Новости
Библиотека
Карта сайтов
Ссылки
О сайте

предыдущая главасодержаниеследующая глава

2.4. Роботы с контурным управлением

Область применения роботов с контурным управлением - технологические процессы с непрерывным (по траектории) перемещением объекта манипулирования. Роботы с цикловым и позиционным управлением осуществляют перемещение рабочего органа дискретно "от точки к точке". К таким процессам относятся, например, окраска пульверизатором, непрерывная дуговая сварка. Именно на этих операциях в основном и применяются роботы с контурным управлением. В этом случае роботы выступают уже в качестве технологического оборудования.

Наряду с общим требованием к системе управления контурного робота - обеспечить движение по непрерывной траектории - контурные роботы различного технологического применения должны удовлетворять еще определенным условиям. Так, окрасочные роботы должны выполнять движения со скоростью до 2 м/с при довольно низкой точности позиционирования (с допустимой погрешностью до 10-15 мм). Робот, производящий дуговую сварку, напротив, должен перемещать электрод со скоростью всего несколько миллиметров в секунду при погрешности движения по траектории не более 0,5-1 мм. Эти особенности соответствующим образом отражаются на построении систем управления контурных роботов. Если окрасочные роботы могут иметь довольно грубую измерительную часть и высокое быстродействие, то сварочные роботы, напротив, должны иметь высокоточные датчики и работать достаточно медленно.

Быстродействующие манипуляторы контурных роботов чаще всего имеют электрогидравлические следящие приводы. В сварочных роботах применяют электрический привод, используя который, можно более точно регулировать скорости движения манипуляторов.

Рис. 2.7. Внешний вид окрасочного промышленного робота 'Коат-а-Матик' (Coat-a-Maticf Швеция)
Рис. 2.7. Внешний вид окрасочного промышленного робота 'Коат-а-Матик' (Coat-a-Maticf Швеция)

На рис. 2.7 и 2.8 показаны внешние виды окрасочного и сварочного промышленных роботов. При контурном управлении манипулятором необходимо обеспечивать непрерывную синхронную отработку движений по всем координатам. Существуют два основных способа построения контурных устройств управления. Первый способ основан на записи информации о требуемом положении по каждой координате в виде непрерывной траектории, а второй способ - на записи информации о положении конечным числом узловых (опорных) точек требуемой траектории и расчете непрерывной траектории между этими точками методом интерполяции. При использовании первого способа в устройстве управления отсутствуют вычислительные блоки, но необходимо запоминающее устройство с большим объемом памяти, а при применении второго способа - объем запоминания невелик, но требуется интерполятор. Последняя структура устройства контурного управления более предпочтительна, так как в этом случае вычислительные блоки достаточно просто реализуются на базе микропроцессоров и микро-ЭВМ, а современные БИС запоминающих Устройств обеспечивают размещение в памяти устройства нужное число рабочих программ. При этом надежность такой статической памяти значительно выше, чем надежность запоминающих устройств

Рис. 2.8. Сварочный промышленный робот модели 104А
Рис. 2.8. Сварочный промышленный робот модели 104А

На магнитных дисках и лентах, которые требуются при первом способе. Кроме того, структура устройства с интерполятором и записью опорных точек обеспечивает реализацию в одном устройстве контурного и позиционного способов управления, что расширяет возможности применения промышленного робота, укомплектованного таким устройством управления.

В качестве примера рассмотрим устройство контурно-позиционного управления модульного типа ЕСМ-040. Оно предназначено для управления промышленными роботами при автоматизации различных технологических процессов включая нанесение лакокрасочных покрытий на поверхность изделий сложной пространственной конфигурации при мелкосерийном производстве.

Технические данные устройства управления ЕСМ-040

Структурная схема устройства ЕСМ-040 показана на рис. 2.9. Основными режимами работы устройства являются: ОБУЧЕНИЕ, ЦИКЛ, АВТОМАТ.

Рис. 2.9. Структурная схема устройства ЕСМ-040: МИн - модуль интерполятора
Рис. 2.9. Структурная схема устройства ЕСМ-040: МИн - модуль интерполятора

В режиме ОБУЧЕНИЕ оператор, управляя захватным устройством или другим рабочим органом, например, окрасочным пистолетом, закрепленным на конце манипулятора, выполняет полный цикл работы. Во время выполнения этого цикла информация с датчиков положения манипулятора в виде последовательности опорных точек записывается в память устройства управления. Если необходимо, запоминаются также другие технологические команды.

В режиме ЦИКЛ устройство обеспечивает однократное выполнение записанной программы. В режиме АВТОМАТ программа отрабатывается многократно. Переключение режимов КОНТУРНЫЙ, ПОЗИЦИОННЫЙ осуществляется программно.

Наиболее сложным процессом, осуществляемым сегодня промышленными роботами, является дуговая сварка. Наряду с контурным управлением манипулятором в этом случае необходимо автоматически обеспечивать собственно технологический процесс сварки. В качестве примера контурного управления, предназначенного для управления сварочным роботом, рассмотрим устройство управления УКМ-772.

Технические данные устройства управления УКМ-772

Функциональная схема устройства УКМ-772 показана на рис. 2.10. В устройстве используют микро-ЭВМ, задачей которой является обработка принятой с пульта оператора и датчиков обратной связи информации и формирование управляющей программы в памяти устройства в режиме обучения, а также выдача сигналов управления следящим приводам манипулятора и сварочному оборудованию в режиме отработки программы. Основные режимы работы устройства: ОБУЧЕНИЕ, АВТОМАТИЧЕСКАЯ РАБОТА, ВВОД-ВЫВОД.

Рис. 2.10. Структурная схема устройства УКМ-772: ЦП - центральный процессор; ОЗУ - оперативное запоминающее устройство; ПЗУ - постоянное запоминающее устройство; ПО - пульт обучения; УУ - управляющее устройство; ДОС - датчик обратной связи; БУП - блок управления приводом
Рис. 2.10. Структурная схема устройства УКМ-772: ЦП - центральный процессор; ОЗУ - оперативное запоминающее устройство; ПЗУ - постоянное запоминающее устройство; ПО - пульт обучения; УУ - управляющее устройство; ДОС - датчик обратной связи; БУП - блок управления приводом

В режиме ОБУЧЕНИЕ в процессе ручного управления манипулятором осуществляется запись управляющей программы в ОЗУ устройства, в режиме АВТОМАТИЧЕСКАЯ РАБОТА - многократное, однократное или покадровое воспроизведение управляющей программы. В режиме ВВОД-ВЫВОД - обмен информацией между ОЗУ и КНМЛ.

Обучение сварочного робота осуществляют путем проведения манипулятора в ручном режиме по точкам необходимой траектории (стыка) с записью координат этих точек в память.

предыдущая главасодержаниеследующая глава






Пользовательского поиска


Диски от INNOBI.RU



© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://roboticslib.ru/ "RoboticsLib.ru: Робототехника"