автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Исследование длительности цикла и компоновочных схем роботизированных технологических комплексов на базе цикловых пневматических промышленных роботов
Автореферат диссертации по теме "Исследование длительности цикла и компоновочных схем роботизированных технологических комплексов на базе цикловых пневматических промышленных роботов"
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ имени М. И. КАЛИНИНА
На правах рукописи
ПЛЯСУНОВ Николай Васильевич
УДК 621.865.8
ИССЛЕДОВАНИЕ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ЦИКЛА И КОМПОНОВОЧНЫХ СХЕМ РОБОТИЗИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ НА БАЗЕ ЦИКЛОВЫХ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ
Специальность 05.13.07. — автоматизация технологических
процессов и производств (в машиностроении)
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Ленинград 1987
Работа выполнена в Ленинградском научно-производственном объединении "Красная Заря".
Научный руководитель - доктор технических наук,
профессор ФЕДОТОВ А.И.
Официальные оппоненты - доктор технических наук,
профессор ГЛАГОВСНШ Б.А.; кандидат технических наук, доцент ШИЯЕВ O.E.
Защита состоится "Ж " i^^ft^ 1988 г. в _ час. в ауд. J корпуса на заседа-
нии специализированного Совета Д 063.28.15 при Ленинградском политехническом институте та.М.И.Калянина (I9525I, Ленинград, ул.Политехническая, 29).
С диссертацией ыоасно ознакомиться в библиотеке института.
Автореферат разослан " %f9 ah-vi 1937 г.
Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат технических наук
М.А.ШАТЕРИН
'исбфдовмзк ДЛИТЕЛЬНОСТИ цикла и ксшоговошж схем хН2£11^РОБОТКЗ!1РОЕАН1Ш ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ К01ШЕКС0В
на базе цикловых пневшичесш ШШДШШНХ РОБОТОВ
ОЩАЯ XAPAKTEEIC ТИКА РАБОТЫ
Актуальность теш. Вопросу повышения производительности труда КПСС уделяет постоянное внимание. На ХХ7П съезде КПСС поставлена задача повысить производительность труда в 2,3...2,5 раза.
Генеральши направлением в повышении производительности труда является сегодня внедрение гибки автоматизированных производств, а такге роботизированных1технологических коьш-лексов (FTK). Одной из тенденций современной роботизации является широкое применение промышленных роботов (ПР) с пневматическим приводом и цикловой системой управления.
Задачи КПСС о повышении производительности и широкое использование ПР с пневмоприводом и цикловой системой управления указывают на важность исследований длительности цикла и компоновочных схем РТК, построенных на их основе.
Анализ компоновочных схем, циклограмм и длительное^ цикла большинства PIK, приводимых в литературе и экспонируемых на многих выставках, свидетельствует о том, что разработка этих РТК проводилась без учета требований сокращоняя длительности цикла. До настоящего времени работы по выявлению путей сокращения длительности цикла работы РТК ограничены решением частных вопросов, в то время как длительность цикла является комплексным показателем. Решение вопросов повышения технологической производительности РТК особенно усложняется, если рассматривать РТК как модуль гибкого автоматззироваино-
го производства.
Поэтому диссертационная работа, посвященная исследованию длительности цикла и компоновочных схем РТК, построенных на базе ПР с пневмоприводом и цикловой системой управления, является актуальной.
Целью шботы является выявление семейства причин, существенно влияющих на длительность цикла работы РТК, постановка и решение совокупности задач повышения производительности РТК, разработка методов повышения быстродействия пневматических приводов путем применения новой пневмоаппаратуры, разработка наиболее целесообразных компоновочных схем, которые позволяют воспроизводить оптимальней алгоритм движений исполнительных механизмов РЕК.
Научная новизна, вносимая автором в решение проблемы, заключается в разработке расчетной модели длительности цикла работы РТК, которая позволяет создать инженерную методику проек-. тирования высокопроизводительных РТК, проводить имитационное моделирование, решая задачи оптимизации, lia базе предлагаемой модели впервые разработаны рекомендации по выбору оптимального варианта компоновочной схемы РТК и приоритетного алгоритма движений его исполнительных механизмов. Полученная математическая модель дает возможность проводить комплексное исследование причин, влияющих на технологическую производительность РТК, анализировать существующие компоновки РТК и выбирать наиболее целесообразный вариант при разработке новых.
Практическая значимость и внедрение работы. Материалы ' диссертации внедрены в практику инженерных расчетов при создании роботизированных технологических комплексов для обслуживания прессового и механообрабатывашцего оборудования, прадус-
ыотренных утвержденными планами роботизации ЛИЛО "Красная Заря" на II и III пятилетки. Научные результаты диссертационной работы использовались прп разработке 31 РТК, из них 15 РТК прошга опытную эксплуатацию и внедрены.
Разработанные пневматические распределители и регуляторы скорости использовались прп создании промышленного робота Ш-3. Разработка пневматического привода на базе новых пнев-мораспределителей и регуляторов скорости может использоваться не только в области робототехники, но и в других направлениях машиностроения.
Новыми являются дифференциальный метод пшберизации, используемый в устройствах поштучной подачи заготовок и датчик одновременного контроля удаления детали и правильной укладки заготовки. Конструкторская документация на эти устройства передана на 16 предприятий страны по их запросам.
Научные и практические результаты исследований могут быть использованы при разработке промышленных роботов, роботизированных технологических комплексов, устройств поштучной подачи заготовок, датчиков контроля, сборочных и ыногоопера-ционных гибких производственных систем.
Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы были включены й программы и докладывались на Всесоюзном совещании по робототехническиы системам (г.Владимир, 1978 г.); в Ленинградском Доме научно-технической пропаганды па семинарах "Промышленные роботы и их применение" в двух докладах: "Четырехрукий пневматический робот МП-З" (Ленинград, 1976 г.); "Пневматическая приводная и управляющая системы робота Ш-3" (Ленинград, 1977 г.); на семинаре "Опыт создания гибких автоматических производств" в докладе: "Уст-
ройства контроля точности установки деталей роботами в гибких автоматизированных производствах" (Ленинград, 1985 г.); на семинара: "Автоматизация н прогроссивные технологические процессы холодной штамповки" в докладе "Устройства поштучной подачи листовых заготовок в роботизированных технологических комплексах" (Ленинград, 1985 г.); на семинаре: "Ошт применения робо-тотехнических и виброзагрузочных устройств при создании ШЗ" в докладе: "Устройство контроля в робототехиических модулях ПК)" (г.Рига, 1985 г.); на семинаре "Гибкие производственные системы" в докладе: "Опыт разработки роботизированных технологических комплексов и модулей в ШШО "Красная Заря" (Ленинград, 1986 г.); на семинаре "Перспективы развития гибких производственных систем в 12-й пятилетке и опыт их создания в ленинградской промышленности в свете решений ХХУП съезда КПСС" в докладе: "Исследование вариантов эффективного применения кассет и вибробункеров в многономонклатурных гибких производственных системах" (Ленинград, 1986 г.).
рубликалии. Основныо положения и научные результаты диссертации опубликованы в одиннадцати работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, приложения и содержит 100 машинописных страниц основного текста, 13 таблиц на 10 страницах, 42 рисунка на 37 страницах, 14 страниц приложения. Список литературы состоит из 101 наименования на II страницах.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
введедид обосновывается актуальность теш, определяется цель работы и основные направления необходимых исследований.
В первой глазе на основа анализа патентно-информационных материалов и научно-технической литературы рассмотрены основные направления сокращения длительности цикла роботизированных технологических комплексов.
Оптимизация циклограмм работы исполнительных механизмов . РТК - одно из основных направлений сокращения длительности цикла работы комплексов. Путей совмещения движений исполнительных механизмов (чаще всего поворота и горизонтального перемещения) производят выбор законов движения, обеспечивающих оптимальную траектории. Одтако результаты исследований и опыт эксплуатации ПР показывают трудности практической реализации этого направления. При совмещении движений линейные перемещения влияют на угловые, оптимальный момент качала совмещения движений получать практически трудно. Возникающие большие . инерционные нагрузки в результате кориолисовых ускорений пое1Ь шаит требования к жесткости конструкций ПР и могут снизить точность позиционирования.
В производственных условиях не всегда необходим все степени подвизности ПР. Для сокращения длительности цикла необходимо сократить число степеней подвизности, исключить некоторые перемещения в зависимости от технологических условий. Причиной низкой производительности многих комплексов является большое время, затрачиваемое на поворот руки ПР.
■ Производительность РТК растет с увеличением быстродействия приводов исполнительных механизмов. Для повышения быстродействия пневмопривода уменьшает паразитные объемы рабочих полостей цпливдра, применяют более быстродействующие пнеачати-ческие распределители, используют бесатоковые цилиндры.
Особое внимание следует обратить на принципы разработки
- б -
кошоноеок РТК, выбор их основных модулей. Большая длительность цикла РТК не создает предпосылок для получения высокой производительности. Поэтому водным этапом при разработке компоновок PIK является анализ схем РТК, исследование их производительности.
Величина производительности РТК определяется выражением:
т .TpTZT
где J - время цикла работы РТК; р - количество деталей, обработанных на РТК за одиц цикл; Htn- суммарные внецакловые потери всех элементов РТК, определяются по формуле
VJ ¡У" 1п>
Ltn = tn ■>£„ * in , где in - внецикловые потери устройства поштучной подачи заготовок; - внецикловые потери промышленных роботов;
- внецикловые потери рабочего оборудования.
В работе дан анализ влияния различных параметров на весь
личину производительности РТК, на основании которого автор приходит к выводу, что длительность цикла работы РТК является доминирующим параметром, характеризующим величину производительности РТК, то есть при сравнительном анализе различных вариантов компоновочных схем РТК длительность цикла относится к числу основных критериев их оценки. Поэтому постановка в решение совокупности задач повышения производительности РТК в работе рассматриваются именно за счет уменьшения длительности цикла работы PIK.
На основании анализа циклограмм работы РТК в работе получено выражение расчетной модели времени цикла:
л m _hm
т- т: П. t; * ¿ г i i¡ * H o.- /;+
1-1 j-t * é 1.Л,г? " i^lrJ i f
¿-А«г ¿-f 4 J i-z<¿ J^í J <* i.jf,г- rf « '
где ¿ - номер такта; у - номер исполнительного механизма '(компонента) PIK; IJ - время работа у -го механизма (компонента) РШ, или длительности такта; п.- число таг.тоз в цикле; т - число исполнительных механизмов в PIK; kj - повторяемость работы j -го компонента в цикле; 2, q, /7,... Z л т.д. - номера тактов, в которых происходит одновременное движение двух исполнительных механизмов; J}', q,', //,.., Z.' - номера тактов, гае происходит задеряса по времени •
Полученное выражение позволяет определить оптимальное время цикла методом минимизации. Номера тактов Л, ^, /i, Z И т.д.; Л', cj,', h',Z' л т.д., а такде времена тактов tj и задержек Sj у каждой системы имевт свои конкретные значения. ЭВМ, решая задачу минимизации фикции Т при различных знача гаях упомянутых параметров, а также в зависимости от номенклатуры обрабатываемых изделлЗ, будет формировать на низший уровень комавды, которые будут соответствовать оптимальному алгоритму движения исполнительных механизмов РТК.
Анализ показывает, что уменьшение длительности цикла, а значит увеличения производительности РТК можно достичь за счет обеспечения одновременной работы нескольких исполнительных механизмов, сокращения числа движений отдельных механизмов, уменьшения длительности каждого такта.
В связи с этим в диссертационной работе исследования сконцентрированы на решении двух основных задач: исследование
возможности повышения быстродействия приводов исполнительных механизмов и разработка наиболее целесообразных компоновочных схем, которые позволяют воспроизводить оптимальный алгоритм движений исполнительных механизмов РТК.
Вторая глава. Как показывает математический анализ расчетной модели, вешшм показателей, входящим в комплекс причиц влияющих на производительность, является быстродействие исполнительных механизмов. Поэтому во второй главе исследуются возможности повышения быстродействия исполнительних механизмов РТК. Для этого в работе проведон динамический анализ пневматического привода рук промышленных роботов Ш-9С и Ш-П. Па основании теоретических расчетов и экспериментальных результатов получены зависимости подготовительного времени и времени срабатывания приводов рук промышленных роботов Ш-9С и Ш-П. Эти зависимости дают возможность количественно оценить степень влияния диаметров трубопровода на время срабатывания пневмопривода^ На основании динамического анализа сформулированы основные пути сокращения времени срабатывания пневматического привода.
Из представленных в работе исследований становится очег видным, что серийно выпускаемые отечественной промышленностью пневматические распределители и регуляторы скорости не удовлетворяют требованиям, возникающим в задачах повышения быстродействия пневмопривода. В связи с этим возникла необходимость в разработке конструктивно новых устройств, которые приведены в работе.
В качестве новых пневмораспределителей предлагается применять двухкаскадные усилители мембранного типа, выполняющие роль пневмораспределитолэй одностороннего действия.
Особенность конструкции разработанных пновмораспредоли-телей заключается в том, что в предлагаемых распределителях нет подвижных уплотнений, а золотник и жесткий центр мембраны конструктивно представляют собой разные детали, имеющие связь друг с другом только за счет давления сжатого воздуха.
В табл.1 для сравнения приведены габаритные размеры, масса п время срабатывания разработанного пиевмораспредели-теля и аналогичного ему серийно выпускаемого распределителя В 64-1.
Таблица I
Технические характеристики пневматических распределителей
гз^зсз) Тип распределителя о 1 о но • СКЧ о аоч Габариты, мм Объем занимаемого пространства, см3 Отношение объемов Масса, кг Отношение масс
§с5 ЯП 0 2в В 63-12 Мембранный - 150x91x72 50x50x22 982,80 55,00 17,87 2,75 0,13 21,15
Электро-щтоавЗш- В 64-13Л .Мембранный о,г 0,01 316x95x72 50x60x83 2161,44 207,50 10,42 4,45 0,53 8,40
Разработанные пневматические распределители превосходят выпускаете серийно по массогабэритным характеристикам в 8...20 раз, по быстродействию в 10 раз, расширяет- функциональные возможности ПР и позволяют сократить длину подводящих трубопроводов практически до -С = 0.
На базе вновь разработанных пневматических распределителей и регуляторов скорости, а также за счет модернизации ис-■пслннтельных механизмов получен бнстродойствувднй пнепматлчес-ккЗ привод.
Ъ вксдериментальной части главы изложены условия и методика проведения эксперимента, который выполнялся в реальных производственных условиях. Рука промышленных роботов МП-9С и МП-11 использовались для экспериментального определения подготовительного времени пневматического привода при различных значениях длины трубопровода, времени срабатывания пневмопривода при различных значениях диаметра трубопровода и пневматических распределителей.
Отсчет времени с точностью до 0,0001 с производился с помощью частотомера 43-33, входящего в состав экспериментальной установки. Работа частотомера в режиме секундомера осу, ществлядась с помощью специально изготовленного формирователя * импульсов, состоящего из двух каналов. В зависимости от режима измерения времени используется один из двух каналов. Конструктивные особенности экспериментальной установки дают возможность определи. с высокой точностью время, затрачиваемое исследуемым пневматическим приводом на различных участках его циклограммы. Результаты экспериментального определения времени срабатывания приводов .рук промышленных роботов Ш-9С и МП-П и нового пневматического распределителя приведены в ■ шести таблицах.
В работе приведены результаты расчетов и экспериментов для пневматических приводов рук промышленных роботов типа ЫП-9С и МП-П, которые можно отнести в классу ми ни роботов. Применение разработанных рекомендаций к привадам промышленных роботов типа "Циклон", ПР-10, Ш-5 и аналогичным им роботам ! позволит сократить время цикла в большей степени.
В третьей главе с помощью раочатной модели проводится дальнейшее исследование причин, влияющих на длительность
цикла работы PIK.
В настоящее время принцип построения компоновочных схем РГК, наиболее распространенных в производстве и рассматриваемых в литературе, обычно основывается на максимальном использовании возможностей ЕР, а требования к повышению производительности часто не учитываются. Длительность цикла у таких РГК велика. Основные потери времени у большинства ИР приходятся на поворот рук, так как время, за которое происходит поворот рук, в 3...5 раз февнаает время работы других исполнительных механизмов ПР.
В этой связи в работе проведен динамический расчет механизма поворота промышленного робота МП-9С с помощью дифференциального уравнения вращающихся масс: „
• где JZ IT), Fk] - главный момент внешних сил относительно оси
Л
вращения; т - угловое ускорение; - приведенный момент внерцин; к - динамический коэффициент запаса.
На основании расчета определены причины низкого быстродействия. Учитывая результата расчёта и.опубликованные аналогичные исследования других ИР, автор приходит к выводу, что технологические схемы РГК, в алгоритм движения которых входят такты поворота рук.ПР, целесообразно применять только в тех случаях, когда время обработки деталей составляет не менее 3 с' для РГК на базе ПР типа МП-9С и не менее 5 с для РТК на базе ПР типа "Шпион".
Технологические возможности РТК определяются возможностями их компонентов. Для реализации задачи повышения производительности необходимо' повысить. требования к компонентам РТК.
Развитие робототехники и гибких производственных систем требует создания более совершенных устройств и механизмов.
С этой целью в работе проводится анализ существующих устройств поштучной подачи заготовок, как основного компонента РТК, проведено исследование по применению вибробункеров и кассет. В результате получены зависимости, характеризующие:
а) изменения единовременных трудовых затрат на проектирование, изготовление и внедрение PIK в зависимости от размера партии деталей (рис.1);
б) изменения постоянных трудовых затрат на переналадки РТК в зависимости от размера партии деталей (рис,2).
Полученные зависимости позволяют определить наиболее целесообразные области эффективного применения кассет и вибробункеров в гибких производственных системах, в которых номенклатура и размеры партии деталей могут изменяться в широких пределах.
На основе^анализа достоинств и недостатков umöepioix устройств поштучной подачи заготовок разработан новый метод поштучного отделения заготовок, в котором высокое быстродействие устройства поштучной подачи заготовок достигается за счет дифференциации шиберного отсекания.
В работе рассмотрены устройства поштучной подачи заготовок, в которых отделение заготовки от стопы происходит сверху. Основным недостатком существующих конструкций можно считать их громоздкость. Это вв только вызывает затруднения из-за необходимости дополнительных площадей, но и требует больших» а главное, дополнительных перемещений исполнительных механизмов манипулятора, что в конечном итоге приводит к увеличению длительности цикла.
Ыробунт
ог размера партии деталей
1Q0 № № № 500 600 7С0 SOО 5йй /Ый? № тещ
Рио.1. Зависимость единовременных трудовых затрат
Т\
SOSO-.
Рие.2. Завлоимоогь трудовых затрат на переналадку компявкоа от размера партия деталей
mkicwm,
С целью исключения недостатков существующих устройств в работе предлагаются варианты новых устройств поштучной по-уачи, имеыдих значительно меньшие конструктивные размеры и более простую кинематическую схему. Ошт эксплуатации.показывает, что производительность РТК, оснащенных такими устройствами, несомненно выше.
Расчетная модель позволяет репшть вопросы сокращения длительности цикла при. конструктивном воплощении модулей РТК п звеньев ПР. В связи с этим в работе приведены рекомендации а даны предложения по модернизация серийно выпускаемых ПР. Результаты приведенного в качестве примера расчета показывают, во сколько раз повышается точность позиционирования за счет одного предложения по модернизации ПР: . в вертикальной плоскости
Х< - (^ + £)<!><Нг. _ Р ХЬй4.
X," Н, '
в горизонтальной плоскости
• , 7ъовг
где Л/ - возможное смещение заготовки в вертикальной плоскости; Хг- возможное смещение заготовки вокруг оси; - расстояние от центра механизма подъема до Охвата (при вытяцутой руке МП-11); С - расстояние от места крепления схвата до его центра; Н - расстояние меаду. направляющими опорами в механизме подъема; 6 - максимально возможный зазор в нацравлялцих механизма подъема; /? - расстояние от центра механизма подъема до центра штанга, предотвращающей проворот механизма вокруг вертикальной оси; /V - расстояние ыелду опорами.
Из математической модели п блок-схемы работы РТК видно, что к числу компонентов, входящих в состав длительности цикла,
относится время тактов, затрачиваемое на контроль наличия заготовок, точности установки деталей роботами, захвата манипулятором двух и более заготовок, наличия деформированных заготовок.
Варианты существующих устройств контроля требуют конструктивных усложнений РЖ, увеличивают вреия переналадки при смене номенклатуры, а главное, в каздом цикла работы РТК затрачивается время на необходимый контроль, что уменьшает производительность комплексов.
Разработано специальное устройство, выполняющее все необходимые вида контроля. Устройство контроля 2 со сменным захватный органом 3 устанавливается на руке манипулятора (рис.3).
Устройство работает следующим образом (рис.4). Пусть нижней крайней точке захватного органа 3 с заготовкой 7 соответствует линия Д. Если захватный орган несет две заготовки, то в нижнем крайнем положении захватный орган 3 сместится на величину Л • соответствующую толщине второй детали, в результате Г-образный рычаг 5 повернется вокруг своей оси и сместит полусферы 10 на величину Ъ , которой будет соответствовать смешение "у* конца рычага II. Рычаг II, преодолев сопротивление пружины 8, усилие которой регулируется винтом 9, нажмет на кнопку переключателя 13, обеспечив аварийную остановку привода оборудования.
Косвенный метод контроля,- заложенный в принцип работы такого устройства, дает возможность проводить систематический контроль, одновременно выполняя другие такты Цикла. Поэтому время цикла снижается.
На стадии разработок компоновочных схем чрезвычайно
ч § -г-- 1—=*-
Л ц-1 1 ) ^ Н-п 1 ) )
Рио.З. Схема установки устройства контроля
Рис.4. Принципиальная схема устройства контроля
важно, руководствуясь основными критериями оценка, провести сравнительный анализ разных вариантов компоновочных exea с целью выбора оптимального варианта, который обеспечит наибольшую производительность комплекса по сравнению с другие возможными вариантами. Такой выбор в работа производится с помощью расчетной модели методом шш:г.ызацыи функции Т.
Анализ схем захвата и укладки деталей, направлений движения руки робота в момент подхода схвата к детали, сопоставление быстродействия основных степеней ПР, выбор очередности тактов позволили разработать приоритетный алгоритм движений исполнительных механизмов РТК.
В диссертации проводится исследование налболее распространенных компоновочных схем РТК, определены причины ¡ixvhh3-кой производительности. IIa основании анализа полученного в работе комплекса причин, влияздих на длительность цикла, выработаны требования, которым должны удовлетворять РТК повышенной производительности, даны рекомендации по построению сборочных и многооперационных гибких производственных систем, представлены 4 варианта перспективных компоновочных схем РТК.
Для наглядного сравнения рассмотренных вариантов компо-ново'-их схем РТК в работа приводится диаграмма (рис.5), которая показывает изменение числа тактов и длительности цикла в зависимости от варианта компоновочной охемы РТК. Из диаграммы видно преимущество компоновочной схемы РШ, построенной по варианту 3 с использованием приоритетного алгоритма движений исполнительных механизмов комплекса. Сравнэние наиболее распространенной на практике и в литературе кстдпоновочнсЗ схемы РТК (вариант 2) с вариантами 4 и 6 показывает очевидное преимущество в производительности последних.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ II ШВОДЦ
Основные результаты работы цоано сформулировать следующий образом:
1. В диссертации создана математическая модель длительности цикла работы PTli, которая позволяет решать задачи оптимизации. 3 отличие от име1д$1хся разработок по данное направленно исследований в работе с помощью полученной модели провидено когллексное исследование причин, влияющих на технологическую производительность РТК. В результате исследований ;разработаны основные направления сокращения длительности.цикла работы РТК, созданы перспективные компоновочные схо:ш -PIX.
2. На основами проведенных теоретические исследований, результаты которых подтверэдеш экспериментом, доказано, что па базе выпускаемой серийно пневматической аппаратуры нельзя достичь повышения быстродействия исполнительных ыеханазиов РТК.
Результаты анализа позволили создать ноше пневматические распределители и регуляторы скорости. Полученные распределители превосходят выпускаемые серийно по массогабаритным характеристикам в 8...20 раз, а по быстродействию - в 10 раз. На базе новых ппешораспределителей разработан быстродействующий пневматический привод.
3. С позиций сокращения длительности цикла, вытекающих из математической модели, в работе проведен анализ устройств поштучной подачи заготовок. Результаты анализа позволили разработать, изготовить и внедрить более совершённые устройства поштучной подачи заготовок, повытащив гибкость и производительность производственных комплексов.
4. Руководствуясь требованиями расчетной модели, проведен анализ существующих датчиков контроля, разработан, изготовлен и внедрен на 12 ПК новый датчик одновременного контроля удаления детали и правильной укладки заготовки. Применение датчика расшряет функциональные возмоеностз контроля в сокращает длительность цикла РЖ.
5. При решении задач;! минимизации функции Т в работе установлено, что снижения Ереиеш: г;лк-т:а работы РТК можно достичь за счет конструктивных изменен^ ПР и его звеньев.
В работе выработан ряд рекомендаций, позволяющих сократить длительность цикла. Рекомендации обоснован расчс-тат<ш и подтверждены опытом эксплуатации.
6. С помощью катематпческоЛ подели проведен анализ компоновочных схем FIK, на основании з;оторого:
- определены причины низкой производительности наиболее распространенных компоновок РЖ;
- разработаны рекомендации по выбору оптимального варианта компоновочной схеш;
- разработан и внедрен приоритетный алгоритм движений исполнительных механизмов РТК;
- определены условия, при которых построение компоновочных схем РТК с использованием механизма поворота нецелесообразно;
- даны рекомендации по компоновка роботизированных модулей в сборочных и многооперационных гибких производственных Системах;
- получены зависимости, позволяющие ыинлшзировать параметры РТК при конструировании;
- разработаны вар::;.- .ты компоновок РГК повышенной производитель ноотп.
7. Выполненный в прплокешш расчет показывает, что в результата внедрения девяти роботизированных комплексов, разработка которых проводилась с учетом методов, рекомендуемых в диссертационной работе, годовой социально-экономический эффект должен быть но менее 8 тес. рублей.
СПИСОК ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДЯССЕРТАЦ1Б1
Основное содерганио диссертации отражено в работах:
1. Четырехруквй пневматический робот Ш-3. - В кн.: Промышленные роботы и их применение, I., ДЩГГО, 1976, с.80-82
(в соавторстве).
2. Пневматическая приводная и управляющая спсте?ш робота Ш-3, - В кн.: Промышленные роботы и их применение. Л., ЛШПП, 1977, с. 13-19 (в соавторстве).
3. Пневматические роботы ОКБ ТК ЛШ (Ш-51 и Ш-5С) с пневматическим управлением. - В кн.: Всесоюзное совещание по робототехначеским система (Владимир). Тезисы докладов. М., Наука, 1978, с.49 (в соавторстве).
4. Пневматический привод и система управления-роботизированного комплекса Ш-3. - В сб.: Промышленные роботы, вып.2. Л., Машиностроение, 1979, с.95-97 (в соавторстве).
5. Разработка технического задания на роботизированный технологзческий комплекс. - Обмен опытом в радиопромышленности. М., НИИЭР, 1984, Л 6, о.5-8 (в соавторстве),
6. Устройства контроля точности установки деталей роботами в гибких автоматизированных производствах, - В кн.: Опыт создания гибких автоматических производств. Л., ДЦ1ГШ,
1985, с.67-70 (в соавторстве).
7. Устройства поштучной подачи листовых заготовок в гибких автоматизированных производствах. Наглядное пособие. -Л.: ДЦНТП, 1985.
С. Устройства поштучной подачи листовых заготовок в роботизированных технологических комплексах. - В кн.: Автоматизация и прогрессивные технологические процессы холодной штамповки. Л., ДЦНТП, 1985, с,13-16 (в соавторстве).
9. Исследование вариантов эффективного применения кассет и вибробункеров в многономенклатурных производственных системах. - В кн.: Перспективы развития гибких производственных систем в 12-й пятилетке и опыт их создания в ленинградской промышленности.. Л., ЛДНТП, 1986, с.58-62 (в соавторстве).
10. A.C. ä 1263383 (СССР) Устройство для контроля коли--чества листовых заготовок. - Опубл. в Бш., 1986, Jfc 38
(в соавторстве).
11. Опыт повышения точности позиционирования манипуляторов гибких производственных систем. - В кн.: Оборудование
*
и диагностика в гибких производственных системах. Л., ДЦЧТП, 1987, с.51-55.
Подписано к печати 4.XII.87 Заказ 391 Тираж 100
М-23368 Бесплатно
Отпечатано на ротапринте ЛН10 "Красная варя".
-
Похожие работы
- Разработка методов проектирования робототизированных технологических процессов и операций в авиационном двигателе- и агрегатостроении
- Принципы построения и обеспечение динамической точности и взаимодействия манипуляционных элементов робототехнических комплексов
- Разработка и обоснование параметров захватных устройств роботов для роботизированного производства
- Методы и средства создания агрегатно-модульной системы роботизированного сборочного оборудования в приборо- и машиностроении
- Повышение эффективности систем пневматических приводов на основе разработки быстродействующих вакуумных захватных агрегатных модулей
-
- Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
- Теория систем, теория автоматического регулирования и управления, системный анализ
- Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
- Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
- Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)
- Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники)
- Управление в социальных и экономических системах
- Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
- Системы автоматизации проектирования (по отраслям)
- Телекоммуникационные системы и компьютерные сети
- Системы обработки информации и управления
- Вычислительные машины и системы
- Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)
- Теоретические основы информатики
- Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
- Методы и системы защиты информации, информационная безопасность