Frol_392-496 (1074096), страница 16
Текст из файла (страница 16)
п.). Структуру системы упРавления движением промышленного робота можно прослшшть по схеме, приведенной на рис. 20.4, отражающей определенные уровни управления. На нервом уроине автоматизированные приводы для всех степеней подвижности обеспечивают движение исполнительных звеньев и механизмов робота в пределах рабочей зоны с помощью управляющих программ по каждому частному циклу. Информация о положении исполшпельных звеньав, характеристиках внешней среды и объекта манипулирования вырабатывается датчиками и по каналам обратной свюн передается оператору или в специальные устройства более высоких уровней управления для внесения коррективов в движение, если и этом возникает необходимость.
Формирование сигналов управления движением приводов и устройствами автоматики обычно осуществляют на втором уровне, обеспечивающем согласование движения звеньев робота во взаимодействии с окружающей средой, т. е. с другими устройствами, в частности с технологическим оборудо Ваннам. При отработке управления программированием ПР методом обучения устройствами памяти (оперативными запоминающими 484 устройствами — ОЗУ) запоминаются все параметры движения, осуществляемого при ручном управлении циклом, и в последующем многократно воспроизводятся в рабочем режиме.
В блоке памяти ва магнитной ленте или барабане записывается кодовая информация о координатах звеньев для каждой заданной позиции, о скорости движения, о временных задержках, о сигналах об исполнении хоманд управления, о комбинации и порядке переходов элементарных операций и шагов программы. В блок памяти также зашиываюгся внешние сигналы об обслуживаемой среде (команды передачи и разрешения приема сигналов обслужнваемых устройств, технологического оборудования и т. д.), сигналы о скорости движения, о временных интервалах, о вспомогательных операциях по захвату объекта, о последовательности переходов при выполнении цикла работы и т.
п. Удобство разработки управляющих программ в режиме обучения по сравнению с аналитическим методом программирования заключается в простоте пршщипа, возможности использования любой системы координат, уточнения позиционирования при наличии зазоров в кинематических парах, податливости звеньев и деформации их под нагрузкой.
Программное управление движением может быль цикловым, позиционным, контурным или комбинированным, При ииклооом управлении задают координаты, скорости и другие параметры, необходимые для выполнения последовательности движения в пределах частных циклов, и временные интервалы между частными циклами. Информация о выполнении частных циклов вырабатывается обычно средствами путевой автоматики для предельных значений по каждой из координат (концевые выключатели и т. п.). При позиционном управлении задают независимые перемещения 435 по каждой координате, соответствующие требуемой точке рабочей зовы манипулятора. При контурном управлении обеспечивается одновременное, непрерывное и согласованное движение приводов звеыьев манипулятора, обеспечивающее движение исполнительного звена по заданной траектории в рабочей зоне с требуемыми скоростью и ускорением.
Контурное управление требует сложного программного обеспечения, связанного с циклами интерполяции участков траектории и с отработкой команд в реальном масштабе времени. Обычно при контурном управлении ыспользуют мини-ЭВМ, цифровые дифференциальные анализаторы и другие устройства. При комбинированном увраелеиии используют методы циклового, позициоыного и контурного управления, сочетая их возможности и преимущества при решении конкретных задач. Информация о положении рабочих органов машин, о режиме движения звеньев механизмов, о параметрах и характеристиках процессов, необходимаа для автоматического функционирования системы механизмов в соответствии с алгоритмами управления, вырабатывается датчнкаьщ.
По характеру создаваемых импульсов различают датчики: маганические, электрические, фотоэлектрические, электронные, пневматические, гидравлические и т. д. Различают следующие причины, вызывающие появление импульса датчика: силовые, когда давление рабочей среды или сила, действующая на определеыные элементы звеньев механизма, достигают заданной величавы; размерные, когда размер, определяющий требуемое положение, достигает заданной величины; путе-. вые, когда движущееся звено механизма занвмает определенное (предусмотренное) положение; скоростные, когда скорость движения звена механизма достигает заданной величины; временные, когда сигналы подаются по заданному промежутку цыкла работы. По виду используемой энергии различают исполнительные устройства: механические, электрические, электромеханические, гидравлические и пневматические.
В качестве электрических исполнительных устройств используют электродвигатели (асвнхронные с короткозамкнугым ротором с двумя скоростями: рабочей и «ползучей», и шаговые), электромагниты и электромагнитные муфты (дисковые, асвнхронные и порошковые). В качестве гидр»элических приводов используют гидроцилнвдры (поступательное движение выходного звена), гидромоторы (вращательное движение выходного звеыа), поворотные гидродвигатели (ограниченный угол поворота выходного звена). В качестве пневматических двигателей используют поршневые и диафрагменные. $ ИЬЗ ЦИКЛОГРАММА СИС'ГЕМЬГ МЕХАНИЗМОВ Большинство механизмов используется в мапшнах ы устройствах, имеющих цикловой характер работы.
За период цикла осуществляется определенная совокудность работ и процессов, в результате которой система приходит в точно такое же состояние, в котором она находилась в начале цикла. Разлычают разные виды циклов. Периодическое совпадение положений и направления двюкения точек всех звеньев механизма илн системы механизмов называют кинематичееким циклом. Периодически повторяющееся изменение мощности действующих сил и моментов сил характеризует энергетический цикл. Периодически повторяющаяся совокупность операций технологической машины называется рабочим циклом.
По истечении технологического цикла заканчивается изготовление детали или изделия. Период времени с момента подачи сырья нли материала на первую операцию до долучения готового изделия называют лроиэеооетеенным циклом. Графическое изображение последовательности движения исполнительных звеньев механизма илн согласованности перемещений исполнительных органов за цикл называют графиком цикличности или циклограммой.
В основу разработки циклограмм принимают синхронные во времени графики перемещений исполнительных органов механизмов нли устройств. Для примера на рис. 20.5, доказаны: а — изменение угла поворота коленчатого вала; б, е — перемещение поршня, впускного и выпускного клапанов одного из цилиндров ДВС и соответствующие им д — линейные; г — прямоугольные и е — круговые циклограммы. На линейной циклограмме графики перемещений исполнительных органов условно изображают наклонными прямыми, а периоды остановки (евыстойэ) — горизонтальными прямыми. На лрямоугольной и кругоеой циклограммах графики перемещений не изображают, а интервалы отдельных этапов движений или операций выделяют штриховкой нли толстымн линиями (прямая нли дуга окружности), протяженность которых соответствует определенным этапам движения.
Такие циклограммы обычно дополняют названиями отдельных этапов движения или операций. Циклограммы используют для анализа требуемой синхронизации перемещении исполнительных звеньев и последовательности относительных положений звеньев внугри цвила, при этом определяют время отдельных интервалов движения ~рабочих н вспомогательных), оценивают возможности совмещения т~шологических и транспортных одераций, сокращения времени некоторых операций, дазбивки операций на менее продолжительные переходы и т. п.
Такои анализ часто позволяет уплотюпь цнклограмму, т. е. уменьшить время цикла н повысить производительность технологических машин. Согласование перемещений исполнительных звеньев механизма проводят в зависимости или от времени, или от положения звеньев. В первом случае используют систему управления по времени, во втором случае — систему управления по пути.
Промежуток времени, по истечении которого повторяется последовательность перемещения всех исполнительных звеньев механизма, называют временем цикла. На циклограммах иногда указывают не время движения, а угол поворота главного вала основного механизма. Условно считают, что этот вал вращается равномерно. За цикл установившегося движения принимают период изменения обобщенной ~жоростн механизма в функции времени. Например, для кривошипноползунного механйзма двухтактного или четырехтактного ДВС цнкловые углы поворота будут разными: в двухтактном ДВС соответствует повороту коленчатого вала на один оборот, а в четьгрехтактном — повороту на два оборота. В пределах каждого цикла различают такты или фазы, которые позволяют выделить основное состояние механизма или машины.
Например, можно выделить такты движения и тахты покоя исполнительных звеньев, такты впуска, сжатия, расширения воздуха или рабочей смеси и выпуска отработаюпих газов в четырехтакгном карбюраторном ДВС, такт продувки и сжатия и такт рабочего хода и выпуска в двухтактиом дизеле (рис. 20.5, г). В течение такта движении состояние ни одиого из исполвительных механизмов не изменяется, т. е. состояние движения звеньев либо сохраняется, либо отсутствует. Схему согласовавиости перемещений исполнительных органов в зависимости от их положений называют тактограммой.
Например, на циклограмме или тактограмме кулачкового механизма выделяют четыре основные фазы: удаления, дальнего покоя, сближеиия и ближнего покоя толкателя. Фазовые углы назначают на основе анализа рабочих циклов машины. Например, в ДВС интервалы тактов принимают по положению поршня в предельных положениях в верхней и нижней «мертвых точках» (в. м. т. и н. м. т.), т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
