Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы организационно-технологического управления роботизированными комплексами. Лабораторный практикум. Учебное пособие
.pdf
91
размещен теплообменник с двухконтурной системой охлаждения,
обеспечивающий нормальный режим работы устройства в
промышленных условиях. На передней двери расположены ПУ и
откидывающаяся крышка для доступа к КЛ и НГМД. В верхней
части передней двери имеется застекленное окно, за которым
находится экран дисплея. Клавиатура (КЛ) ВТУ закреплена к
подвижной платформе, которую при необходимости можно
выдвинуть, открыв крышку. Система управления установлена
на массивном основании, с её задней стороны, имеется овальное
окно для ввода кабелей от манипулятора. Передняя дверь
открывает доступ к ВТУ, БМ, БП, блоку развязки и фильтрации
(БРФ), ВП, вентиляторам, (БВ), а также к сетевому
автоматическому выключателю и розеткам 36 В и 220 В,
расположенным на БРФ.
Задняя дверь открывает доступ к МВВ, блокам ввода выводов (БBB) и питания приводов (БПП) разъемам и клемникам
(БРФ), к теплообменнику, а также к внешним разъемам для
подключения кабеля от манипулятора периферийного
технологического оборудования и сети.
Работа системы управления "Сфера-36" осуществляется
следующим образом (рис. 17): необходимая программа
записывается в ОЗУ с КЛ, НГМД, ПРУ или сигнал на
манипулятор подается с периферийного технологического
оборудования. При запуске программы из ОЗУ центральный
процессор начинает вычислять траекторию манипулятора,
предусмотренную записанной программой. Значения,
вычисленные в МУП на основе текущего положения
манипулятора, передаются в модуль управления приводами.
Последний просчитывает ряд промежуточных программных
точек за одно обращение к МУП. Данный процесс возможен за
счет более высокой скорости расчета значений текущих
положений манипулятора с MУП. Таким образом, при движении
манипулятора от одной запрограммированной точки к другой ему
задается серия промежуточных точек, через которые он должен
92
обязательно пройти. Тем самым обеспечивается плавность хода и
высокая точность прохождения заданной программой
траектории. Из MУП сигнал поступает на усиление в модуль
широко импульсных преобразователей ШИП и далее на приводы
манипулятора.
Сигнал обратной связи снимается с фотоэлектрических
импульсных датчиков, установленных на двигателях
манипулятора, и далее поступает в МУП, где происходит
сравнение полученной информации с исходной. Таким образом,
создаются замкнутые контуру управления типа "МУП-двигательМУП". Затем центральный процессор задает следующий шаг
программы. Сигнал поступает в МУП, и процесс повторяется.
Для каждой степени подвижности предусмотрен
индивидуальный модуль управления приводом и усилитель
мощности, которые обеспечивают управление требуемым звеном
манипулятора в соответствии с полученной от центрального
процессора информацией.
Помимо управления манипулятором система «Сфера-36»
может выполнять ряд других функций: контролировать и
управлять работой периферийного оборудования, совмещенного
с роботом; осуществлять контроль за состоянием запоминающего
устройства; выполнять обмен информацией между процессорами;
не допускать перегрузки усилителей мощности ШИП;
производить запись новой программы одновременно с
выполнением уже записанной.
93
б
Рис. 17. Система управления «Сфера 36» ПР РМ-01: а – расположение
а
основных блоков, б – схема работы СУ
94
Большинство функций, описанных выше, может
осуществляться одновременно с процессом управления
манипулятором, т.е. в реальном масштабе времени. В случае сбоя
или отказа в работе контролируемых устройств система
управления автоматически выключает питание манипулятора, т.е.
останавливает его и выдает на дисплей соответствующее
сообщение оператору. Последний процесс осуществляется при
наезде манипулятора на препятствие или выполнении захватным
устройством технологической операции с усилием,
превышающим 60 Н.
Оператор ПР РМ-01 непосредственно работает с
устройствами системы ввода информации, при этом визуально
наблюдает за манипулятором и системы световой индикации.
Рассмотрим подробнее элементы системы ввода информации.
Панель управления размещена на передней двери стойки-шкафа,
где установлены переключатели, кнопки, сигнальные лампочки
(рис. 18, а), необходимые для запуска и работы робота. Панель
управления состоит из переключателя сетевого питания 1,
сигнальной лампочки сетевого питания 2, кнопки аварийной
остановки 3, кнопки включения питания системы управления 4,
кнопки выключения питания системы управления 5, кнопки
включения питания привода 6, кнопки включения питания
привода 7, переключателя выбора режима 8, кнопки
автоматического запуска 9, панели 10 для крепления
переключателей, кнопок и т.д., мнемонических знаков 11,
разъема 12 для включения ПРУ, разъёма 13 для подключения
внешней ЭВМ. Переключатель сетевого питания состоит из двух
элементов: замка и ключа. Установив ключ в замочную скважину
и повернув его по часовой стрелке в направлении
мнемонического знака "Включено", осуществляют подачу
сетевого питания. Переключатель запирается ключом и его
можно поворачивать только при нахождении ключа в замочной
скважине.
Питание отключается при поворачивании ключа против часовой
стрелки в направлении мнемонического знака “Отключено".
Останавливать движение манипулятора выключением сетевого
питания запрещено. При включении сетевого питания загорается
лампочка белого цвета 2, расположенная над переключателем 1.
Кнопка аварийной остановки 3 выкрашена в ярко-красный цвет,
95
имеет грибовидную форму с рисунком на лицевой части.
Нажатием на кнопку отключается сетевое питание системы
управления. Возвращение кнопки в исходное положение
осуществляется при ее вращении по стрелке, нанесенной на
лицевой части кнопки. Ею можно пользоваться только в
аварийных ситуациях.
а б
Рис. 18. Система ввода информации в ручном режиме: а – панель
управления смонтированная на СУ «Сфера 36»: 1 - переключатель
сетевого питания; 2 – сигнальная лампочка; 3 - кнопка аварийной
остановки; 4, 5 – кнопки выключения и включения питания СУ; 6, 7 –
кнопки включения и выключения питания приводов; 9 – кнопка
автоматического запуска; 10 – панель для крепления кнопок,
переключателей и т. п.; 11, 12, 13 разъемы; б – пульт ручного
управления ПР: 1,2 – кнопки аварийного останова; 3, 4, 5, 6, 7, - кнопки
режимов работы манипулятора; 8 – индикатор величины скорости
движения манипулятора; 9, 10 – кнопки увеличения и сокращения
величины скорости движения манипулятора; 11, 12 – кнопки разжатия и
сжатия схвата; 13 – кнопка записи текущего положения манипулятора;
14 – лампочки индикации; 15 – индикатор операции калибровки;
16 – индикатор
96
Кнопки 4, 5, 6, 7 выполнены с подсветкой, 4, 6 - зеленого, 5, 7 красного цвета. При нажатии на первые из них осуществляется
подача электрического питания соответственно на систему
управления и приводы манипулятора, а при нажатии на
последние - отключается питание
Переключатель 8 имеет три положения: "Работа",
"Останов", "Рестарт". В режиме "Работа" осуществляется запуск
автоматической отработки программы движения манипулятора,
при положении “Останов" выполняется автоматической останов
отработки программы в конце текущего шага. Возвратив
переключатель в режим "Работа”, осуществляют продолжение
работы манипулятора по той же программе, с начала следующего
шага. Положение "Рестарт" используется для повторного запуска
программы с первого шага. После принятия данного положения и
нажатия кнопки 9 манипулятор возвращается в исходное
состояние. Кнопка "Автостарт" осуществляет запуск программы
и перемещение манипулятора в автоматическом режиме, минуя
ряд промежуточных команд. Кнопки, переключатели, лампочки и
т.п. зафиксированы на стальной пластине 10 прямоугольной
формы, жестко закрепленной на передней двери стойки-шкафа.
Кроме электрических преобразователей, на панели имеются
поясняющие надписи и мнемонические знаки 11, обозначающие:
1 - включение, 0 - отключение электрического питания.
Пульт ручного управления используется при обучении
манипулятора перемещениям, необходимым для
запланированного химико-технологического процесса. ПРУ
(рис. 18, б) выполнен в резиновом кожухе, имеет
микропроцессор, световую индикацию и кнопки управления.
Пульт устанавливается на кронштейн, жестко закрепленный на
передней двери стойки-шкафа. ПРУ имеет пять основных
режимов работы:
Comp - управление манипулятора от системы управления:
кнопки управления на ПРУ находятся в блокированном
состоянии;
World - ручное управление манипулятора в основной
неподвижной системе координат;
97
JOINT - ручное управление манипулятора по .отдельным
независимым степеням подвижности;
TOOL - ручное управление манипулятора в системе координат
инструмента;
FREE - режим отключения приводов степеней подвижности
манипулятора.
Для выбора режима работы ПРУ необходимо нажать
соответствующие кнопки пульта, которые индицируются
сигнальными лампочками.
Важное значение для робота РМ-01 имеет режим останова
манипулятора, реализуемый кнопками 1 и 2 пульта ручного
управления (рис. 18, б). Кнопка 1, расположенная в торце пульта,
имеет грибовидную форму и окрашена в черный цвет. При
нажатии кнопки 1 выполнение программы немедленно
прерывается, манипулятор плавно останавливается, и управление
осуществляется от системы “Сфера-36", т.е. робот автоматически
переводится в режим “COMP". Кроме того, при нажатой кнопки 1
отключаются приводы манипулятора. Кнопка 2 "OFF“
функционирует аналогично предыдущей, но питание приводов не
отключается. Для останова манипулятора " PUMA-560" в
нормальной не аварийной ситуации рекомендуется использовать
кнопку 1 или 2.
Режим работы "СОМР" устанавливается нажатием кнопки 3,
если работа велась с ПРУ или системы управления, исключая
автоматическое воспроизведение программы. При выполнении
манипулятором последней воспроизводимая программа должна
быть прервана нажатием кнопок 1 или 2, а также заданием
директивы “ABORT” или установкой переключателя 8 панели
управления в положение "Останов". Во время режима "СОМP"
управление манипулятора осуществляется с клавиатуры дисплея
с помощью директив и команды языка ARPS, а также может
происходить выполнение прикладной программы, записанной в
запоминающем устройстве системы управления.
Режим “WORLD” устанавливается нажатием кнопки 4
(рис. 18, б) ПРУ, "JOINT”- кнопки 5, "TOOL” – 6 и “FREE " – 7.
98
Последний характеризует свободное перемещение звеньев
манипулятора в шарнирах с отключенными приводами тормозов.
При работе в режиме "FREE" следует поддерживать звенья,
чтобы не произошла поломка робота, причем нажатие кнопок 14
отключает (+) или включает (-) управление соответствующим
приводом. Отключенный привод обеспечивает свободное
перемещение звена манипулятора вручную в разные положения в
пределах рабочей зоны. В случае перемещения звена за пределы
последней управление автоматически передается "Сфере-36” и
движение данного звена запрещается. Перемещение звена
обратно в рабочую зону осуществляется в режиме "JОIN T”. При
движении манипулятора вручную в режиме "FREE" калибровка
робота исчезает.
Немаловажное значение при обучении робота имеет выбор
скорости перемещения звеньев манипулятора. Данная операция
выполняется действием блока регулировки скоростей,
состоящего из линейного индикатора скорости 8 (рис. 18, б),
кнопок управления 9 и сокращения 10 скорости движения
звеньев манипулятора. Линейный восьмиступенчатый индикатор
может характеризовать девять скоростей, меняющихся по
логарифмическому закону:
- индикатор не включен - шаговый прогон, один шаг движения
манипулятора соответствует одному шагу импульсного
фотоэлектрического датчика серводвигателя;
- светится 1 элемент - скорость захватного устройства
приблизительно равна 1.9 мм/с, светятся 2 элемента – 3.8, 3 – 7.5,
4 – 15.0,5 – 30.0, 6 – 60.0, 7- 120.0, 8 элементов - скорость
240.0 мм/с. Если при аналитическом программировании скорость
движения не задается, то она автоматически устанавливается
системой управления равной приблизительно 15 мм/с, т.е.
светятся четыре элемента ПРУ. Для изменения скорости
используются кнопки 9 и 10, кратковременное нажатие которых
меняет скорость на один шаг - светится последующий
(предающий) элемент индикации. Постоянное нажатие данных
кнопок прибавляет (уменьшает) скорость по шагам до
99
максимального (минимального) значения. Изменение скорости
возможно при режимах работы “WORLD”, ”JOINT” и “TOOL”.
Пульт ручного управления (рис. 18, б) имеет две кнопки,
обеспечивающие разжатие (ОРEN) 11 и сжатие (CLOSE) 12
захватного устройства. Для успешного их функционирования
необходимо подать сжатый воздух к манипулятору.
Процесс обучения робота PM-O1 в конечном счете
сводится к записи ряда промежуточных точек, характеризующих
определенную траекторию движения манипулятора, с целью
автоматизации заданного химико-технологического процесса. С
помощью ПРУ данный процесс выполняется следующим
образом: манипулятор перемещается в желаемое положение в
результате использования кнопок 14. Затем нажимается кнопка
STEP 13, координаты данного положения (точки) записываются в
запоминающее устройство системы управления. В программу
автоматически запишется команда перемещения манипулятора в
данную точку и счетчик индекса точки прибавляется на единицу.
Вся информация высвечивается на дисплее. После обучения
записанная программа запускается в автоматическом режиме и
манипулятор, двигаясь поочередно, проходит все точки, т.е.
повторяет записанную траекторию движения. Такой процесс
обучения возможен только в режиме, работы системы управления
“TEACH”. Кнопки 14 управления степенями подвижности робота
обеспечивают перемещение звеньев манипулятора в шарнирах по
часовой (+) или против часовой (-) стрелки. С помощью данных
кнопок осуществляется движение манипулятора в режимах
“WORLD”, “JOINT”, “TOOL”, а также происходит отключение
или включение приводов в режиме “FREE”. Возможно, нажатие
нескольких кнопок одновременно, т.е. фактически манипулятор
будет перемещаться сразу по нескольким степеням подвижности.
Такой способ обучения значительно сокращает время данного
процесса.
Пульт ручного управления снабжен светодиодом 15
процесса калибровки приводов манипулятора. Перед каждым
запуском манипулятора обязательно проводится калибровка
шарниров робота с целью определения начальных точек отсчета
100
при дальнейшем фиксированном перемещении звеньев
манипулятора. Светодиод на ПРУ всегда светится, если
калибровка не производилась. Для нормальной работы роботы
необходимо, чтобы светодиод “CALI B” не светился, в противном
случае функционирование робота запрещается. Процесс
калибровки может выполняться как с клавиатуры дисплея, так и
автоматически в режиме "АВТОСТАРТ".
Пульт ручного управления снабжен двенадцатизначным
индикатором 16 типа “ASC11”, на который выводятся сообщения
о работе робота, выбранном режиме и ошибках, а также
некоторая другая, информация оператору. На индикаторе может
высвечиваться следующая информация:
- Nokia XXX - высвечивается кратковременно при запуске, где
первые две цифры. (XX) обозначают номер модификации, а
последняя (X) -номер версии программного обеспечения ПРУ;
- No control - установка управления манипулятора от системы
"Сфера–36", работа с ПРУ невозможна;
- Arm pwr off - питание приводов манипулятора отключено;
- Manva l mo de – возможно управление роботом с пульта ручного
управления;
- Comp mode - манипулятор управляется от системы "Сфера-36".
Невозможно ручное управление роботом, за исключением кнопок
“ОСТАНОВ” OFF и грибовидной;
- Limit stop X – сустав перемещен до крайнего положения. Цифра
(Х) показывает номер сустава;
- Too Close - заданная точка находится слишком близко к
манипулятору, перемещение в данную точку невозможно;
- Too Far - заданная точка находится вне рабочей зоны робота,
перемещение в данную точку невозможно;
- Teach Mode - функционирует режим обучения "TEACH".
Захватное устройство манипулятора перемещается между
заданными по программе точками по произвольной траектории;
- Steach Mode - функционирует режим обучения “TEACH-S”.
Захватное устройство манипулятора перемещается между
точками, записанными в программе, по прямолинейной
траектории;
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]