Модернизация промышленного робота ТУР-10

ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОМЫШЛЕННОМ РОБОТЕ ТУР-10 14
2 МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА ТУР-10 19
2.1 Назначение и функции контроллера ОВЕН ПР200 20
2.2 Разработка управляющей программы в среде OWEN Logic 21
2.3 Назначение и функции панели оператора ОВЕН СП270 29
2.4 Назначение и функции преобразователя частоты ВЕСПЕР Е2-8300 31
2.5 Конфигурирование преобразователя частоты ВЕСПЕР Е2-8300 32
2.6 Назначение и функции датчика угла поворота 39
2.7 Модернизация электроприводов 41
3 МОДЕРНИЗАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА ТУР -10 46
3.1 Определение номинальной грузоподъемности ПР 46
3.2 Расчет ориентирующего механизма 47
3.3 Расчет механизма вращения траверсы 51
3.4 Расчет захватного устройства 55
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ 61
Заключение 63
Список использованной литературы 65

Приложения должны быть в работе, но в данный момент отсутствуют
Купить

Изучение передовых технологических процессов и оснащения, тенденций и возможностей их демонстрирует, что в будущем времени главным внедрением в индустрии типом ПР станут роботы с дискертным управлением, работающие по строгим циклам управления с малозначительными элементами адаптации. Увеличение производительности внедрения роботов не может быть без значимого совершенствования их технических данных и наращивания показателя активной универсальности.
Актуальность работы заключается в том, что промышленный робот старого образца был модернизирован под современные требования.
Цель работы: модернизация промышленного робота ТУР-10 с использованием современных электроприводов и комплектующих системы управления для восстановления работоспособности с повышением грузоподъемности.
Задачи работы:
• Модернизировать приводы робота, заменив электродвигатели постоянного тока на асинхронные двигатели, оснащенные датчиками угла положения;
• Спроектировать систему управления на основе программируемого логического контроллера, панели оператора, преобразователя частоты и датчика угла поворота;
• Разработать управляющую программу промышленным контроллером, сконфигурировать панель оператора и преобразователь частоты;
• Провести расчеты ориентирующего механизма, механизма вращения траверсы, захватного устройства, а также исследования точности позиционирования.
Объектом исследования является промышленный робот ТУР-10.
Научная новизна работы заключается в системе управления, созданной на основе современных средств промышленной автоматики, взамен морально устаревшей и не подлежащей восстановлению в связи с отсутствием необходимой элементной базы. Кроме того заменен электродвигатель постоянного тока на асинхронный двигатель и установлены программируемый логический контроллер, панель оператора, преобразователь частоты и датчик угла поворота.
Практическая полезность: Разработан проект модернизации промышленного робота ТУР-10, позволяющий восстановить работоспособность устаревшего оборудования с использованием современных электроприводов и комплектующих системы управления.
В ПР, специализированных для выполнения транспортных , загрузочно-разгрузочных и других сборочных операций, более действенно логико-программное управление, под этим понимается управление перемещениями рабочих органов манипуляционной системы ПР в согласовании с системой логических уравнений управляющих команд. Есть схожесть робототехнических задач с задачами большинства автоматизируемых операций, характеристикой которой считается движение объекта ( или же инструмента ) в месте от одной позиции к иной по заданной траектории, с одновременной переориентацией объекта( инструмента). События по разработке логико-программного управления транспортирующими и ориентирующими движениями рабочих органов ПР разбиваются на следующие этапы:
• Анализ системы, режимов и критерий эксплуатации промышленных роботов с дискретным управлением, а еще траекторией движения объектов и инструмента, обычных для роботизируемой технологической операции, с целью определения методов задания траекторий движений и ориентации рабочих органов и алгоритмов получения последовательности действий исполнительных приводов ПР, включаемых в технологический процесс;
• Наложение ограничений на полученных очередности действий исполнительных приводов, исходящих из допущений о виде и характере данной линии движения (траектория дает собой кусочно-непрерывную кривую, любой из участков соответствует движению лишь только по одной координате);
• Составление последовательности действий исполнительных приводов ПР с учетов обозначенных лимитов;
• Построение активной модели и разработка метода функционирования системы логико-программного управления с учетом вероятных сбоев и их результатов на выполнение последовательности действий исполнительных приводов ПР;
• Получение очередности управляющих команд - дискретных сигналов, вызывающих срабатывание исполнительного привода;
• Исследование начальной очередности управляющих команд на вероятность безотказного управления. В случае неподтверждения безотказного управления - переустройство и дополнение начальной последовательности действий исполнительных приводов ПР.
• Разработка системы логических уравнений очередности управляющих команд с учетом такого, собственно что каждая команда имеет возможность быть представлена в виде логически взаимосвязанного большого количества сигналов о положении рабочих органов ПР и о работе технологического оснащения. Закономерные уравнения входящих в очередность управляющих команд образуют систему логических уравнений, обеспечивающих жесткое выполнение данной последовательности действий исполнительных приводов ПР;
• Разработка совместного метода логико-программного управления транспортирующими и ориентирующими перемещениями ПР с учетом ограничений, обусловленных дискретным характером управления и специфичными особенностями эксплуатации ПР;
• Разработка комплекса программ для ЭВМ, реализующего совместный метод логико-программного управления и обеспечивающего проведение анализа массива данных, формирование последовательности действий исполнительных приводов ПР, получение очередности и составление системы логических уравнений управляющих команд.
При разработке логико-программного управления ПР предусматривают массив начальных данных. Который имеет информацию о данной линии движения и требуемой ориентации рабочего органа( инструмента), а еще дополнительную информацию, отражающую своеобразные особенности возведения манипуляционной системы ПР. Наличие комплекса программ облегчает процесс программирования управления, ограничивая его заданием нужной линии движения и ориентации рабочего органа ПР и обеспечивая вероятность скорого перепрограммирования.
Система логических управлений имеет возможность представить в виде программы для ЭВМ. Система логических уравнений управляющих команд записывается в виде программы в соответствующем машинном виде. Целью информационного обеспечивания считается придание роботу качеств, позволяющих ему работать в изменяющихся критериях. При данной работе предусматриваются конфигурации как в находящейся вокруг среде, происходящие с объектами влияния, например и внутреннего состояния ПР (условия его нагружения, смысла кинематических и динамических параметров). Благодаря этому робот имеет возможность работать в условиях, не предусмотренных программой его работы
Для выполнения подобный работы нужно применить всевозможные способы анализа состояния, находящейся вокруг ПР, а еще способы анализа положения и состояния составляющих как самого робота, например в обслуживаемых им технологических машин. В первом случае способы информационного обеспечивания относятся к наружным, а втором - к внутренним.
В позиционных устройствах программного управления, используемых в ПР, особой особенностью считается присутствие режима обучения. В данном режиме движения ЗУ в требуемую точку места записываются в память прибора управления с поддержкой датчиков обратной связью подвижных звеньев. датчики обратной связи подвижных звеньев манипулятора цифровые. В числовых устройствах позиционного управления используемых для управления ПР со важным количеством точек позиционирования, с поддержкой операционно-логического блока сравнивается состояние рабочих органов ПР с данной программой управления, вслед за этим выдаются управляющие команды на робот. роботы с сервоуправлением имеют внутренние датчики( положения, скорости, ускорения, силы, момента), обеспечивающие контроль внутреннего состояния робота. Сопоставлением фактических и данных характеристик в случае надобности вносятся надлежащие корректировки.
Манипуляторы промышленных роботов Манипуляторы промышленных роботов предусмотрены для движения рабочего органа или же предмета, оказавшегося на нем, из 1-го положения в другое в границах зоны обслуживания по случайной или же заблаговременно линии движения с точной точностью. Совокупность перемещений робота представлены в виде глобальных (межоперационных), региональных(внутри операционных) и локальных (технологических) перемещений.
Глобальные ( межоперационные) перемещения робота - это перемещения от объекта к объекту на подвижном основании. Региональные перемещения производятся рабочими органами стационарного робота в границах его зоны обслуживания. К локальным относят движения рабочего органа при ориентирующих перемещениях или же при выполнении технологических операций. В зависимости от вида применяемых в структуре манипулятора ПР кинематических пар гарантируется поступательные, вращательные и комбинированные перемещения. Таким образом, внедрение кинематических пар в сочетании с теми или другими группами перемещений дает возможность создавать манипуляторы ПР с требуемыми зонами обслуживания, работающие в конкретной (заданной) системе координат: прямоугольной P, сферической (поверхность Ss ), цилиндрической С и сферической (объем Sv). Каждой из систем координат, в которых задумывается ПР, соответствует конкретный порядок перевода его рабочих органов из одной точки Р1 рабочей зоны в иную Р2, собственно что предусматривается при программирование перемещений ПР.
Труднее обстоит дело с обратной связью по положению призванной обеспечить остановку в конце кинематической цепи исполнительного органа. Это дозволит корректировать все промахи механической части, охватывая мертвые ходы механизма, люфты и упругие деструкции. Датчики обратной связи по положению различают 3-х типов : импульсные, кодовые и аналоговые.
Импульсные датчики используются в системах отсчета координат по приращениям, так как не могут дать информацию в неподвижном состоянии. В приборе управления обязан быть счетчик для регистрации поступающих от датчика импульсов и их сбережения. Импульсные датчики имеют все шансы быть разного принципа воздействия, в том числе числе фотоэлектрические, индуктивные и т.д. системы импульсных датчиков обратной связи многочисленны.
Кодовый датчик обратной связи выделяется тем, что на его выходе складывается код, позволяющий с важной точностью предопределять состояние исполнительного органа в любой точке данного движения, в том числе и в недвижимом состоянии. Существует некоторое количество типов аналоговых датчиков, выпускаемых серийно. К ним возможно отнести многооборотный потенциометр на подобии 1111МЛ, имеющий надлежащие свойства : разрешающую способность - не менее 0,01 % ; быстродействие - не менее 200 об/мин; надежность - 1000 ч при вероятности отказа 0,92. Устройство числового программного управления предназначено для управления манипулятором ПР при автоматизации всевозможных технологических процессов изготовления , которые требуют позиционного управления. Основная область использования приборов такого типа - управление манипуляторами при автоматизации транспортных и вспомогательных, загрузочно-разгрузочных операций, связанных с обслуживанием группы металлорежущих станков.

Купить