юо4 Е,з ь ъ йч~ О М о ц ь о щ ь о ц С ! к Еь а Ь чч ъ~ь ь ьь ъ ць В' т Ф з О Ь ъ Микропроцессоры и микроЭВМ Перспективным направлением в создании управляющих устройств ' роботов с повышенными функциональными возможностями является применение больших интегральных микросхем (БИС), микропроцессоров и микроЭВМ.
М и к р о п р о ц е с с о р — зто программно. управляемое устройство, осуществляющее процесс обработки цифровой информации и управления этим процессом, построенное на базе одной или нескольких БИС. МикроЭВМ состоит из микропроцессора, полупроводниковой памяти, интерфейса (устройства ввода-вывода), пульта управления и источников электропитания, объединенных в единый блок. Преимущества систем управления на базе микропроцессоров и микроЭВМ— широкие функциональные возможности, повышенное качество управления и надежность управляющего устройства, уменьшенное число элементов в электронных схемах, сравнительно невысокая стоимость и простота обслуживания.
Обобщенная схема системы управления ПР Основой системы управления промышленных роботов (рис. 6.6) являются центральный блок управления, обеспечивающий формирование управляющих сигналов верхнего уровня на основе заданной программы и информации обратных связей, а также запоминающие устройства информации о последовательности, положении, времени и т.д.
Оператор с пульта управления через центральный блок управления задает соответствующий режим системы управления, например: '"ОБУЧЕНИЕ", "ШАГ", "ЦИКЛ", "АВТОМАТ'*. На дисплее пульта при этом фиксируется информация о состоянии робота, его системы управления и технологического оборудования. В режиме "ОБУЧЕНИЕ" осуществляется программирование робота Режимы "ШАГ' и "ЦИКЛ" позволяют оператору вызвать из устройств памяти одну команду или весь цикл, причем робот отрабатывает эту команду или весь цикл запрограммированного действия. Режим '*АВТОМАТ" обеспечивает автоматическое, .многократное воспроизведение программы в процессе выполнения технологических операций.
Блоки управления приводами и технологическим оборудованием обеспечивают формирование команд и непосредственное управление исполнительными звеньями на низшем уровне. Таймер, или временное устройство, служит для формирования заданных программой выдержек по времени, или временных интервалов. Модуль аварийной блокировки, срабатывающий по сигналам датчиков обратных соязей робота и технологического оборудования, предохраняет управляющее устройство и механическую систему от повреждений и аварий в случае возникновения недопустимых отклонений от заданных программой действий и неожиданных ситуаций.
356 ! ! ! ! ! ) 1 ! ! ! ! ! ! ! Датчики обратных связей (ДОС) робота и технологического оборудования служат для передачи в систему управления и оператору текущей информации о фактическом их состоянии. Конкретные системы управления промышленных роботов в зависимости от сложности решаемых задач и исполнения могут не иметь каких-либо из рассмотренных структурных элементов или, напротив, содержать дополнительные блоки. Например, в простейших СУ могут отсутствовать блоки запоминания информации о положении исполнительных звеньев, фиксируемой внешними механическими устройствами (упорами, выключателями и т.п.).
Центральный блок управления в ряде случаев может быть вынесен со своей ЭВМ за пределы СУ робота в отдельный верхний уровень управления роботизированным технологическим комплексом в целом. В сложных системах управления позиционного или контурного типа появляются блоки дискретного или непрерьеного позиционирования и т.д. Построение системы управления промышленного робота, ее органической связи с технологическим оборудованием и программное обеспечение играют решающую роль в придании промышленному роботу необходимых параметров и технологических качеств.
82.3. Основы выбора типа системы управления ПР При выборе типа системы управления важное зна~ение имеют следующие критерии: универсальность ПР, суммарная продолжительность технологического цикла, количество точек обслуживания и точность позиционирования, себестоимость, наличие помех. Стоимость устройства управления составляет значительную часть стоимости самого промышленного робота (до 60 %), что определяет важность правильного выбора типа системы управления, обеспечивающего при минимальной сложности и стоимости полную реализацию. промышленным роботом требований конкретного технологи~еского процесса.
На стоимость системы управления существенное влияние оказывают ее универсальность, количество обслуживаемых точек, точность их позиционирования, продолжительность цикла Наиболее дешевыми являются цикловые и аналоговые системы управления с небольшим количеством (до 50) точек позиционирования.
Следующую ступень занимают позиционные и числовые Су. Наиболее дорогими являются контурные и адаптивные системы управления. Практика эксплуатации ПР свидетельствует, что при массовом и крупносерийном производствах, когда число перепрограммирований невелико„ промышленные роботы следует оснащать цикловыми или аналоговыми системами программного управления с незначительной универсальностью. При мелкосерийном или индивидуальных производствах ПР должны комплектоваться позиционными и числовыми СУ с максимальной универсальностью и переналаживаемостью. Контурные и адаптивные системы управления следует применять лишь для наиболее сложных технологических процессом контурной сварки, окраски, сборки, разборки и т.п.
и при необходимости высокой универсальности промышленных роботов. В нашей стране серийно выпускаются системы программного управления различных типов и разных функциональных возможностей. Рассмотрим некоторые из них. цикловая система программного управления (цСПУ) Как отмечено выше (см. 8.2П), цикловая система программного управления ПР является простейшей, обеспечивая в основном двухточечное позиционирование, осуществляемое по жестким упорам. Основой цСПУ (рис. 8.7) является программно-временное устройство с блоком управления переходами и раздельными блоками запоминания информации о последовательности включения звеньев манипулятора и времени (продолжительности работы механизмов).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
