лабы по АТП

32

Робот може використовуватись при комплектуванні автоматичних фарбувальних камер, тому що маніпулятор захищено від впливу різних видів фарб, а пристрій управління та гідроагрегат можна винести за камеру.

3.7Звіт по роботі

Узвіті потрібно визначити тип системи керування кожним роботом, їх особливості і провести зрівняння часу, потрібного для настройки різних систем. Скласти програму відпрацювання роботом РФ202М циклу його роботи в складі робото-технологічного комплексу

(рис. 3.1).

3.8Контрольні питання

1.Призначення промислових роботів.

2.Проблеми роботизації.

3.Види систем управління промисловими роботами.

4.Циклові системи управління ПР.

5.Позиційні системи управління ПР.

6.Контурні системи управління промисловими роботами.

7.Програмування роботів. Основні принципи.

8.Адаптивні роботи.

33

Лабораторна робота 4

ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ЧАСТОТИ УПРАВЛЯЮЧИХ ІМПУЛЬСІВ ТА НАВАНТАЖЕННЯ НА ПОХИБКУ ВІДПРАЦЮВАННЯ ПРОГРАМИ РОБОТИ ЕЛЕКТРОГІДРАВЛІЧНОГО КРОКОВОГО ПРИВОДУ

4.1 Мета роботи

Вивчити конструкцію та принцип дії електрогідравлічного крокового приводу подачі та особливості забезпечення точності обробки на верстатах ЧПК; дослідити вплив частоти поступаючих на кроковий двигун управляючих імпульсів та навантаження вала гідродвигуна на похибку відпрацювання програми управління

4.2Прилади та обладнання

•Стойка ЧПК моделі Н22-1М

•Електрогідравлічний привід подачі

•Сельсин мод. БС-155А

•Блок цифрової індикації Ф5290

•Гальмо колодочне

4.3Стислі теоретичні відомості

Електричні крокові двигуни (ЕКД) широко використовуються в виконавчих елементах верстатів з ЧПК. За принципом дії їх відносять до імпульсних синхронних машин, що перетворюють електричні керуючі сигнали в дискретні сигнали переміщення нагрузки.

Рисунок 4.1 – Конструктивна схема ЕКД

Принцип роботи ЕКД (рис. 4.1) такий. Статор 3 двигуна має полюсні наконечники 4 прямокутної форми. Кожний полюс статора

34

складається з трьох секцій 2 з трьома обмотками І, ІІ та ІІІ. Обмоткт цих секцій можуть бути ввімкнені в електричну мережу незалежно. Їх вмикають таким чином, щоб кожна суміжна пара полюсів мала різну полярність. Ротор 1 також розділено на 3 секції: А, Б та В.Кожну з них розміщено відносно полюсів статора на 1/3 міжполюсної відстані.

Припустимо, що при такому положенні статора, як показано на рис. 4.1, в електричну мережу постійного току ввімкнені обмотки секції ІІ статора. З’являються магнітні поля, що прагнуть повернути ротор в таке положення, щоб зубці ротора зупинились чітко проти полюсів секції ІІ статора. Таким чином ротор повернеться на 1/3 кроку. Якщо в цей момент виключити секцію ІІ і включити в мережу секцію ІІІ, то ротор знову повернеться на 1/3 кроку. Після підключення секції І ротор повернеться ще на 1/3 кроку і зробить сумарний оборот на цілий крок.

Для зміни напрямку обертання ротора порядок вмикання статорних обмоток змінюють на протилежний. Керування ЕКД здійснюється від електронних комутаторів, що розподіляють по обмотках двигуна імпульси, що поступають від програмного блоку.

4.4 Принцип роботи стенду

Управляюча програма (число імпульсів) задається вручну зі стойки ЧПК – числового програмного керування, яка є системою управління стенду (рис.4.2). Частота сигналів, що поступають на кроковий двигун, визначається положенням тумблера "Подача" на стойці.

Вал електричного крокового двигуна (ЕКД) передає оберти на золотник гідропосилювача, протилежний кінець якого виконано із прямокутною різьбою та загвинчено у внутрішню різьбу на валу гідродвигуна. З’єднання гвинт-гайка на схемі (рис. 4.2) показано у вигляді елементу зрівняння ( ), вихідним сигналом якого являється вміщення золотника ωвх у випадку різниці між ωвх та ωвих. Пара гвинтгайка може бути розташована між валом ЕКД та золотником.

Робоча рідина через гідропосилювач подається від гідростан-

ції.

На вихідному валу гідродвигуна установлено маховик з пристроєм гальма колодочного типу для імітації навантаження від сил різання.

Сельсин з'єднаний з вихідним валом гідродвигуна пружинною

35

муфтою. Інформація від сельсина поступає на блок цифрової індикації Ф5280.

Рисунок 4.2 – Функціональна схема стенда

Похибка відпрацювання управляючої програми може виникати

втрьох ланках привода:

•в електичному кроковому двигуні;

•в гідродвигуні;

•в парі гвинт-гайка.

ВЕКД похибка виникає внаслідок можливого відставання ротора від вектора магнітного поля, який безперервно повертається з кутовою швидкістю, що відповідає частоті імпульсів управління, що поступають з системи управління (СУ). Це відставання необхідне для "натягу" у магнітному полі і, відповідно, рушійного (синхронизуючого) моменту. Чим вища частота управляючих імпульсів, тим більше відставання. В тому випадку коли відставання перевищує кількість кроків, що складають цикл комутації, має місце безповоротна втрата інформації.

Таким чином частота поступаючих на ЕКД імпульсів не повинна перевищувати так звану частоту спадкоємності – миттєвого перепаду частоти управління, відпрацьованого ЕКД без втрати синхронізації.

Втрата управляючої інформації у гідродвигуні може виникати внаслідок зміни зовнішньої нагрузки, а також при можливому зменшенні продуктивності гідростанції з-за забруднення фільтрів та дроселів.

36

Втрата інформації в парі гвинт-гайка особливо відчутна при роботі з реверсом гідродвигуна. Наявність люфта в парі безпосередньо позначиться на точності відпрацювання управляючої інформації.

4.5 Порядок виконання роботи

4.5.1 Послідовність ввімкнення та настройки стенду

1.Ввімкнути рубильник подачі електроенергії на стенд.

2.На пульті електричної шафи ввімкнути тумблер "мережа".

3.Для підготовки стойки до роботи у верхньому секторі установити перемикач роду робіт в положення "сброс" та натиснути кнопки "привід" та "логіка".

4.Установити перемикач величини подачі (у верхньому секторі стойки управління) у положення 100%.

5.Установити перемикач роду робіт у положення "ручний ввод".

6.У середньому секторі панелі стойки управління перемикачем "ручний ввод" набрати задану або розраховану величину імпульсів, яка відповідає 10000 імпульсів сельсин-датчика. Натиснути кнопку "X" та "ввод". Одному імпульсу відповідає поворот ротора електродвигуна на 1’36”, сельсина – 21'36”.

7.Для завдання величини подачі за допомогою клавіш перемикача "ручний ввод" набрати необхідну розраховану або задану кількість імпульсів. На середньому секторі на перемикачі "адрес РВ" натиснути кнопки "Р" та "ввод".

8.Ввімкнути пристрій цифрової індикації (тумблер розміщено позаду установки), натиснути кнопки М та О на передній панелі установки.

9.Ввімкнути гідростанцію (тумблер вмонтовано в стіл).

10.Ввімкнути кнопку "пуск" на верхньому секторі пульту управління.

Виключення установки:

1.Натиснути кнопку "викл" на електрошафі.

2.За допомогою рубильника вимкнути установку з електромережі.

4.5.2 Виконання роботи

1.Ознайомитися з пристроєм та основними принципами керування стендом і стойкою ЧПК.

2.Ввімкнути стенд, стойку та блок індикації (див. п.4.5.1).

3.Задати на стойці визначене (певне) число імпульсів і установити подачу 100%.

37

4.Установити нульове значення на блоці індикації.

5.Ввімкнути подачу управляючих імпульсів на ЕКД.

6.Зафіксувати показання блока цифрової індикації (БЦІ) та визначити ціну імпульсу при декількох циклах відпрацювання.

7.Зменшити подачу до 80% та відпрацювати програму.

8.Відпрацювати реверсивне обертання гідродвигуна та зафіксувати показання БЦІ.

9.Повторити пп. 7,8 для подачі 120%.

10.Установити подачу 100% та відпрацювати програму із навантаженням на гідродвигун при прямому і реверсивному обертанні та без навантаження при прискореному ході.

11.Оформити звіт, зробити висновки по роботі та заповнити таблицю 4.1.

Таблиця 4.1 – Протокол результатів експерименту

4.6Правила безпеки роботи

•Перевірити заземлення стенду та стойки.

•Переконатися у відсутності пошкодження ізоляції.

•Не намагатися утримати маховик руками.

4.7Контрольні питання

1.Силові приводи автоматичних систем (АС).

2.Електричні виконавчі механізми АС.

3.Принцип роботи електрогідравлічного крокового двигуна.

4.Причини виникнення похибок відпрацювання управляючої програми (УП) стенда.

5.Вплив навантаження на похибку відпрацювання УП.

38

Лабораторна робота 5

ДОСЛІДЖЕННЯ ТОЧНОСТІ НАЛАГОДЖЕННЯ УПРАВЛЯЮЧИХ ПРИСТРОЇВ АВТОМАТИЧНИХ СИСТЕМ

5.1Мета роботи

1.Вивчити принцип роботи центральних систем управління.

2.Отримати навички налагодження командного пристрою КЕП-12, що реалізує один з варіантів центральної системи управління.

3.Проаналізувати точність налагодження КЕП-12.

5.2Прилади та обладнання

•Стенд у складі схеми комплексу та приладу КЕП-12

•Викрутка

•Секундомір

5.3Стислі теоретичні відомості

Конструкція, принцип роботи та настройка КЕП-12

Командно-електричний прилад КЕП-12 має вал, на якому розташовані 12 пар переналагоджувальних кулачків. Праві (високі) кулачки кожної пари скидають замки швидкодіючих вимикачів, а ліві – повертають їх у вихідне становище. При цьому відповідно розмикаються або замикаються контакти, вмикаючи або вимикаючи окремі виконавчі органи або агрегати комплексу.

Вал обертається від електродвигуна через коробку швидкостей, основним елементом якої є ковзаюча по валу шестерня. Прилад має два "колоколи" на яких є шкали. Верхній "колокол" жорстко закріплено на валу і призначено для наладки кулачків. Нижній "колокол" забезпечує головне регулювання часу циклу в межах одного положення ковзної шестерні. В табл. 5.1 наведено час циклів в залежності від положення ковзної шестерні і кута обертання (числа поділу) нижнього "колокола".

Вмикання командоапарату здійснюється тумблером. Наладка КЕП-12 здійснюється в такій послідовності:

1.По заданому часу циклу за таблицею 5.1 установлюємо положення ковзної шестерні і число поділу шкали нижнього "коло-

39

кола", що відповідає часу циклу. Повертаємо нижній "колокол" на необхідну кількість поділок.

2.По циклограмі (рис. 5.1) визначаємо поточний час вмикання і вимикання кожного виконуючого механізму і заносимо його у відповідний стовпець таблиці у звіті (табл. 5.2).

3.По формулі:

n = 100ti

i T

де n – кількість поділок верхнього "колокола" відповідно часу виконання команди;

t – поточний час виконання команди; Т – час циклу.

Рисунок 5.1 – Циклограма паралельної роботи десяти агрегатів

4.Визначаємо положення кожного кулачка на валу. Значення nі заносимо в таблицю 5.2.

5.Розташовуємо кулачки на валу. Для вільного обертання валу при розташуванні кулачків ковзна шестерня виводиться з зачеплення. Кожен кулачок закріплюємо в положенні, що забезпечує вмикання (вимикання) контактів при повороті "колокола" на кількість поділок, відповідно часу виконання команди. Вір-

40

Таблиця 5.1 – Настроювання часу циклу на КЕП-12