Введение 3
Глава 1.Промышленные роботы и манипуляторы 6
1.1 Станки с числовым программным управлением (ЧПУ) 8
1.2 Манипулятор как механизм для управления пространственным положением объектов 16
Выводы по главе 1 37
Глава 2 Аппаратное и программное сопровождение лабораторного практикума 38
2.1. Структурная и функциональная схема манипулятора 42
2.2. Программа управления приводами манипулятора 46
Список литературы
Использование электронно-вычислительной техники в производстве качественно изменяет технологические циклы, что ведет к изменениям в требованиях подготовки обслуживающего персонала. Характерными чертами современного этапа научно-технического прогресса в машиностроении является усложнение вновь создаваемых объектов новой техники, увеличение объема и повышения стоимости работы, выполняемых при их разработке и исполнении. Эти обстоятельства значительно повышают требования к организации и координации работ на машиностроительном предприятии, вызывает трудности в рациональном использовании материальных и трудовых ресурсов, что в ряде случаев приводит к большим непроизводительным потерям времени и средств. Наиболее прогрессивным оборудованием, которое используется на современном машиностроительном предприятии, являются станки с числовым программным управлением (ЧПУ).[1]
За сравнительно короткий срок станки с ЧПУ зарекомендовали себя как эффективное автоматизированное оборудование, позволяющее достигнуть высоких технических и экономических показателей, решить ряд важных социальных задач. Основные преимущества производства с помощью станков с ЧПУ по сравнению с производством, использующим универсальные станки с ручным управлением, следующие:
• сокращение основного и вспомогательного времени изготовления деталей;
• повышение точности обработки;
• простота и малое время переналадки;
• возможность использования менее квалифицированной рабочей силы и сокращение потребности в высококвалифицированной рабочей силе;
• возможность применения многостаночного обслуживания;
• снижение затрат на специальные приспособления;
• сокращение цикла подготовки производства новых изделий и сроков их поставки;
• концентрация операций, что обеспечивает сокращение оборотных средств в незавершенном производстве, а также затрат на транспортирование и контроль деталей;
• уменьшение числа бракованных изделий по вине рабочего.
Опыт показывает, что наибольший экономический эффект дает изготовление на станках с ЧПУ сложных деталей, в том числе из труднообрабатываемых материалов, повышенной точности, требующих выполнения многих технологических операций.
Современная промышленность оснащается развитыми системами управления, среди которых наиболее важное место занимает система числового программного управления (СЧПУ). Современная СЧПУ должна быть ориентирована на решение задач как технического перевооружения и модернизации существующего станочного парка промышленных предприятий, так и создания нового перспективного оборудования. Разработка относительно недорогого учебного оборудования, способствующего эффективному изучению устройства и принципов работы станков с числовым программным управлением является актуальной темой данной работы.
Цель работы: ознакомить студентов с принципами работы станков с ЧПУ.
Объект исследования: Стандартные порты ввода вывода персонального компьютера для управления периферийными устройствами
Предмет исследования: разработка лабораторного оборудования,
программного обеспечения, и методического описания к лабораторным стендам.
Цель исследования состоит в разработке лабораторной работы «Манипулятор» в курсе «Основы автоматики и вычислительной техники»
В соответствии с целью в ходе выполнения работы решались следующие задачи исследования:
- изучение и анализ учебной, учебно-методической, научной литературы и электронных источников их место в учебном курсе физики
- разработка лабораторной работы «Манипулятор»
- разработка программного и методического обеспечения к лабораторной работе «Манипулятор».
Методы исследования:
- изучение и анализ учебной, учебно-методической, научной литературы и электронных источников;
- сравнение и выявление нужной информации, формулирование выводов.
Научная новизна обусловлена необходимостью подготовки будущего учителя физики к целевому использованию вычислительной техники в лабораторном практикуме по физике.
Теоретическая значимость: В работе даны методические указания по организации процесса обмена данных между персональным компьютером и периферийным оборудованием
Практическая значимость исследования заключается в том, что представленный материал может быть использован при организации лабораторного практикума по физике. Разработанная лабораторная работа «Манипулятор» позволяют рассмотреть основные принципы работы станков с ЧПУ, ознакомится с портами вводы и вывода, что позволит в дальнейшем учителю создавать новые экспериментальные оборудования.
