- •Лекции по дисциплине «управление процессами и объектами в машиностроении»
- •1.Общие вопросы управления технологическими процессами
- •1.1.Классификация методов и систем управления технологическими процессами (тп)
- •1.2.Структура и свойства производства как объекта управления
- •1.3.Управление производством
- •1.4.Автоматические системы управления технологическим процессом (асу тп)
- •2.Программное управление технологическим оборудованием
- •2.1.Первые системы программного управления
- •2.2.Классификация и функциональные возможности учпу
- •2.3.Режимы работы и задачи
- •2.4.Принципы построения и структуры
- •2.5.Аппаратные средства
- •2.6.Связь между устройствами по системной магистрали
- •2.7.Использование омп в учпу
- •2.8.Общая характеристика задач программного управления (пу)
- •2.9.Металлообрабатывающие станки как объекты управления
- •2.10.Особенности обработки на станках с чпу. Системы координат
- •2.11.Системы автоматизированного программирования обработки
- •2.12.Кодирование и запись управляющих технологических программ
- •2.13.Повышение уровня языка уп
- •2.14.Адаптация учпу к станку и потребителю. Функции дисплея
- •2.15.Особенности программного обеспечения
- •2.16.Реализация программного обеспечения
- •2.17.Задачи расчета траекторий в микропроцессорных учпу станками
- •2.18.Программируемые контроллеры
- •2.19.Характеристика пулу
- •2.20.Архитектура пк. Общая организация пк
- •3.Системы управления промышленными роботами
- •3.1.Классификация промышленных роботов
- •3.2.Классификация систем управления пр
- •3.3.Агрегатно-модульный принцип построения су пр
- •3.4.Робот как оу системой управления пр
- •3.5.Обобщенная функциональная схема локальной су пр
- •4.Временные связи автоматизированных производственных процессов
- •4.1.Цель и задачи построения временных связей процесса
- •4.2.Виды взаимодействий процессов во времени
- •4.3.Нестабильность затрат времени на выполнение процессов
- •4.4.Организация производственных процессов во времени
3.Системы управления промышленными роботами
3.1.Классификация промышленных роботов
По классу сложности выполняемых задач ПР условно подразделяются на три поколения.
Роботы первого поколения (программные) – это одиночные программируемые манипуляторы с незамкнутым управляющим рабочим циклом (без обратной связи). Они используются в упорядоченной внешней среде при выполнении простых, однотипных операций.
Роботы второго поколения (адаптивные) – это системы с развитой функцией восприятия. Они могут адаптироваться к окружающей среде и содержат устройства очувствления. В этих роботах существует информационная система, обрабатывающая сигналы, поступающие от устройств очувствления, а также осуществляется контроль работы рабочих органов и координация работы всех подсистем робота. Такие ПР требуют проблемно-ориентированного языка программирования.
Роботы третьего поколения (интеллектуальные) способны к абстракции и обобщению. Они могут самостоятельно решать достаточно сложные задачи, поддерживать адекватность модели среды, планировать свои действия и следить за их выполнением.
Роботы третьего поколения в свою очередь можно разделить на интегральные, неинтегральные и логические.
Интегральные – это роботы, обладающие двухсторонним взаимодействием – от окружающей среды к роботу (восприятие) и от робота к окружающей среде (действие).
Неинтегральные – это роботы, осуществляющие лишь одностороннее взаимодействие со средой через восприятие (например, системы контроля качества продукции с помощью средств технического зрения).
Логические – это роботы с экспертными системами, в которых создается банк знаний одного или нескольких экспериментов в определенной области. К этому банку система обращается в сложных ситуациях и на основании полученной информации контролирует поведение робота и принимает соответствующее решение.
По степени специализации функций роботы разделяются на универсальные, которые предназначены для выполнения ряда операций на разнообразном технологическом оборудовании; специальные, предназначенные для выполнения одной технологической операции с однотипной номенклатурой изделий; специализированные роботы, предназначенные для выполнения одной технологической операции с одним видом изделий.
По характеру выполняемых операций разделяют на ПР обслуживания и операционные (технологические). Первые выполняют сервисные операции (погрузочно-разгрузочные, транспортные), вторые – операционные роботы (сварка, окраска, сборка и др.).
В зависимости от возможности передвижения ПР разделяют на стационарные и подвижные.
По способу программирования ПР можно разделить на роботы с внешним программированием, обучением и комбинированным программированием.
Число степеней подвижности манипулятора в большой степени определяет функциональные возможности ПР и степень сложности его СУ. В простых роботах число степеней свободы ограничивается двумя-тремя.
Грузоподъемность ПР определяется областью их применения. Сверхлегкие – до 1 кг (в приборостроении, электронной и радиопромышленности), легкие – от 1 до 100 кг (приборо- и машиностроении), средней грузоподъемности – от 100 до 200 кг (в машиностроении), тяжелой - от 200 до 1000 кг и сверхтяжелой – боле 1000 кг (при автоматизации ТП в тяжелой промышленности.
Среди видов приводов манипуляторов и устройств передвижения наибольшее применение имеют роботы с электромеханическими и комбинированными приводами. Пневматические приводы используются на операциях с деталями, имеющими большие площади поверхностей с диэлектрическими свойствами. Гидравлические – используются преимущественно в роботах с большой грузоподъемностью.