Технические характеристики

Технич х – ки ПР: 1. Грузоподъёмность – 0,1 – 1кг 1 – 10кг; 10 – 100кг; 100 – 100кг и выше. 2. Число степеней подвижности (от 3 до 9): поступательные движения по х, у, z; вращательные движения. 3. Класс точности – определяется траекторией позиционирования: а) нулевой класс – самый высокий, погр 0,01%; б) 1 – й класс, погр от 0,01 до 0,05%; в) 2 – й класс, погр от 0,05 до 0,1%; г) 3 – й класс, погр свыше 0,1%. 4. Надёжность – способность выполнять заложенные ф – ции. 5. Гибкость – способность к переналадке.

Требования: 1. Необходимо, чтобы манипулятор имел достаточно степеней свободы, большое число точек позиционирования и имел набор схваток. 2. Возможность Пр к самопрограммированию. 3. Наличие развитой системы самоконтроля и диагностики, удобство замены отказавшего элемента. 4. Обеспечение быстрой переналадки к выполнению операций с различными изделиями.

Исполнительные механизмы и требования к ним: К исп механизмам автоматизированного технич оборудования и Пр относят: управляемые электро – пневмоприводы, сильсины, шаговые двигатели и т. д. Приводы предназначены осуществлять движ раб органов регулируемых объектов с большой точностью в автоматизированном технологич оборудовании и в промышленной работе. Требования: 1. приводы должны быть согласованы с элементами автоматизированного оборудования по сигналам. 2. по точности обработки сигналов. 3. по мощности управления. 4. по заданной передаточной ф – ции. 5. обеспечивать быстродействие и дистанционное управление. 6. Возможность монтажа и обслуживания на тех оборудовании.

Основные ф – ции приводов: 1. Приведение в движение и изм направл движ регулируемого объекта. 2. Остановка. 3. Поддерживание скорости и мощности движения. 4. Переход на заданную скорость и обеспечение заданного перемещения органов регулируемого объекта. Обратная связь в САР обеспечивает связь вх величины, управляющей и выходной. Полученный результат сравнения явл управляющим для силового привода.

Осн х – ки приводов: 1. Создание необходимого усилия (мощность, крутящий момент). 2. Способность сохранять заданную скорость в условиях изменяющейся нагрузки. 3. Быстродействие. 4. КПДJ. 5. Качество переходного процесса. 6. Стоимость, масса, габариты.

Пневмоприводы: движение поршня в пневмоциллиндре начинается с подачи сигнала включения (СВ) на левый электромагнит (ЭМ1) воздухораспределителя (ВР). При этом

золотник переместится и соединит пневмосеть с левой частью пневмоциллиндра, а правую полость с атмосферой (А). Поршень передвинется вправо. При подаче сигнала вкл на правый электромагнит (ЭМ2), золотник соеденит уже правую часть пневмоциллиндра с пневмосетью, а левую с атмосферой, и поршень переместиться влево. При этом развивается усилие штока F = P*(пи*(Dц^2 – dшт^2)/4), где P – давление воздуха, Dц – диаметр цилиндра, dшт – диаметр штока. Время срабатывания пневмоцилиндра равно:

T = (Dц^2 – L)/ dшт^2 – V), где L – длина входа поршня; V – скорость распр сжатого воздуха. УПВ – у – во подготовки воздуха (очистка от масла, пыли и контроль давления)

Осн х – ки: 1. усилие на истоке. 2. Время срабатывания. 3. Длина перемещения. Достоинства пневмоприводов: 1. простота к – кции; 2. удобство сопряжения с нагрузкой. Недостатки: 1неплавные перемещения штока; 2. низкий КПД (10 – 30%); 3. шум

ВИДЫ ДАТЧИКОВ.

Датчик предназначен для преобразования контролируемой вел-ны в входной сигнал другой вел-ны и для последующей передачи информации. Они делятся на 2 группы.

1)  Датчики механических величин (параметры перемещения момента вращения скорости, ускорения, вибрации и. т.д.)

2)  Датчики параметров рабочего объекта (характеризуют давление, температуру, хим. и физ. парам-ры среды и вещества)

По назначению датчики делятся на следующие виды:

1)  Датчик первичной информации ДПИ1- предназначен для измерения геометрических размеров допусков шероховатостей определяет кач-во продукции объекта поступающего на оборудование и после выпуска.

2)  ДПИ2- предназначен для измерения параметров оборудования таких как положение рабочих органов в пр-ве, траектории их перемещения, наличие установленных инструментов и взаимное положение в пр-ве эл-тов оборудования.

3)  ДПИ3- преднознач. для измерения протекания технологических процессов, операций скорости установки температуры, давления степень вакуума и. т.д

ХАР-КИ ДАТЧИКОВ.

Для применения датчиков в АТУ определяются конкретные требования предъявляемые к датчикам:

1 Допустимая погрешность- определяется классом точности датчика.

2 Энерционость - хар-ся его постоянным временем.

3 Диапазон измерения параметров с гарантируемой точностью.

4 Влияние контролируемой и окружающей среды на работу датчика (темпер. давление)

5 Работоспособность и быстродействие датчика в условиях механических, электрических

и радиотехнических воздействий.

6 Расстояние на которое может быть передана информация с датчика.

7 Габариты и масса датчика.

Датчики выбирают следующим образом:

На 1 этапе рассматривают определенную разновидность датчиков.

На 2 этапе определяется тип и размер, обеспечение необходимых требований класса.

ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ.

Они предназначены для измерения линейных и угловых перемещений. Конструктивно датчики такого вида представляют собой каркас прямоугольного или кольцевого типа на который намотана в один ряд тонкая проволока D-0,03-0,05 мм

По виткам скользит щетка (движок потенциометра), которая связана с объектом перемещения и изменение которого необходимо измерить. Угловое или линейное перемещения преобразуется в выходное U

Uвых=E/R*Rвых=K*Rвых

K=E/R—Коэф. датчика.

Назначение элементов АТО и ПР

Для реализации автоматизированного технологического оборудования (АТО) и (ПР) необходимы элементы реализующие следующие ф-ии: загрузки, транспортировки, накопления, питания, усиления, преобразования.

АЗУ-автоматич. загрузочное устройство предназнач. для реализации операций загрузки т. е. ввода объекта в рабочую зону.

Транспортные устройства реализуют тр-ные операции связанные с перемещением объекта пр-ва.

Накопитель – служит для накопления определенного объема производства и для передачи следующему оборудованию

Питатель - обеспечивает подачу объектов производства на рабочую позицию.

ПР - автоматизированная машина предназначена для выполнения двигательных и управляющих ф-ий свойственным ф-иям человека.

ПР позволяют автоматизировать программные процессы в условиях многономенклатурного выпуска РПУ. Они могут выполнять как основные так и вспомогательные операции: по загрузки, выгрузки, складирования, транспортировки, сварки, пайки, промывки, окраски и. т.д.

Устройства предназначенные для не прерывистого или прерывистого образования параметров ( темпер. силы, длины, веса и. т.д.) в сигналы которые используются в АТО называются датчиками.

КОДОВЫЕ ДАТЧИКИ (КД)

КД измеряет фактическое угловое перемещение рабочего органа и преобразует результат в код числа. Он состоит из: 1.Фотоприемник 2. Кодовый диск

3. Источник света

Кодовый диск кинематически связан с вых. валом привода. Диск представляет собой маску, позволяющую кодировать каждый поворот диска на элеметтарный угол в соответствующее число, путем комбинации прозрачных и непрозрачных сегментов. Плоский луч от газорарядной лампы проходит через кодовый диск и поступает на фотоприёмник, который в зависимости от освещенности вырабатывает сигнал, соответствующий комбинации прозрачных и непрозрачных сегментов. КД обладают достаточной помехоустойчивостью и угловая погрешность не превышает 0,2 - 0,5 градусов. (АМИНЬ)

ПОВОРОТНЫЕ ИНДУКТОСИНЫ

Поворотные индуктосины представляют собой электрическую машину с 2-мя изолированными дисками, на которые нанесены печатные обмотки. Они предназначены для изменения круговых (линейных) перемещений объекта. Ротор и статор выпоснены из изолирующего материала (стекло), статор имеет одну печатную обмотку. Ротор имеет две печатные обмотки, смещенные на 90 градусов. Зазор между обмотками статора и ротора составляет 0,1 мм.

Синусоидальная зависимость взаимоиндукций между

ротором и статером достигается путем выбора соотношения ширины печатного проводника, скоса проводников и сокращения шага обмотки. При запитке

обмотки статора напряжением частотой 10 кГц в роторе при повороте наводится ЭДС пропорциональная углу поворота ___. Напряжение обмоток выражается след. образом:

Поворотные индуктосины обладают высокой точностью из - за отсутствия стали и потерь в ней. Точность составляет до 3-х минут.

ТАХОГЕНЕРАТОР

Для измерения угловой скорости используют тахогенераторы. Тахогенератор постоянного тока бывает 2-х видов: 1. С возбуждением от постоянных магнитов

2. С возбуждением электромагнитом (от обмотки)

Превращение якоря. В нем индуцируется ЭДС, пропрциональное скорости врщения

Е = ВLV = Ф (/S * L * пД/60 )* n = КФn

= K

B - магнитная индукция

L - индуктивность

V - скорость вращения

Ф - магнитный поток

S - сечение обмотки якоря

N - число оборотов якоря

Основное требование к тахогенераторам - обеспечение постоянства магнитного потока. Вых. напряжение якоря пропорциональна частоте вращения. В автоматике применяется тахогенераторы постоянного и переменного тока у которых якорь соединен с деталью частоту вращения которой требуется контролировать. Вых. характеристика тахогенератора (мать её....) представлена в след. виде:))))))

Rн1> Rн2

ФОТОДАТЧИКИ С МУАРОВЫМ ЭФФЕКТОМ

Они предназначены выдавать информацию о перемещении и скорости объекта. Датчик состоит из 2-х линеек с нанесенными на них прорезями. Одна линейка подвижно связана с объектом, другая неподвижная.

Длинная линейка освещается источником света с оптическим устройством с стороны короткой линейки имеется фотоприемнк, который фиксирует муаровые полосы (наложенное освещение). В зависимости от движения и скорости выдается значение величин,

характеризующих направление и скорость

короткая линейка связана с объектом, характеризует направление движения и скорость.

Датчики цикловой автоматики. Применяют 2- х позиционное устройство (включено, выключено) применяют для выполнения цикла работы или команды. К ним относятся контактные датчики, конечные выключатели, микропереключатели, электромагнитные реле.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ РОБОТЫ (ПР)

ПР - это промышленная автоматизированная машина, предназначенная для выполнения (двигательных) свойственных функций человека. ПР успешно выполняют основные операции: пайка, сварка, лакировка, окраска, вх. и вых. контроль. Вспомогательмое операции: транспортировка, складирование, упаковка, удаление отходов, смена инструмпанта и т. д.

Классификация ПР: 1. ПР, участвующие в качестве производящих и обрабатывающих машин. 2. ПР, выполняющие действия: взять - положить, выполняющие транспортные, складские операции.3. По степени специализации: универсальные, специализированные, специальные. 4. По конструкции бывают встроенные, напольные и подвесные. 5. По степени подвижности: стационарные и подвижные. Конкретные конструкции ПР, их компоновка и технич. характеристики приводятся в соответвующих каталогах и позволяют решить вопросы, связанные с выбором ПР.

Структурная схема ПР

1. Механическая система. 2. Информационная система. 3. Датчики внешней и внутренней информации. 4. Система програмного управления.

Механическая система несущие рабочие органы, манипулятори осуществляет все необходимые перемещения. Состоит из станины, манипулятора, рычажных схваток. Манипулятор должен обеспечивать 3-9 степеней свободы. Информационная система 2 с помощью датчиков 3 собирает данные о состоянии окружающей среды, рабочей зоне, о функционировании основных узлов и механизмов работа и передает их в систему програмного управления. В системе програмного управления происходит считывание информации и передача управляющих сигналов механической системе. Основное назначение формирование логической последовательности действий в автоматическом режиме.