Информационные каналы ЭВМ.
Пусть в качестве СУ используется управляющая ЭВМ (возможны и другие СУ). К управляющим ЭВМ предъявляются особые требование отличные от бытовых. В первую очередь простота конструкции, надежность, легкость программирования, компактность. По этой причине управляющие ЭВМ специфическую архитектуру и как правило специфический уровень сигналов, логическая единица в них равна нулю вольт «1»=0В, а ноль 5 вольт «1»=5В. Такая архитектура является помехоустойчивой. Типичная архитектура управляющей машины включает в себя следующую группу информационных сигналов: Сигналы адресов «Шина адреса». Сигналы данных «Шина данных». Сигналы сопровождения «Шина синхронизации». РИС. Для взаимодействия процессора и блоков УСО - интерфейсных блоков - каждому из них присваивается оригинальный адрес (комбинация двоичных сигналов на шине адреса). Шина адреса. Пусть она состоит из одного проводника. Можно подключить два блока. РИС. Из этого объема комбинаций часть комбинаций (адресов) отводится под ОЗУ (оперативное запоминающие устройство), а часть под ВУ (внешнее устройство)ѕинтерфейсные блоки. В управлении технологическим процессом используют в основном четыре системы исчисления: Двоичная. Восьмеричная. десятичная. Шестнадцатеричная. РИС. Максимальной цифрой является «1», минимально «0». В десятичной maxѕ 9, minѕ 0; в восьмеричной maxѕ 7, minѕ0; в шестнадцатеричной maxѕ15, minѕ0. Если за основу исчисления принять 3бита, то количество комбинаций =8 в восьмеричной. Если за основу принято 4бита и количество комбинаций =16, это основа шестнадцатеричной системы. 1111111111111112=FFFF16=177778=65535. 14 Классификация захватных устройств
Классификация ЗУ 1. По способу взаимодействия с объектом манипулирования
2. По типу привода
3.
15 Механические ЗУ с клиновым ПМ Методика определения усилия P1:
Усилие 1. Ориентация заготовки в пространстве 2. Масса заготовки 3. Коэффициент трения между губками захватывающих устройств и заготовкой 4. Геометрия губок 5. Динамические характеристики робота (линейные и угловые скорости и ускорения) Методы позволяющие рассмотреть усилия P1 можно разделить на эмпирические и теоретические. Эмпирическая методика.
G =m*g– Вес заготовки К1=2 – коэффициент запаса К2 – коэффициент динамики
Θ=45⁰,60⁰,90⁰
Для гладких губок сталь о сталь Для рифленых губок сталь о сталь Данная методика не в полной мере учитывает особенность эксплуатации захватных устройств, поэтому может рассматриваться как приближённая. Более точной может считаться теоретическая модель, которая учитывает не только скоростные, весовые характеристики, но и виды движения, в которых участвует объект манипулирования, поэтому данная методика включает 4 уравнения: 3 частных и 1 обобщающее: 1) Вертикальный подъем 2) Горизонтальное перемещение 3) Вращение руки 4) 3 движения одновременно (возможность варьирования) В общем случае необходимо выполнять расчёт по обеим методичкам и принимать максимальное значение Горизонтальное перемещение, вертикальная ориентация заготовки
К – коэффициент запаса
Вертикальный подъем, вертикальная ориентация заготовки
Вращение руки, вертикальная ориентация заготовки
R – радиус вращения Для практических расчетов предполагается, что все три движения реализуются одновременно и тогда усилие P1 является суммой всех трех слагаемых. Уравнение примет вид:
Cиловое передаточное отношение зависит от типа передаточного механизма Механическое захватывающее устройство с рычажным передаточным механизмом.
На базе теоретической механики получаем
16 Механические ЗУ с рычажным передаточным механизмом Методика определения усилия P1:
Усилие 6. Ориентация заготовки в пространстве 7. Масса заготовки 8. Коэффициент трения между губками захватывающих устройств и заготовкой 9. Геометрия губок 10. Динамические характеристики робота (линейные и угловые скорости и ускорения) Методы позволяющие рассмотреть усилия P1 можно разделить на эмпирические и теоретические. Эмпирическая методика.
G =m*g– Вес заготовки К1=2 – коэффициент запаса К2 – коэффициент динамики
Θ=45⁰,60⁰,90⁰
Для гладких губок сталь о сталь Для рифленых губок сталь о сталь Данная методика не в полной мере учитывает особенность эксплуатации захватных устройств, поэтому может рассматриваться как приближённая. Более точной может считаться теоретическая модель, которая учитывает не только скоростные, весовые характеристики, но и виды движения, в которых участвует объект манипулирования, поэтому данная методика включает 4 уравнения: 3 частных и 1 обобщающее: 5) Вертикальный подъем 6) Горизонтальное перемещение 7) Вращение руки 8) 3 движения одновременно (возможность варьирования) В общем случае необходимо выполнять расчёт по обеим методичкам и принимать максимальное значение Горизонтальное перемещение, вертикальная ориентация заготовки
К – коэффициент запаса
Вертикальный подъем, вертикальная ориентация заготовки
Вращение руки, вертикальная ориентация заготовки
R – радиус вращения Для практических расчетов предполагается, что все три движения реализуются одновременно и тогда усилие P1 является суммой всех трех слагаемых. Уравнение примет вид:
Cиловое передаточное отношение зависит от типа передаточного механизма Механическое захватывающее устройство с рычажным передаточным механизмом.
На базе теоретической механики получаем
17 Механические ЗУ с реечными ПМ Методика определения усилия P1:
Усилие 11. Ориентация заготовки в пространстве 12. Масса заготовки 13. Коэффициент трения между губками захватывающих устройств и заготовкой 14. Геометрия губок 15. Динамические характеристики робота (линейные и угловые скорости и ускорения) Методы позволяющие рассмотреть усилия P1 можно разделить на эмпирические и теоретические. Эмпирическая методика.
G =m*g– Вес заготовки К1=2 – коэффициент запаса К2 – коэффициент динамики
Θ=45⁰,60⁰,90⁰
Для гладких губок сталь о сталь Для рифленых губок сталь о сталь Данная методика не в полной мере учитывает особенность эксплуатации захватных устройств, поэтому может рассматриваться как приближённая. Более точной может считаться теоретическая модель, которая учитывает не только скоростные, весовые характеристики, но и виды движения, в которых участвует объект манипулирования, поэтому данная методика включает 4 уравнения: 3 частных и 1 обобщающее: 9) Вертикальный подъем 10) Горизонтальное перемещение 11) Вращение руки 12) 3 движения одновременно (возможность варьирования) В общем случае необходимо выполнять расчёт по обеим методичкам и принимать максимальное значение Горизонтальное перемещение, вертикальная ориентация заготовки
К – коэффициент запаса
Вертикальный подъем, вертикальная ориентация заготовки
Вращение руки, вертикальная ориентация заготовки
R – радиус вращения Для практических расчетов предполагается, что все три движения реализуются одновременно и тогда усилие P1 является суммой всех трех слагаемых. Уравнение примет вид:
Cиловое передаточное отношение зависит от типа передаточного механизма Механическое захватывающее устройство с рычажным передаточным механизмом.
На базе теоретической механики получаем
18 Вакуумные захватные устройства (ВЗУ) Вакуумные захватные устройства являются наиболее часто употребляемыми для удержания объектов манипулирования. Вакуумные захватные устройства нашли применение для удержания изделий из дерева, стекла, пластиков, а также для металлических изделий фасонной формы, когда невозможно применить механические захватные устройства. Основные достоинства вакуумных захватных устройств: · Простота реализации · Сравнительно низкая цена · Универсальность · Высокая экология. Основной принцип, на котором работает вакуумные захватные устройства – разность давлений (между атмосферным и давлением внутри полости колокола). Давление внутри колокола – вакуум. Вакуум внутри колокола составляет примерно 50℅ атмосферного. Pa=1атм. = 100кПа Давление внутри колокола Pв = 0,5Pа = 50 кПа
Материал колокола – техническая резина, иногда полиуретана. b – Ширина бурта. Определение силы удержания Статический подход.
Динамический подход. Ориентация заготовки в пространстве может быть любой, однако, для простоты рассмотрим следующие частные случаи:
a) T=0; N=G+Pин b) N=G; T = Pин c) N=0; T= G+Pин d) N=Pин; T=G
Поскольку величина Nдолжна быть увеличена на Pст (давление стыка), то:
Для изделий с гладкими поверхностями Для изделий с грубыми поверхностями
Из выше следующих рассуждений получаем
В большинстве случаев принимают Для комплексного проектирования вакуумного захватного устройства, кроме вышеперечисленных, специализированных расчетов, необходимо выполнить практически те же прочностные расчеты, что и для механических захватных устройств. Также необходимо произвести проверочный расчет на допустимую массу заготовки:
n – количество «присосок» d – внутренний диаметр «присоски»
19 Структура системы адаптивного управления основной из причин появления использования этих систем является то, что комплексная автоматизация машиностроения в основном решила проблемы вспомогательных движений и проблемы формообразования. Но такой проблемы как повышение производительности за счет интенсификации режимов резания она не решила. Поэтому станки с ЧПУ существенных плюсов перед станками с ручным управлением не имеют. Тем не менее существует ряд производственных ситуаций, позволяющих оптимально управлять режимами резания. На основании производственного опыта применение адаптивных систем целесообразно: Если доля машинного времени в основном >40%. При обработке жаропрочных., высоколегированных, нержавеющих и других материалов. Непостоянство сечения среза. Непостоянство физико-механических свойств заготовки. При обработке деталей с переменной жесткостью. При нестабильных свойствах режущих материалов или недостаточно высоких. Обработка деталей с чередованием воздушных зазоров.
|
По типу передаточного механизма
, и зависит от большого числа факторов:
- максимальное линейное ускорение
–коэффициент ориентации и закрепления
,1/2, tgθ/2+a/2b
- коэффициент трения между губками и заготовкой
–ускорение вертикального перемещения.
– угловая скорость
- стартовое ускорение или замедление
- максимальное линейное ускорение
–коэффициент ориентации и закрепления
,1/2, tgθ/2+a/2b
–ускорение вертикального перемещения.
– угловая скорость
- стартовое ускорение или замедление
, и зависит от большого числа факторов:
Kp=r/2b<1
– площадь внутренней «присоски».
- коэффициент утечек
– коэффициент снижения грузоподъемности.
- удельное давление на бурте, необходимое для создания герметизации в стыке
, она зависит от качества поверхности объекта манипулирования, чем поверхность чище, тем давление в стыке может быть меньше.
- площадь бурта
- коэффициент запаса
– ускорение горизонтального перемещения. 
– параметры вращательного движения
