автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Быстродействующие безнасосные многономенклатурные вакуумные захватные модули с расширенными функциональными возможностями

10-6 3834

На правах рукописи

ПРИВЕДЕИЕЦ ИГОРЬ АДАМОВИЧ

%

у

БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЕ БЕЗНАСОСНЫЕ МНОГОНОМЕНКЛАТУРНЫЕ ВАКУУМНЫЕ ЗАХВАТНЫЕ АГРЕГАТНЫЕ МОДУЛИ С РАСШИРЕННЫМИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ

Специальность 05.02.02 - машиноведение, системы приводов

и детали машин

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владимир 2010

Работа выполнена па кафедре «Автоматизация технологических процессов» Владимирского государственного университета

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Сысоев Сергей Николаевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Веселое Олег Вениаминович

кандидат технических наук Черкасов Юрий Владимирович

Ведущая организация

ОАО «НИКТИД», г. Владимир

Защита состоится «_»

часов на заседании

диссертационного совета Д.212.025.05 при ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет» по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, 87, ауд. 211-1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Владимирского государственного университета. Автореферат диссертации размешен на сайте университета www.vlsu.rn

Отзыв на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью организации, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета по адресу: Е-таП: зип vl@nm.ru; тел. (4922) 479928, факс: (4922)53-25-75

Автореферат разослан «_»

2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Е.А. Новикова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В условиях жесткой конкуренции в мировой экономике Россия может сохраниться как государство только в случае серьезного экономического прорыва. Поэтому главнейшей задачей, поставленной в программе развития машиностроения России, является повышение темпов роста производства путем создания отечественных инновационных технологий и оборудования.

Успех решения данной проблемы зависит от применения и развития современных принципов проектирования систем приводов, создания новых высокоэффективных устройств и технологий с помощью прогрессивных методов нахождения технических решений

Из современных системных методов нахождения технических решений своей эффективностью выделяется метод исследования функционально-физических связей (МИФФС), который позволяет в обшем виде достаточно четко обосновывать распределение функций между модулями.

Появление и совершенствование высокоскоростных цикловых приводов маятникового типа, значительно сокращающих время выполнения транспортных операций, привело к необходимости поиска технических решений, направленных на уменьшение времени захвата и установки изделия манипуляционпым механизмом в общем цикле обслуживания основного технологического оборудования.

Созданный сравнительно недавно новый класс быстродействующих вакуумных захватных агрегатных модулей, представляющий собой систему взаимосвязанных приводов, состоящую из захватного модуля и привода его перемещения, не нашел в настоящее время должного применения в промышленности. Это связано с тем. что конструктивные особенности захватных модулей) ограничивают область их применения как по габаритным размерам захватываемого изделия, так и возможностью осуществить операцию «отпустить» изделие в тару, что широко распространено, например, при обслуживании основного технологического оборудования в холодной листовой штамповке.

Поэтому актуальным является исследование существующих и разработка новых систем приводов, расширяющих области применения быстродействующих безнасосных вакуумных захватных агрегатных модулей (ВЗАМ) без снижения скоростных характеристик.

Цель работы - расширение области применения быстродействующих захватных устройств агрегатно-модульного типа.

Для достижения поставленной цели сформулированы задачи:

!. Анализ современных быстродействующих захватных устройств агрегатно-модулыюго типа и выявление возможности расширения номенклатуры захватываемых изделий;

2. Выявление закономерностей физических процессов, происходящих в модулях в условиях реальных ситуаций их функционирования;

3. Разработка быстродействующих вакуумных захватных модулей, выполняющих функции «взять-» и «установить» изделие с учетом реальных производственных условий;

Разработка математических моделей и проведение параметрических исследований эффективности работы устройств;

5. Проведение экспериментальных исследований в лабораторных и производственных условиях.

М е год ы и с с л сд о в а н и й. В работе использовались основные научные положения пневматики, физики, термодинамики, методы поискового конструирования, структурного и параметрического анализа, натурного эксперимента. Научная новизна заключается:

• в выявленных закономерностях работы вакуумных захватов в реальных производственных условиях, использование которых устраняет ограничения их применения как по габаритным размерам захватываемых изделии, так и при загрузке в тару;

• методике нахождения технических решений. позволяющей совершенствовать структуры систем приводов путем выявления и организации причинных взаимосвязей для требуемой области применения;

• создании структур быстродействующих вакуумных захватных модулей с расширенной номенклатурой захватываемых изделий;

• моделях, позволяющих оптимизировать по быстродействию параметры многопоменклатурных вакуумных захватных агрегатных модулей.

Практическая полезность и реализация результатов работы в промышленности заключается:

» в разработке методики проектирования, позволяющей создавать быстродействующие захватные устройства агрегатно-модульпого типа, обладающие расширенной областью применения;

» создании вакуумного захватного устройства. автономно работающего с заготовками вне зависимости от их габаритных размеров;

• создании вакуумного захватного устройства, расширяющего область применения быстродействующих захват пых агрегатных модулей.

Реализация результатов работы. Результаты работы используются:

• ОАО «ВЭМЗ» в цехе холодной листовой штамповки;

• Владимирским государственным университетом в дисциплинах "Гидропневмоавтоматика мехатронных систем". "Автоматизация технологических процессов".

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях: «Проблемы исследования и проектирования машин», 2006 г., г. Пенза; «Информационные технологии в авиационной и космической технике», 2009 г., г. Москва, МАИ. На научно-технических конференциях Владимирского государственного университета и на научно-технических семинарах кафедры автоматизации технологических процессов 2006-2010 гг.

Захватные модули депонировались па выставке научно-технических достижений Владимирского государственного университета в 2007 г. На защиту выкосятся следующие положения:

в закономерности работы вакуумных захватов в реальных производственных условиях, использование которых устраняет ограничения их применения как по габаритным размерам захватываемых изделий, так и при загрузке в тару;

• методика нахождения технических решений, позволяющая совершенствовать структуры систем приводов путем выявления и организации причинных связей для требуемой области применения;

• математические модели, позволяющие осуществить проведение параметрических исследований:

• структуры быстродействующих вакуумных захватных модулей с расширенной номенклатурой захватываемых изделий:

• быстродействующие системы приводов с безнасоспыми вакуумными зах ват i ¡ ы м 11 модул ями:

• результаты исследования влияния параметров вакуумных захватных модулей на их функционирование.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 5 работ, в том числе статья в журнале, рекомендованном ВАК для публикаций результатов диссертаций и 2 патента на изобретения РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 140 наименований и приложений. Общий объем диссертации 164 страницы машинописного текста, в том числе: 130 страниц основного текста, включаюшего 37 рисунков. 7 таблиц и 34 страницы приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследуемой темы, сформулированы цель и основные задачи исследований, приведены основные положения, выносимые на защиту, отмечены научная и практическая значимость результатов, даны сведения о публикациях.

Первая глава посвящена анализу приводов и систем приводов современных вакуумных захватных механизмов, применяемых для обслуживания высокопроизводительного технологического оборудования.

Большую группу захватных устройств составляют вакуумные захваты, принцип действия которых основан на создании прижимного усилия за счет разряжения воздуха в рабочей камере, образованной поверхностью изделия и корпуса захвата.

Конструктивное выполнение и область их использования зависят от способа создания давления разрежения воздуха в рабочей камере захвата -насосные и безнасосныс.

Разработка, расчет и исследование вакуумных захватных устройств освещены в многочисленных трудах, включая работы A.A. Окунева. С'.Н. Колпашникова, С.Н. Сысоева. И.Б. Челпанова. Ю.В. Черкасова.

Современные вакуумные захватные агрегатные механизмы представляют собой систему приводов, выполняющих как функцию захвата и удержания изделия, так и функцию перемещения захвата.

Создание систем приводов вакуумных захватных устройств, отвечающих современным требованиям, возможно па основе применения и совершенствования эффективных принципов, методов проектирования и разработки инновационных технологий и оборудования. Наиболее прогрессивным является arpera гно-модульпый принцип построения систем, возникший в результат потребности разрешения противоречий при стремлении разработчиков объединить преимущества универсальности и спсциализированпости. Данный принцип позволяет конструктивно реализовать систему взаимосвязанных приводов па различит,ix уровнях - с использованием центральной системы управления, па аппаратном уровне и организацией взаимосвязей физических процессов, протекающих в системе.

Общим принципам и методам построения систем, разработке инновационных технических решений посвящены многочисленные труды ученых и специалистов, включая работы Г.С. Альтшуллера, Л. Бсрталанфи. А.И. Половинкина. М.А. Орлова. С.Н. Сысоева и других отечественных и 6

зарубежных исследователей. Применительно к вакуумным захватным модулям из современных системных рациональных методов нахождения технических решений своей эффективностью выделяется метод исследования функционально-физических связей (МИФФС). Он позволяет в общем виде достаточно четко обосновывать деление функций между модулями. При этом разработка технического объекта (ТО) с требуемыми функциями осуществляется путем выявления и организации существенных причинных взаимосвязей между физическими явлениями, происходящими в ТО в конкретной области применения.

В результате анализа систем приводов, удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к устройствам данного типа, выявлены современные вакуумные захватные агрегатные модули (ВЗАМ) (рис. 1, 2). выполняющие функции «взять» и «установить» изделие безнасосным вакуумным захватом.

Рис. 1. Схемы вакуумных захватных агрегатных модулей: а - для работы со стопой изделий; 6 - для работы с одним изделием

В них решены вопросы требуемой надежности удержания изделия в захвате, быстродействия, простоты конструкции и управления. Однако данные быстродействующие устройства обладают ограничениями по области их применения. Ограничения связаны с габаритными размерами захватываемого изделия, а также отсутствием возможности «отпустить» изделие без наличия силового взаимодействия рычагов с рабочей поверхностью, например, в случае необходимости «бросить» изделие в тару. Поэтому актуальной считается разработка новых быстродействующих безнасосных вакуумных захватных модулей (ВЗМ), расширяющих область их эффективного применения.

Вторая глава посвящена разработке методики конструирования, анализу и синтезу безнасосных ВЗМ. Объектом исследования служит безнасосный вакуумный захват, работающий с изделиями, захватываемыми и устанавливаемыми на рабочую поверхность (рис. 2) и без нее.

Предлагаемая методика поиска закономерностей, базирующаяся на МИФФС, заключается в следующем: 1) анализ потребностей ТО и выявление этапов его работы; 2) формирование структуры потребностей, функций и физических явлений; 3) анализ и выявление существенных физических явлений функционирования ТО; 4) организация причинных взаимосвязей между выявленными физическими явлениями; 5) синтез ТО.

Рис. 2. Схемы исследуемого объекта: а - устройство без изделия; б - устройство с захваченным изделием

Потребности (П), функции (Ф) и физические явления (,/) захватного устройства в данной области применения организованы следующим образом:

па-* Г1а.й—> Пб.в—> Пв_д—> Пд.,.-> Пс_ж—> Пж-з—> П>а;

Фа-> Фа-6-* Фб-в-> Фв-д~> Фд-с-> Фс-ж"» Фж-Г^ Ф>а ^

</;; * <11-6 ^ б-В * ^3-Д ' 2-С ' ^С-Ж * ^)К-3 * ^'Л-Л )

где потребности, функции, физические явления соответственно: а -исходного положения; а-б - опускания устройства в направлении изделия; б-в - захват изделия; в-г - подъем устройства с изделием; г-д - исходное положение устройства с захваченным изделием; д-е - опускание устройства с изделием; е-ж - отпускание изделия; ж-з - подъем устройства бе?, изделия.

Раскрывая физические явления, получим множество, соответствующее этапам работы ВЗМ.

Для всех ситуаций физических явлений существуют физические явления, которые представляют собой следующие выражения:

V л 3 [(Г'=/Л)А(у = у3)л (/,=!?,)= 0)л(рА = 0>ЧП = 0)А(„торм=0)л (^„=0)];

V Л-оЭ [(£>=03)а(7 - у3)л (/,=/,,) л (/-'., = 0) а(Рл = 0)а(П = 1 )а(о,орм=0) а (7>0)];

V Л-,,3 [(О ~>Д,,,т)А(у^у0тп) л(Л->/7ш„) =0)л(р,1 =0) л (П—> 0) л (а1орм= 1) > 1)]; УЛ-гЗ [ф=0„,„„)л(у=у07П)л(/,=/,О1„)А(^-»1)А(р„^1)л(П=0)А(огор>1=0)л(/-„->0)];

У Л-дЭ [(/>=А,„„)л(у=уотп)л (/Т=/7ОТ1,)/ч(^, =1).А(рл = 1 )л(П=0)А(аторм=0)л(/г„=0)]; V./,,.,Э [(0=0,„!т)а(у=уотм)л(А=Атп)л(^ =1)а(д,, =1 )Л(П=1 )а(д1орм=0)а(^„=0)]; УЛ-,кЗ [(1>=Д,„,„) а(г=у0гп) л(Л=Л0Т„)л(^, -^0) л(р., _0)л(П—0)л(«.горм=0) а(^„—>1)]; УЛ-,3 [ф^£),}л(у-»уз) а=0)а(рл ->0) л(П^О) а(а1Орм=0) а(г„-.0)].

Анализ физических явлений работы ВЗМ показал, что существуют закономерности, которые можно использовать в качестве информационных и силовых потоков для реализации процессов «взять» и «отпустить» изделие.

Совокупность закономерности физических явлений, которые можно использовать в качестве признаков команд управления ВЗМ, следующие: изменение геометрии уплотнительного элемента захвата; наличие перемещения присоски в направлении изделия; силовое воздействие на присоску со стороны изделия.

Данные причинные взаимосвязи реализованы в ВЗАМ [4], показанном на рис. 3. Уплотнительный элемент установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения и подпружинен. На уплотнительном элементе установлен рычаг с возможностью силового взаимодействия с корпусом при выполнении устройством функции «отпустить» изделие. При выполнении устройством операции «взять» изделие рычаг не взаимодействует с корпусом и захват изделия осуществляется традиционным способом. При выполнении устройством операции «отпустить» изделие рычаг, взаимодействуя с корпусом, поворачивается. Уплотнительный элемент отводится от поверхпости изделия, и разгерметизируется рабочая полость присоски. Силовое взаимодействие рычага с поверхностью изделия устраняет ограничения по работе устройства с габаритными изделиями. Однако данный ВЗАМ не может «отпустить» изделие, например, в тару. Поэтому исследуем этапы работы вакуумного захвата без установки изделия на рабочую поверхность. В устройстве [3], показанном на рис. 4, реализованы данные причинные взаимосвязи.

Анализ физических явлений для новой ситуации выявил следующую закономерность: начало процессов «взять» и «отпустить» изделие сопровождаются ускорениями торможения устройства, причем выполнение процесса «взять» изделие сопровождается силовым воздействием со стороны изделия, а при выполнении процесса «отпустить» оно отсутствует. В нем на уплотнительном элементе присоски установлен рычаг с инерционной массой.

Корпус

Рычаг ЛУп.'ютнительным

Корпус

Рычаг

Рис. 3. Схема тахватного модуля

Рабочая часть рычагу/ Рис. 4. Схема захватного модуля с инерционном массой

Выполнение операции «отпустить» изделие сопровождается ускорением торможения, силовым воздействием на рычаг со стороны инерционной массы, и происходит разгерметизация рабочей полости присоски.

Макетирование, натурные испытания подтвердили

работоспособность и эффективность устройства. Разработанные устройства представляют собой модули, автономно работающие от требуемых внешних воздействий. Объединением их с модулями перемещения захвата реализованы системы взаимосвязанных приводов, показанные на рис. 5.

Рис. 5. Схемы захватных агрегатных модулей: а - с использованием рычажного ВЗМ; б - с использованием ВЗМ с инерционной массой 10

В исходном положении поршневая полость пневмоцилнндра не соединена с линией питания избыточного пневматического давления и вакуумный захват занимает крайнее верхнее положение.

При подаче сигнала управления на выполнение функции «взять» изделие включается распределитель, соединяя линию пневмопитания с пневмоцилиндром. В поршневой полости начинает увеличиваться избыточное давление в результате чего захват перемещается в направления захватываемого изделия. При этом величина давления не резко увеличивается, так как увеличивается объем поршневой камеры. В результате касания и силового взаимодействия уплотнителъного элемента пневмозахвзта с изделием выполняется функция захвата. При этом уменьшается изменение объема камеры поршневой полости пневмоцилнндра, что приводит к возрастанию в ней величины давления рабочей среды и срабатыванию клапана. Поршневая полость соединяется с атмосферой (разгерметизация), и пневмозахват с захваченным изделием поднимаются вверх, занимая крайнее верхнее положение.

Процесс установки (отпускания) изделия осуществляется аналогичными командой управления и процессами. Отличие работы ВЗАМ с инерционной массой заключается в том, что выполнение функции «отпустить» изделие начинается при завершении полного хода поршня пневмоцилнндра.

На рис. 6 показан график характера изменения./ в устройстве.

Рис. 6. Характер процессов, происходящих в модуле:

где 'Г - время; Фипз, Фнн, Фик - соответственно функции исходного положения изделия, начального и конечного состояния ВЗАМ; Фон! и Фоп2 - соответственно функции опускания присоски без изделия и с изделием; Фз и Фот - соответственно функции захвата и отпускания изделия; Фп1, Фп2 - соответственно функции подъема присоски с изделием и без изделия; Фтр - функция транспортирования; Z„„, Z„,,n ZH„-текущие положения присоски и изделия исходные и конечные; ПК -работа предохранительного клапана; Э - команды управления распределителем; р„п - манометрическое давление воздуха в поршневой полости пневмоцилиндра; Р - усилие удержания изделия.

Данные технические решения расширяют область эффективного применения быстродействующих ВЗАМ.

Захватное устройство (см. рис. 5, а), так же как и устройства (см. рис. 1) имеют сходное рычажное управление работой захватного модуля. Их моделирование, параметрические исследования были приведены в работах A.B. Бакутова и С.Н. Сысоева.

С точки зрения проведения вычислительного эксперимента дополнительный интерес представляет устройство с использованием инерционной массы (см. рис. 5, б).

Третья глава посвящена составлению математической модели многофункционального захватного модуля, реализации модели на ЭВМ и проведению параметрических исследований для выявления работоспособности и максимального быстродействия выполняемых им операций.

Математическая модель ВЗАМ, состоящего из двух пневмоприводов: вакуумного захвата и привода его перемещения, представляет собой шесть систем дифференциальных уравнений, описывающих динамику устройства (прямой и обратный ход). Динамика ВЗАМ описывается обобщенной системой уравнений.

>'•=---[±(р, - p.)S, ± (т + т, )g ? с,Луп -k(m + m:)g-ßy];

ш +

Р, = Т. * [Д(Г„Сг.„ -r,liJ-/7,V];

Гm + S,y

— RT (G +G„);

т, . T- R(G.. -G...) T,S,

к

Р.

Т.

где т - приведенная масса подвижных частей. т.л - масса изделия; ти -инерционная масса; р/, р2, ры, ра - давления соответственно в полости цилиндра, присоски, магистрали и атмосферное; с,, с2 - коэффициент упругости соответственно пружины и уплотнительного элемента; у, у„ -координаты перемещения поршня и инерционной массы; Ду„ - величина деформации пружины; /3 - коэффициент демпфирования; Ау - разность ускорений подвижных частей и инерционной массы; 6'м, <7КЛ, 6'г.?. 6'а -расход через дроссель, клапан, зазор уплотнительного элемента и полость присоски соответственно, Т,,, Т\, Тв, - температура воздуха в магистрали, полости пневмоцилиндра и атмосферы соответственно, У(п, У2 - объем рабочей полости пневмоцилиндра в начальный момент п объем присоски соответственно; 5"/, - площадь поршня и площадь удержания изделия присоской, /кл - эффективная площадь проходного отверстия клапана, к -показатель адиабаты, - коэффициент расхода через клапаи, ф(а!(Л) -

Анализ приведенной системы дифференциальных уравнений показал, что на процесс «установить» изделие существенно влияет зависимость изменения расходной характеристики протекания воздуха через канал, создаваемый в результате отведения уплотнительного элемента от поверхности изделия. Данную зависимость трудно аналитически получить для многообразия параметров и условий работы захватного модуля.

функция расхода через клапан. Принято К =

л

В момент расфиксации изменение объема в полости цилиндра происходит незначительно, поэтому влияние изменения давления на динамику системы не учитывается. Расходная характеристика С},,: представляет собой известное уравнение Сен-Венана и Ванцеля. Объем полости присоски принят постоянной величиной, так как изменяется незначительно.

I г____~

''//¿Я, ТШШЯТ/ШУ ШШууТЪ и ______ 12__

Рис. 7. Схема макета

Для определения коэффициента расхода, входящего в уравнение Сен-Венана и Ванцеля проведены натурные эксперименты иа макете (рис. 7).

Измерялась характеристика расхода воздуха в зависимости от координаты края уплотнительного элемента. Моделирование проводилось в системе визуального моделирования ЗнпиНпк математического пакета Ма&АВ. Решались уравнения методом Рунге-Кутта 2-го порядка.

При исследовании динамических характеристик ВЗАМ с помощью математической модели рассматривалась в том числе зависимость быстродействия устройства от следующих параметров: манометрического давления пневмолинии питания, условных диаметров проходных сечений, массы изделия (рис. 8).

Т, с 0,6

0,5

0,4

0,3

Рис. 8. Графики зависимости времени выполнения операции «отпустить» изделие от

его массы при различных значениях прочих оптимизируемых параметров

С помощью компьютерного моделирования:

1. Установлена работоспособность ВЗАМ вне зависимости от габаритных размеров изделия и силового взаимодействия его с рабочей поверхностью.

2. Выявлено несущественное влияние применяемой величины инерционной массы на быстродействие ВЗАМ.

Четвертая глава посвящена макетированию и проведению натурных исследований ВЗАМ с учетом реальных ситуаций их функционирования в условиях автоматизированных производств. Осциллограммы давления разрежения воздуха в рабочей полости захвата показаны на рис. 9.

а) б)

Рис. 0. Экспериментальные графики 'зависимости давления ра зрежения воздуха от времени в рабочей полости захвата при выполнении функций: а маять»', б ч.отпустшпь>> изделие

Для проведения натурных экспериментов разработан лабораторный стенд, структурная схема которого представлена на рис. 10, включающая силовой нневмоцилиндр одностороннего действия с встроенным резнстивным датчиком Д1 перемещения штока, на котором закреплен вакуумный захватный модуль. К пневмолинии и поршневой полости ппевмоцилиндра подсоединен датчик Д2 манометрического давления.

Привод аертикэльногс перемещения

Рис. 10. Структурная схема лабораторного стенда

На рис. 11. представлен общий вид лабораторного стенда исследования вакуумного захватного агрегатного модуля.

а) б)

Рис. 1 I Общий вид лабораторного стенда: а лабораторный стенд; б - захватный агрегатный модуль

Пример полученных графиков перемещения захвата и манометрического давления в поршневой полости пневмоцплиндра показан па рис. 12.

з;

Рис. ¡2. Осциллограмма циклов чтить» I! «отпустить» изделие

При оценке эффективности разработанных ВЗАМ по сравнению с аналогичными учитывались ограничения их области применения, адаптивность к уровню расположения изделия, быстродействие, гочностная характеристика, необходимость использования вакуумного насоса, автономность работы (рис. !3).

Адаптивность к уровню

(количество он нллов управления)

Рис. 13. Круговая диаграмма сравнительной оценки эффективности

Натурные исследования ВЗАМ подтвердили их работоспособность и эффективность в реальных производственных условиях. Максимальное быстродействие выполнения операций захвата и установки изделия ранее разработанным вакуумным захватным модулем с приводом вертикального перемещения для массы 25 г составляет 0.32 с. Подтверждена адекватность математической модели исследуемых устройств. Максимальный комплексный показатель эффективности составляет 27, 3.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования по разработке быстродействующих безнасосных мпогономенклатурных вакуумных захватных агрегатных модулей с расширенными функциональными возможностями позволили получить ряд новых результатов и сделал, следующие выводы:

1. fia основе анализа современных быстродействующих вакуумных захватных устройств агрегат!ю-,модульного типа, представляющих собой системы пневматических приводов в промышленности, выявлена необходимость и возможность их совершенствования.

2. Разработана методика нахождения технических решений, позволяющая синтезировать схемные решения в требуемой области применения систем пневматических приводов с безнасосными вакуумными захватами путем выявления и организации существенных причинных взаимосвязей.

3. Синтезированы структуры безнасоспого захватного модуля, обеспечивающие работоспособность ВЗМ без ограничений по габаритным размерам захватываемых изделий и расширяющие область применения на основе выявления и организации причинных взаимосвязей физических явлений работы захватных устройств агрегатно-модулыюго типа.

4. Предложены быстродействующие захватные устройства агрегатгю-модульпого типа, обладающие расширенными функциональными возможностями за счёт отпускания изделий без силового взаимодействия с р а б о ч е й н о в е р \ н о с т ь ю.

5. Разработана математическая модель системы приводов вакуумного захватного устройства, выполнен анализ влияния его параметров на работоспособность и быстродействие.

6. Выявлено, что расширение функциональных возможностей ВЗАМ существенно не влияет на быстродействие модуля.

7. Созданы макеты устройств, лабораторный стенд и проведены натурные исследования, подтверждающие работоспособность и эффективность предложенных технических решений.

8. Результаты работы внедрены на производстве ООО «ВЭМЗ» и в учебном процессе ВлГУ.

Основные положения диссертации опубликованы в работах Статьи в научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Сысоев, С. Н. Конструирование быстродействующих вакуумных захватов / С.Н. Сысоев, A.B. Бакутов, И.А. Приведенец // Станки и инструмент. - 2007. - №12 - С. 15-19.

Материалы научно-технических конференций

2. Сысоев, С Н. Автономный вакуумный захватный модуль / С. Н. Сысоев, И. А. Приведенец П Проблемы исследования и проектирования машин: сб. ст. II Междунар. науч.-техн. конф. - Пенза: Общество «Знание» России, 2006. - С. 131-133. - ISBN 5-8356-0542-0.

3. Приведенец, И. А. Автономный захватный модуль / И.А. Приведенец // Информационные технологии в авиационной и космической технике: тез. докл. нуч.-техи. коиф. - М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2009.

- С. 96-97. - ISBN 978-5-7035-2078-9.

Патенты РФ на изобретения

4. Пат. 2312762 Российская Федерация, МПК В 25J 15/06, В65 Н5/08. Вакуумная захватная головка / Сысоев С. Н., Приведенец И.А.

- № 2006117678/02; заявл. 11.12.06; опубл. 20.12.2007, Бюл. № 35 - 4 с.

5. Пат. 2370359 Российская Федерация, МПК В 25J 15/06, В65 Н5/08. Вакуумная захватная головка / Сысоев С. Н., Бакутов A.B., Приведенец И.А., Константинов С.И. - № 2008102575/02; заявл. 22.01.08; опубл. 20.10.2009, Бюл. № 29 - 5 с.

Личный вклад соискателя

[1], [2], [3] - синтез структуры захватной головки с инерционной массой.

[4] - закономерности работы быстродействующих захватных модулей.

[5] - методика конструирования вакуумных захватных агрегатных модулей.

10 - 25 1 4 ^

'О О

Подписано в печать 18.10.10 Формат 60х84/16.Усл. печ. л.1,16. Тираж 100 экз.

Заказ -£о/0л Издательство Владимирского государственного университета 600000, Владимир, ул. Горького, 87.

2010180821

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СИСТЕМ ПРИВОДОВ ВАКУУМНЫХ ЗАХВАТНЫХ МЕХАНИМОВ.

1.1. Структуры вакуумных захватных устройств агрегатно-модульного типа.

1.2. Классификация вакуумных захватных модулей.

Выводы.

ГЛАВА 2. СИНТЕЗ ВАКУУМНЫХ ЗАХВАТНЫХ УСТРОЙСТВ АГ

РЕГАТНО-МОДУЛЬНОГО ТИПА.

2.1. Методика поискового конструирования.

2.2. Конструирование вакуумных захватных устройств.

2.3. Синтез систем приводов высокоскоростных захватных устройств.

Выводы.

ГЛАВА 3. ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВАКУУМНЫХ

ЗАХВАТНЫХ МОДУЛЕЙ.

3.1. Математическая модель вакуумного захватного агрегатного модуля

3.2. Общая методика планирования эксперимента.

3.3.Результаты оптимизации параметров вакуумного захватного устройства по быстродействию.

Выводы.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. Экспериментальная установка для проведения исследований.

4.2. Сравнение результатов экспериментальных исследований с данными машинных экспериментов.

Выводы.

В современных условиях мирового экономического спада производства, обострения конкурентной борьбы главенствующую роль для скорейшего выхода из кризиса занимает инновационное направление, связанное с созданием новых высокоэффективных технологий и оборудования для жизнедеятельности человека, совершенствованием принципов и методов творческой деятельности.

Традиционное конструирование автоматизированных систем заключается в организации взаимосвязанных информационных и энергетических потоков работы центральной системы управления, информационных каналов, распределительной аппаратуры, приводов с каналами питания и источниками силовой энергии.

Одной из важнейших и сложных задач, решаемых при автоматизации технологических процессов, является автоматизация вспомогательных операций (загрузка, выгрузка основного технологического оборудования, транспортировка и укладка штучных заготовок, деталей).

В современных автоматизированных производствах [18, 57, 68, 75, 76, 78, 80, 101, 102] широко применяются манипуляционные механизмы с вакуумными захватами и цикловыми приводами, выполняющие операции загрузки заготовками основного технологического оборудования. Однако данное оборудование и способы его работы не удовлетворяют все возрастающим потребностям себестоимости, простоты конструкций и управления, скоростным, точностным и энергозатратным техническим характеристикам.

Производительность труда во многом зависит от соотношения машинного времени и времени манипулирования. Во многих случаях высокопроизводительное оборудование, имеющее небольшое машинное время для осуществления технологического процесса (холодная листовая штамповка, укладка, транспортирование, ковка, горячая штамповка и т.д.) [20], работает с производительностью определяемой временем загрузки заготовок и выгрузки деталей. В промышленности наряду с электрическим типом приводов широко применяются приводы гидравлические и пневматические. Пневматические приводы [3, 16, 26, 27, 30, 32, 33, 44] получили широкое применение при автоматизации производственных процессов в общем машиностроении и станкостроении, в транспортном и полиграфическом машиностроении, в литейном и кузнечном производстве. Пневмоустройства используют в качестве приводов зажимных и транспортирующих механизмов, для дистанционного управления и регулирования, в контрольно-измерительных приборах, при автоматизации машин и устройств, работающих в агрессивных средах, в условиях пожаро- и взрывобезопасности, радиации, а также при значительной вибрации и высоких температурах.

Широкое применение пневмоприводов и систем управления объясняется их преимуществами по сравнению с другими средствами автоматизации, в первую очередь надежностью функционирования, которая в автоматизированных системах управления играет важную роль.

Преимуществом пневмосистемы является простота конструкций и сравнительная легкость их эксплуатации и обслуживания. Они относительно дешевы и являются гибким средством при автоматизации производственных процессов [131]. По сравнению с электрическими исполнительными устройствами пневматические позволяют выполнить поступательные движения без каких-либо передаточных механизмов. Благодаря этому они получили широкое распространение в тех случаях, когда следует осуществить возвратно-поступательное движение.

Основной недостаток управления пневмосистем заключается в меньшей скорости срабатывания по сравнению с электрическими системами. Несмотря на это для многих производственных процессов скорость срабатывания пневмосистем управления оказывается достаточной.

По сравнению с гидравлическими пневматические приводы обладают следующими преимуществами [106, 107, 111]: их исполнительные устройства имеют большие скорости срабатывания и более низкую стоимость, возвратные линии значительно короче, так как воздух может быть удален в атмосферу из любой точки системы; наличие неограниченного запаса воздуха в качестве рабочего тела также способствует широкому распространению пневмоустройств. Вместе с тем пневматические приводы при равных габаритах с гидравлическими развивают меньшие усилия. Пневмоустройства следует применяют для обеспечения высоких скоростей движения рабочего органа при относительно небольших рабочих усилиях.

В автоматизированных производствах для обслуживания высокопроизводительного технологического оборудования достаточно широко применяются цикловые манипуляционные механизмы [112, 113, 133,134, 135]. Целесообразность их применения обусловлена как простотой конструкции и системы управления, так и возможностью их быстрой переналадки в соответствии с требуемыми технологическими процессами. Однако в данных автоматизированных системах вспомогательное время часто на порядок превышает время выполнения основных технологических операций. Поэтому в настоящее время актуальной является задача качественного повышения быстродействия работы механизмов загрузки-разгрузки основного технологического оборудования.

В настоящее время производительность труда в отечественном машиностроении значительно ниже производительности на аналогичных предприятиях в Европе. В условиях жесткой конкуренции в мировой экономике Россия может рассчитывать сохраниться как государство только в случае серьезного экономического прорыва. Поэтому главнейшей задачей, поставленной в программе развития машиностроения России, является повышение темпов роста производства в 1,8 раза.

Выполнение этой задачи зависит, в том числе и от эффективности работы конкретных технических средств. Производительность значительной части технологического оборудования в таких операциях, как холодная листовая штамповка, расфасовка, укладка, сдерживается производительностью оборудования осуществляющее транспортирование деталей или заготовок.

Источником эффективности в таких производственных процессах является повышение производительности оборудования по штучному времени за счет сокращения вспомогательного времени, затрачиваемого на перемещение деталей и интенсификации использования основного оборудования [74, 136, 137, 138, 139]. Это вызывает необходимость снабжать устройства загрузки-выгрузки быстродействующими приводами. В качестве таких устройств применяют различные манипуляционные механизмы: цикловые промышленные роботы, автооператоры.

Появление и совершенствование высокоскоростных цикловых приводов маятникового типа [4, 29, 42, 49, 61, 62, 82, 83, 86, 91, 93, 94, 95, 120, 126], значительно сокращающих время выполнения транспортных операций, привело к необходимости поиска технических решений, направленных на уменьшение времени захвата и установки изделия манипуляционным механизмом в общем цикле обслуживания основного технологического оборудования.

Совершенствованием вакуумных захватных устройств [50, 51, 53, 54, 71, 72, 73, 84, 85, 86, 87,88, 89, 90,91, 92, 96, 97, 98, 99, 100, 115, 118,119, 121, 122, 130]достигнута простота конструкции и системы управления, в три-четыре раза улучшены массогабаритные характеристики, более чем в три раза повышено быстродействие. Возможность использования безнасосного вакуумного захвата устраняет необходимость применения дорогого вакуумного оборудования.

Однако данный принципиально новый класс высокоскоростных вакуумных захватных модулей, представляющих собой систему взаимосвязанных приводов, не нашел в настоящее время должного применения в промышленности. Это связано с тем что, не решены вопросы по расширению области их эффективного применения, а также повышения надежности выполнения функции захвата и отпускания заготовки безнасосным вакуумным захватом.

Поэтому актуальным является исследование существующих и разработка новых систем приводов, расширяющих области применения быстродействующих безнасосных вакуумных захватных агрегатных модулей (ВЗМ) без снижения скоростных характеристик.

Целью работы является расширение области применения быстродействующих захватных устройств агрегатно-модульного типа.

Для достижения поставленной цели сформулированы задачи:

1. Проведение анализа современных быстродействующих захватных устройств агрегатно-модульного типа и выявление возможности расширения номенклатуры захватываемых изделий;

2. Выявление закономерностей физических процессов, происходящих в модулях в условиях реальных ситуаций их функционирования;

3. Разработка быстродействующих вакуумных захватных модулей, выполняющей функции «взять» и «установить» изделие с учетом реальных производственных условий;

4.Разработка математических моделей и проведение параметрических исследований эффективности работы устройств;

5. Проведение натурных экспериментальных исследований, подтверждающих достоверность полученных теоретических результатов.

Методы исследований. В работе использовались основные научные положения пневматики, физики, термодинамики, методы поискового конструирования, структурного и параметрического анализа, натурного эксперимента.

Научная новизна заключается в:

- выявленных закономерностях работы вакуумных захватов в реальных производственных условиях, использование которых устраняет ограничения их применения как по габаритным размерам захватываемых изделий, так и при загрузке в тару;

- методике нахождения технических решений, позволяющей совершенствовать структуры систем приводов путем выявления и организации причинных взаимосвязей для требуемой области применения;

- создании структур быстродействующих вакуумных захватных модулей с расширенной номенклатурой захватываемых изделий;

- математических моделях, позволяющих оптимизировать по быстродействию параметры многономенклатурных вакуумных захватных агрегатных модулей.

Практическая полезность и реализация результатов работы в промышленности заключается:

• в разработке методики проектирования, позволяющей создавать быстродействующие захватные устройства агрегатно-модульного типа, обладающие расширенной областью применения;

• создании вакуумного захватного устройства, автономно работающего с заготовками вне зависимости от их габаритных размеров;

• создании вакуумного захватного устройства, расширяющего область применения быстродействующих захватных агрегатных модулей.

Реализация результатов работы. Результаты работы используются:

• ОАО «ВЭМЗ» в цехе холодной листовой штамповки;

• Владимирским государственным университетом в дисциплинах "Гидропневмоавтоматика мехатронных систем", "Автоматизация технологических процессов".

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях: «Проблемы исследования и проектирования машин», 2006г., г. Пенза; «Информационные технологии в авиационной и космической технике», 2009г., г. Москва, МАИ. На научно-технических конференциях Владимирского государственного университета и на научно-технических семинарах кафедры автоматизации технологических процессов 2006/2010 г.

Захватные модули экспонировались на выставке научно-технических достижений Владимирского государственного университета в 2007 г.

На защиту выносятся следующие положения: закономерности работы вакуумных захватов в реальных производственных условиях, использование которых устраняет ограничения их применения, как по габаритным размерам захватываемых изделий, так и при загрузке в тару; методика нахождения технических решений, позволяющая совершенствовать структуры систем приводов путем выявления и организации причинных связей для требуемой области применения; математические модели, позволяющие осуществить проведение параметрических исследований; структуры быстродействующих вакуумных захватных модулей с расширенной номенклатурой захватываемых изделий; быстродействующие системы приводов с безнасосными вакуумными захватными модулями; результаты исследования влияния параметров вакуумных захватных модулей на их функционирование.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 5 работ, включая 2 патента на изобретения РФ, в том числе 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК для публикаций результатов диссертаций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 140 наименований и приложений. Общий объем диссертации 164 страниц машинописного текста, в том числе: 130 страницы основного текста, включающего 37 рисунков, 7 таблиц и 34 страницы приложений.

8. Результаты работы внедрены на производстве ООО «ВЭМЗ» и в учебном процессе ВлГУ.

1. Абрамович, Г.Н. Прикладная газовая динамика / Г.Н. Абрамович. 3-е изд., перераб. - М.: Наука, 1969. - 824 с.

2. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Ю.В. Грановский, Е.В. Маркова. М.: Наука, 1976.-278 с.

3. Анурьев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя : В 3 т. / В. И. Анурьев ; под ред. И. Н. Жестковой .— 9-е изд., перераб. и доп .— Москва : Машиностроение, 2006 —ISBN 5-217-03342-8 .

4. А. с. 1137674 РФ, МКИ B25J 15/00. Устройство фиксации подвижного исполнительного органа Сысоев С.Н., Черкасов Ю.В. (РФ) №2435876/08; Заявл. 25.05.83.; Опубл. 08.10.86, Бюл №13.3 с

5. А. с. 1389154 РФ, МКИ В253 15/06 В66С 1/02. Захватная головка Сысоев С.Н., Черкасов Ю.В. (РФ) №43 24225/-08; Заявл. 25.05.87 Опубл. 18.12.89, Бюл №3.3 с

6. А. с. 1540177 РФ, МКИ В253 15/06 В66С 1/02. Вакуумное захватное устройство Сысоев С.Н., Черкасов Ю.В. (РФ) №42 53129/-08; Заявл. 15.04.86 Опубл. 26.06.89, Бюл №13.3 с

7. А. с. 1776588 РФ, МКИ В251 15/06 В66С 15/00. Вакуумное захватное устройство Сысоев С.Н., (РФ) №42 4836246/08; Заявл. 19.03.90; Опубл. 04.12.93, Бюл №10.3 с

8. А. с. 1689066 РФ, МКИ B25J 15/06 В66С 1/02. Вакуумный схват Плюга-чёв К.В. Павловец В.В. (РФ) №42 4867401/08; Заявл. 24.01/90; Опубл. 14.05.91, Бюл №13.3 с

9. А. с. 1703453 РФ, МКИ В В65Н 1/13. Вакуумный захвата. Ожигов Е.П. (РФ) №4612727/08; Заявл. 06.12.88.; 0публ.07.08.91, Бюл №1.3 с

10. Александров, JI.В. Анализ принципов функционирования объектов техники при проведении патентных исследований / J1.B. Александров. // Вопросы изобретательства. 1990. - №1. - С.46 - 50.

11. Александров, JI. В. Роль изобретений в разработке эффективных технологий / Л. В. Александров, Ю. А. Карпова, Ю. А. Чернегов. — М. : ВНИИПИ, 1991.-83 с.

12. Альтшуллер, Г.С. Крылья для Икара / Г.С. Альтшуллер, А.Б. Селюцкий. -Петрозаводск.: Карелия, 1980.-224 с.

13. Альтшуллер, Г. С. Алгоритм изобретения / Г.С. Альтшуллер. М. : Моск. Рабочий, 1979. - 296 с.

14. Альтшуллер, Г. С. Творчество как точная наука / Г.С. Альтшуллер. М. : Сов. радио, 1979.-176 с.

15. Андрейчиков, А. В. Развитие поискового конструирования / А. В. Анд-рейчиков // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1994. -№ 1.-С. 117-125.

16. Артоболевский, И. И. Теория механизмов и машин : учебник для вузов / И .И. Артоболевский .— Изд. 4-е, перераб. и доп. — М. : Наука, 1988 .— 639 с.: ил. — Предм. указ.: с. 636 639 .— ISBN 5-02-013810-Х.

17. Асатурян, В.И. Теория планирования эксперимента : учеб. пособие для вузов / В.И. Асатурян. М.: Радио и связь, 1983. - 248 с.

18. Ашимов А. А. Ведение в теорию систем автоматического управления с изменяющейся конфигурацией / А. А. Ашимов, С. П. Соколова. Алма-ты. : Галам, 1993.-278 с.

19. Балаганский, В.И. Развитие структуры методов проектирования кузнчно-прессового оборудования / В.И Балаганский, Д.А. Гехтман // Конструк-торско-технологическая информатика : тез. докл. III Междунар. конф. -М.: Изд-во Станкин, 1996. С. 22 - 24.

20. Бесекерский, В. А. Теория систем автоматического управления : Учеб.Пособие. / В.А.Бесекерский, Е.П.Попов . — [4-е изд., перераб. и доп.] .— СПб.: Профессия, 2003 .— 747 с. ISBN 5-93913-035-6

21. Большой Энциклопедический Словарь / Гл.ред. А.М.Прохоров .— 2-е изд.,перераб.и доп. — М. : Большая Рос. энциклопедия; СПб. : Норинт, 2000 .— 1456 с. — ISBN 5-85270-160-2

22. Буш, Г. О. Методологические основы научного управления изобретательством / Г. О. Буш. Рига : Лиесна, 1974. - 168 с.

23. Буш, Г. О. Основы эвристики для изобретателей : в 2 ч. / Г. О. Буш. Рига : Изд-во общ-ва «Знание», 1988. - 63 с.

24. Владзиевский, А. П. Основы автоматизации производства в машиностроении : учебник / А. П. Владзиевский, А. П. Белоусов .— Изд. 2-е, перераб. и доп .— М.: Высшая школа, 1974 .— 352 с.

25. Волчкевич, Л. И. Комплексная автоматизация производства / Л. И. Волчкевич, М. П. Ковалев, М. М. Кузнецов .— М. : Машиностроение, 1983 .— 267 с.

26. Волков, Е. А. Численные методы : учебное пособие / Е. А. Волков .— Изд. 3-е, испр. — Санкт-Петербург : Лань, 2004 . — 248 с. : — ISBN 58114-0538-3.

27. Воробьёв, Е. И. Промышленные роботы агрегатно-модульного типа / Е. И. Воробьёв, Ю. Г. Козырев, В. И. Царенко ; под общ. ред. Е. И. Попова. М.: Машиностроение, 1988. - 240 с.

28. Вороненко, В. П. Проектирование машиностроительного производства : учебник для вузов / В. П. Вороненко, Ю. М. Соломенцев, А. Г. Схиртладзе Изд. 2-е, стер .— М. : Дрофа, 2006 380 е.— ISBN 5-71078918-6.

29. Воронов, А. А. Основы теории автоматического регулирования и управления : учебное пособие для вузов по специальности "Автоматизированные системы управления" / А. А. Воронов, В. К. Титов, Б. Н. Новогранов .— Москва : Высшая школа, 1977 .— 519 с.

30. Воротников, С. А. Информационные устройства робототехнических систем : учебное пособие для вузов / С. А. Воротников .— Москва : Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (МГТУ), 2005 .— 383 е.—ISBN 5-7038-2207-6.

31. Виноградов, Б. С. Прикладная газовая динамика / Б. С. Виноградов. М.: Универс. Дружбы Народов им. П. Лумумбы, 1976. - 348 с.

32. Вульфсон, И.И. Динамические расчёты цикловых механизмов / И. И. Вульфсон. М.: Машиностроение, 1976. - 328 с.

33. Гетманова, А. Д. Учебник по логике / А. Д. Гетманова. 2-е изд. - М. : Владос, 1995. - 303 с. - ISBN 5-637-00237-6.

34. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод : учебное пособие / Т. В. Артемьева ; под ред. С. П. Стесина .— М. : Академия, 2005 .— 336 е.—ISBN 5-7695-2003-5.

35. Герц, Е. В. Пневматические приводы : Теория и расчет / Е. В. Герц. М.: Машиностроение, 1969 359 с.

36. Герц, Е. В. Динамика пневматических систем машин / Е. В. Герц .— М. : Машиностроение, 1985 .— 255 с.

37. Герц, Е.В. Расчет пневмоприводов : Справочное пособие / Е. В. Герц, Г. В. Крейнин.— М.: Машиностроение, 1975 .— 272 с.

38. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод : учебное пособие / Т. В. Артемьева ; под ред. С. П. Стесина .— М. : Академия, 2005 .— 336 е.—ISBN 5-7695-2003-5.

39. Глазунов, В. Н. Параметрический метод разрешения противоречий в технике (методы анализа проблемы и поиска решений в технике) / В. Н. Глазунов. М.: Речной транспорт, 1990. - 150 с.

40. Глушков, А. А. Манипуляционная система резонансного типа / А. А. Глушков, С. Н. Сысоев // Автоматизир. станоч. системы и робототизация пр-ва. Тула : ТулГУ, 1994. - С. 125-128.

41. Голдовский, Б. И. Рациональное творчество. О направленном поиске новых технических решений (Методы анализа проблем и поиска решений в технике) / Б. И. Голдовский, М. И. Вайнер. М. : Речной транспорт, 1990.- 120 с.

42. Готшальк, O.A. Системы автоматизации и управления : Конспект лекций / O.A. Готшальк ; Северо-Западный заочный политехнический институт .— СПб. : СЗПИ, 1998 .— 35 с.

43. Детали машин и основы конструирования : учебник для вузов / Г. И. Рощин ; под ред. Г. И. Рощина и Е. А. Самойлова .— М. : Дрофа, 2006 .— 415 с. — ISBN 5-7107-8086-3.

44. Джонсон, Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных. / Н. Джонсон, Ф. Лион. ; пер. с англ. М. : Мир, 1980.-610 с.

45. Дж. К. Джонс. Инженерное и художественное конструирование. Современные методы проектного анализа / перев. с англ; Т.П. Бурмистровой; Под ред. В.Ф. Венды. М.: Мир, 1976. 374 с.

46. Дитрих, Я. Проектирование и конструирование : Системный подход / Я. Дитрих ; пер. с польск. М. : Мир, 1981. - 456 с.

47. Егоров, И. Н. Методы позиционирования исполнительного органа на жесткий упор / И. Н. Егоров, С. Н. Сысоев, Ю. В. Черкасов // Станки и инструмент. 1990. - № 8.- С. 12.

48. Еропова, Е. В. Быстродействующий вакуумный захватный модуль / Е. В. Еропова, С. Н. Сысоев // Проблемы машиностроения на современном этапе: Матер, науч.-техн. конф. Владимир, 2003. - С. 9 - 10.

49. Еропова, Е. В. Параметрические исследования вакуумного захватного модуля / Е. В. Еропова, С. Н. Сысоев // Актуальные проблемы машиностроения: Матер. I Междунар. науч-техн. конф. Владимир, 2001. - С. 224-226.

50. Еропова, Е. В. Оптимизация параметров вакуумного захватного модуля по быстродействию / Е. В. Еропова // Актуальные проблемы машиностроения: Матер. II Междунар. науч.-техн. конф. Владимир, 2002. - С. 188-190.

51. Еропова Е.В. Повышение быстродействия систем пневматических приводов высокоскоростных вакуумных захватных агрегатных модулей : дисс. . к-та техн. наук : защищена 25.05.05. : утв. 28.09.05/ Еропова Елена Валерьевна Владимир., 2005. - 207с.

52. Еропова, Е. В. Сравнительный анализ результатов исследования быстродействующих захватных модулей с различной энергетикой / Е. В. Еропова, // Мехатроника, Автоматизация, Управление: Сб. трудов I Всеросс. науч.-техн. конф. Москва, 2004. - С. 133.

53. Залманзон, JI.A. Пневмоника и модели / JL А. Залманзон. М. : Знание, 1970.-62 с.

54. Зарипов, М. Ф. Энергоинформационный метод научно-технического творчества / М. Ф. Зарипов. М. : ВНИИГВД, 1976.

55. Капустин, H. М. Комплексная автоматизация в машиностроении : учебник для вузов / H. М. Капустин, П. М. Кузнецов, Н. П. Дьяконова ; под ред. H. М. Капустина.— М. : Академия, 2005 .— 365 с.— ISBN 5-76952216-Х.

56. Кондаков, Н. И. Логический словарь-справочник / Н. И. Кондаков. 2-е изд., испр. и доп. - М. : Наука, 1975. - 720 с.

57. Ковалев, А.П. Справочник по функционально-стоимостному анализу / А.П. Ковалев и др. под ред. М.Г. Карпунина. М. : Энергоиздат, 1984. - 228 с.

58. Косов, Н. П. Технологическая оснастка: вопросы и ответы : учебное пособие для вузов / Н. П. Косов, А. Н. Исаев, А. Г. Схиртладзе .— Москва : Машиностроение, 2005 .— 303 с. — ISBN 5-217-03242-1.

59. Корендясев, А. И. маятниковые роботы / А. И. Корендясев, Б. JI. Саламандра, JI. И. Тывес. // Изобретатель и рационализатор. 1985. - №11. -С. 6-8.

60. Кривицкий, A.A. Промышленные роботы агрегатно-модульной конструкции, технологические комплексы и их применение / А. А. Корендясев, Ю.В. Мальков, Б.И. Ватолин // Кузнечно-штамповое производство. -1984. -№1.- С. 14-19.

61. Кругов, В.И. Основы научного исследования / В.И. Кругов, И.М. Глуш-ко, В.В. Попов,; под ред. В.И. Крутова. Москва: высш. шк., 1989. - 400 с.

62. Лапкин, Ю. П. Опыт проектирования и применения безнасосных вакуумных захватов / Ю. П. Лапкин, В. Г. Окунь. Л. : Машиностроение, 1989.-24 с.

63. Левин, В.И. Пневматические элементы и устройства релейной автоматики / В.И. Левин. М. : Машиностроение, 1983. - 168 с.

64. Лук, А. Н. Психология творчества / А. Н. Лук. М. : Наука, 1978. - 128 с.

65. Матвеичук, В. С. Исследование загрузочно-разгрузочных устройств с магнитными и вакуумными захватами / В. С. Матвеичук. Львов, 1959. -246 с.

66. Мокеева, Е. В. Параметрические исследования при поисковом конструировании вакуумного захватного устройства / Е. В. Мокеева, С. Н. Сысоев. // Проектирование технологических машин: сб. науч. труд. Вып. 8. — Москва : МГТУ «Станкин», 1997. С. 25 - 29.

67. Мокеева, Е. В. Вакуумное захватное устройство агрегатно-модульной конструкции / Е. В. Мокеева, С. Н. Сысоев. // Автоматизированные станочные системы и робототизация производства. Тула: ТулГУ, 1996. -С. 239-243.

68. Монтаж средств измерений и автоматизации : справочник / К. А. Алексеев; под ред. А. С. Клюева .— 3-е изд., перераб. и доп .— М. : Энерго-атомиздат, 1988 .— 488 е.—ISBN 5-283-01480-0.

69. Москаленко, В. В. Электрический привод : учебник для вузов / В. В. Москаленко .— М.: Академия, 2007 .— 361 е.—ISBN 978-5-7695-2998-6.

70. Мысловский Э. В. Промышленные роботы в производстве радиоэлектронной аппаратуры / Э. В. Мысловский. М. : Радио и связь, 1988. -224 с.

71. Мюллер И. Н. Эвристические методы в инженерных разработках / И. Н. Мюллер. М. : Радио и связь, 1984. - 144 с.

72. Научные основы автоматизации сборки машин / под ред. М. П. Новикова М.: Машиностроение, 1976. - 472 с.

73. Общая теория систем / перев. с англ. В.Я. Ататева и Э.Л. Наппель-Баума. М.:, 1966.С- 157 с.

74. Основы автоматизации машиностроительного производства : учебник для вузов / под ред. Ю.М. Соломенцева .— 3-е изд., стер .— М. : Высшая школа, 2001 .— 312 е.—ISBN 5-06-003598-0.

75. Основы научных исследований : учеб. для техн. вузов / В. И. Крутов и др.; под ред. В. И. Крутова, В.В. Попова. М. : Высш. шк., 1989. - 400с.

76. Пат. 992126 Российская Федерация, МКИ 3 В23В 25/06. Способ позиционирования подвижного исполнительного органа / Сысоев С. Н., Черкасов Ю. В. № 3240179/08 ; заявл. 21.01.81 ; опубл. 30.01.83, Бюл. № 4. -4 с.

77. Пат. 1137674 Российская Федерация, МКИ 3 B23Q 1/28, B25J 11/00. Устройство фиксации подвижного исполнительного органа / Сысоев С. Н., Черкасов Ю. В. -№ 3643289/25-08 ; заявл. 19.09.83.

78. Пат. 1202879 Российская Федерация, МКИЗ B25J 15/06. Вакуумное захватное устройство/ Сысоев С.Н., Черкасов Ю.В. № 3676498/25-08; заявл. 13.12.83; опубл. 07.01.86., Бюл.№1. - 2с.

79. Пат. 1540177 РФ, МКИЗ B25J 15/06. Вакуумное захватное устройство / С. Н. Сысоев, Ю. В. Черкасов (РФ). № 4253149/25-08 ; заявл. 25.05.87 ; опубл. 03.02.89, Бюл. № 1. - 3 с.

80. Пат. 1664546 Российская Федерация, МКИЗ B25J 11/00. Модуль линейного перемещения / Сысоев С. Н., Черкасов Ю. В. № 4630575/08; заявл. 02.01.89 ; опубл. 23.07.91, Бюл. № 27. - 4 с.

81. Пат. 1690307 Российская Федерация, МКИЗ B25J 15/00. Захват промышленного робота / Сысоев С.Н. № 4269944/08 ; заявл. 05.05.87

82. Пат. 1798178 Российская Федерация, МКИ7 B25J 11/00. Способ установки плоской детали схватом на рабочую позицию / Сысоев С.Н., № 766218/08 ; заявл. 08.12.85 Опубл. 20.07.07., Бюлл.№8. - Зс.

83. Пат. 1815217 Российская Федерация, МПКЗ B25J 15/06. Вакуумное захватное устройство/ Сысоев С.Н., Черкасов Ю.В. № 4744434/08; за-явл. 11.08.89; опубл. 15.05.93., Бюл.№18. -4с.

84. Пат. 2073601 Российская Федерация, МКИ7 B25J 15/06. Вакуумное захватное устройство / Сысоев С.Н., Черкасов Ю. В. № 4744434/08 ; за-явл. 11.08.89 Опубл. 15.05.93., Бюлл.№18. - 4 с.

85. Пат. 2074086 Российская Федерация, МКИЗ B25J 11/00. Способ динамического позиционирования подвижного исполнительного органа / Сысоев С. Н., Трофимов М. М. № 93055855/08 ; заявл. 16.12.93 ; опубл. 27.02.97, Бюл. №6.-3 с.

86. Пат. 2256549 Российская Федерация, МПК7 B25J 15/06. Захватная головка / Сысоев С. Н., Жиров М. Ю. № 2003128815/02 ; заявл. 25.09.03 ; опубл. 20.07.05, Бюл. № 20. - 5 с.

87. Пат. 2271273 Российская Федерация, МПК B25J 9/10, B25J 11/10. Поворотный привод звена резонансной механической руки / Сысоев С. Н., Михайлов Р. Г., Бабин А. И. № 2003137334/02 ; заявл. 24.12.03 ; опубл. 10.03.06, Бюл. №7.-6 с.

88. Пат. 2239549 Российская Федерация, МПК B25J 18/00, B25J 11/10. Способ подпитки энергией привода колебательного типа / Сысоев С. П., Михайлов Р. Г. № 2002118192/02 ; заявл. 05.07.02 ; опубл. 10.11.04, Бюл. №31.-6 с.

89. Пат. 2266191 Российская Федерация, МПК7 B25J 9/00, B25J 11/10. Способ работы привода с рекуперацией механической энергии / Сысоев С. Н. № 2004112727/02 ; заявл. 26.04.04 ; опубл. 20.12.05, Бюл. № 35. - 5 с.

90. Пат. 2304505 РФ, МПК7 B25J 15/06. Вакуумная захватная головка / Сысоев С.Н., Бакутов A.B., Прохоров A.B. № 2005138443 ; заявл. 13. 04.2005 Опубл. 20.08.07., Бюлл.№18. - Зс

91. Пат. 2312762 Российская федерация, МПК B25J 15/06, В65Н 5/08 Вакуумная захватная головка / Сысоев С.Н., Приведенец И.А. -№2006117678; заявл. 22.05.06 ; опубл. 20.12.07, Бюл. №35. 6 с.

92. Пат. 2317452 Российская Федерация, МПК7 B25J 15/06. Пневматический привод одностороннего действия/ Сысоев С.Н., Бакутов A.B., Новикова A.B., Верюгина А. А., Панфилов А. А. № 2006100245 ; заявл. 10.01.2006 Опубл. 20.07.07., Бюлл.№20. - 4с.

93. Пат. 2318653 Российская Федерация, МПК7 B25J 15/06. Захватная головка / Сысоев С.Н., Бакутов A.B., Орехов Н.С., Верюгина А. А., № 2005138443 ; заявл. 09.12.2005 Опубл. 27.06.07., Бюлл.№7. - Зс.

94. Пат. 2370359 Российская федерация, МПК B25J 15/06 Вакуумная захватная головка / Сысоев С.Н., Бакутов A.B., Приведенец И.А., Константинов С.И. -№2008102575; заявл. 22.01.08 ; опубл. 20.10.09, Бюл. №29. 6 с.

95. Переналаживаемые сборочные автоматы / под ред. В. А . Яхимовича. -Киев : Техника, 1983. 110 с.

96. Петров, А. А. Англо-русский словарь по робототехнике / A.A. Петров, Е. К. Масловский .— М. : Русский язык, 1989 495 е.— ISBN 5-20000654-6.

97. Повилейко, Р. П. Инженерное творчество / Р. П. Повилейко. Сер. Техника. - М.: Знание, 1990. - 64 с.

98. Половинкин, А.И. Основы инженерного творчества : учеб. пособие для студентов втузов / А.И. Половинкин. М.: Машиностроение, 1988. -368с.

99. Попов, А. АРИЗ : алгоритм решения изобретательских задач / А. Попов // Изобретатель и рационализатор. 1985. - № 2. - С. 31.

100. Попов, Д Н. Механика гидро- и пневмоприводов : учебное пособие / Д. Н. Попов .— Москва : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001 .— 320 с.— ISBN 5-7038-1371-9.

101. Попов, Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем / Д.Н. Попов. М.: Машиностроение, 1986. - 464 с.Промышленные роботы : внедрение и эффективность : пер. с яп. / К. Асаи и др. ; под ред. Е. П. Попова .— М. : Мир, 1987 .— 384 с.

102. Пуш, А. В. Проектирование технологического объекта с требуемыми характеристиками / А. В. Пуш, С. Н. Сысоев // Станки и инструмент. -1999. № 7. - С.5 - 8.

103. Сысоев, С. Н. Автономный вакуумный захватный модуль / С. Н. Сысоев, И. А. Приведенец // Проблемы исследования и проектирования машин. : сб. ст. II Между нар. научн.-техн. конф. Пенза, 2006. - С. 131 - 133.

104. Сысоев, С.Н. Агрегатно-модульное захватное устройство робота / С.Н. Сысоев, Ю. В.Черкасов // Механизация и автоматизация производства. -1987.-№1.-С. 3.

105. Сысоев, С.Н. Вакуумное захватное устройство / С.Н. Сысоев. // Станки и инструмент. 1994. - №1. - С. 23.

106. Сысоев, С.Н. Гидпропневмоэлементы и устройства промышленных роботов: учеб. пособие / С.Н. Сысоев, Ю.В. Черкасов. Владимир: ВлГУ, 1989.-92с.

107. Сысоев, С.Н. Захват промышленного робота / С.Н. Сысоев. // Станки и инструмент. 1995. - №7. - С. 24 - 25.

108. Сысоев, С.Н. Конструирование быстродействующих вакуумных захватов / С.Н. Сысоев, A.B. Бакутов, И.А. Приведенец // Станки и инструмент. 2007. - №11. - С. 16 - 20. ISBN 0869-7566

109. Сысоев, С.Н. Новый промышленный робот АРН-05 / С.Н. Сысоев. // Станки и инструмент. 1995. - №12. - С. 40 - 41.

110. Сысоев, С. Н. Повышение эффективности работы вакуумных захватных модулей / С. Н. Сысоев, А. В. Бакутов // Перспективы развития лазерных технологий: Труды научно-технической конференции с международным участием Новые технологии, 2005. - с. 124.

111. Сысоев, С.Н. Поисковое конструирование манипуляционных механизмов методом исследования функционально-физических связей / С.Н. Сысоев. // Конструкторская технологическая информатика: Тез докл. III междунар. конгр. М.: Станкин, - 1996, - С. 133 - 134.

112. Сысоев, С.Н. Поисковое конструирование манипуляционных механизмов / С.Н. Сысоев, Пуш В. Э. // Станки и инструмент. 1998. - №3. - С. 3-9.Сысоев. // Конструкторская технологическая информатика: Сб. нуч. труд. М.: МГТУ «Станкин», - 1996, - С. 13 - 20.

113. Сысоев, С.Н. Привод промышленного робота с рекуперацией энергии / С.Н. Сысоев., Глушков А. А. // Станки и инструмент. 1996. - №3. - С. 25-26.

114. Сысоев, С.Н. Принципы и методы нахождения технических решений. Метод исследования функционально-физических связей : моногр. / С. Н. Сысоев; Владим. гос. ун-т Владимир : Изд-во Владим. гос. ун-та, 2007. - 214с. - ISBN 5-89368-775-2.

115. Сысоев, С.Н. Проектирование промышленных роботов методом функционально-физического анализа / С.Н. Сысоев. М: ВНИИТИ. - 1990. -№8. - 96с.

116. Сысоев, С.Н. Расширение функциональных возможностей промышленных роботов / С.Н. Сысоев. // Станки и инструмент. 1985. - №3. - С. 7

117. Сысоев, С.Н. Способ коррекции положения детали захватным устройством робота / С.Н. Сысоев, Ю. В.Черкасов. // Пневмоавтоматика и пневмопривод. 1990. -№1. - С. 24.

118. Сысоев, С.Н. Элементы гидравлического и пневматического оборудования: учеб пособие для студентов вузов / С.Н. Сысоев. Владимир: ВлГУ, 2001.-92с.

119. Техническое творчество : теория, методология, практика : энцикл. слов.-справ / под ред. А. И. Половинкина, В. В. Попова. М.: Информсистема, 1995.-408 с.

120. Тимофеев А. В. Адаптивные робототехнические комплексы / А. В. Тимофеев. -JI. : Машиностроение, 1988.-332 с.

121. Челпанов И. Б. Устройство промышленных роботов / И. Б. Челпанов. -JI.: Машиностроение, 1990.-223 с.

122. Чернегов, Ю. А. Методология технического знания и ее приложение к формированию прорывных направлений в технологиях / Ю. А. Чернегов, Е. Ю. Чернегова, Г. Б. Номеров. М. : ВНТО - Горное, 1989. - 58 с.

123. Шандров, Б. В. Автоматизация производства (металлообработка) : учебник для начального профессионального образования / Б. В. Шандров, А. А. Шапарин, А. Д. Чудаков .— М. : Академия, 2004 .— 255 с. ISBN 57695-1753-0.

124. Шаумян, Г. А. Комплексная автоматизация производственных процессов / Г. А. Шаумян .— М. : Машиностроение, 1973 .— 639 с.

125. Шишмарев, В. Ю. Типовые элементы систем автоматического управления : учебник для среднего профессионального образования / В. Ю. Шишмарев .— М. : Академия, 2004 .— 303 е.— ISBN 5-7695-1328-4.

126. Юревич, Е. И. Основы робототехники : учебное пособие для вузов / Е. И. Юревич .— СПб. : БХВ-Петербург, 2005 . — 401 с. — ISBN 5-94157473-8.

127. Koller, R. Konstruktionsmetode fur den Maschinen Gerate - und Apparatebau. - Berlin : Springer - Verlag, 1976. - 184 S.141.