Элементы системы управления сварочным манипулятором интегрированной системы (стр. 1 из 4)
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Харківський національний університет радіоелектроніки
Центр заочної форми навчання
Кафедра Технологій та автоматизації виробництва РЕЗ та ЕОЗ
КУРСОВА РОБОТА
З дисципліни
«Елементи і пристрої інтегрованих систем»
Елементи системи керування зварювальним маніпулятором інтегрованої системи
Виконав:
Перевірив:
2010
Харківський національний університет радіоелектроніки
Центр____ПО_______________ Кафедра _______ТАВР_________
Спеціальність 6.091402 «Гнучкі комп’ютеризовані системи та робототехніка»
ЗАВДАННЯ
на курсовий проект
Студентові ________________________________________________
1. Тема роботи: Розрахунок елементів системи керування зварювальним маніпулятором інтегрованої системи ________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Термін здачі студентом роботи_________________________________
3. Вихідні дані до роботи: маніпулятор «Універсал 5.02» з наступними характеристиками: номінальна вантажоздатність – 5 кг; похибка позиціонування - ± 1 мм; тип перетворювача приводу – тиристорний ПТ6-У 5.02; виконуючі елементи ступенів рухливості – електродвигуни постійного струму типу СЛ; електропневморозподілювачі; потужність живлення перетворювача – не більше 1,5 кВт; габаритні розміри перетворювача – 600 х 600 х 800 мм____________________________________________________
4. Зміст пояснювальної записки (перелік питань, які потрібно розробити):
4.1 аналіз технічного завдання;
4.2 динамічні властивості електромеханічного перетворювача струму;
4.3 характеристика промислового роботу «Універсал 5.02»
4.4 розрахунок системи керування маніпулятором;
4.5 дослідження математичної моделі маніпулятора;
4.6 розрахунок АСК електропривода маніпулятора;
4.7 стабілізація механічних коливань
Календарний план
| Номер | Назва етапів роботи | Термін виконання етапів роботи | Примітка |
| 1 | Аналіз технічного завдання | ||
| 2 | Визначення динамічніх властивостей перетворювача | ||
| 3 | Складання характеристикі ПР | ||
| 4 | Розрахунок СК маніпулятором | ||
| 5 | Дослідження мат. моделі | ||
| 6 | Розрахунок АСК електропривод. | ||
| 7 | Формулювання висновків | ||
| 8 | Складання пояснювальної записки до роботи | ||
| 9 | Оформлення графічної частини |
Содержание
Введение
1 Анализ технического задания
1.1 Динамические свойства асинхронного электромеханического преобразователя при питании от источника тока
1.2 Характеристика промышленного робота «Универсал-5.02»
2 Расчёт системы управления манипулятором
2.1 Принцип действия системы управления
2.2 Исследование линейной математической модели манипулятора
2.3 Расчёт АСУ электроприводом манипулятора по одной координате
2.4 Структурная схема манипулятора в режиме переноса инструмента
2.5 Моделирование АСУ манипулятором по одной координате
Выводы
Перечень ссылок
Введение
В современном производстве происходят значительные изменения, отражающие революционные достижения в области электроники, механики, информатики. Серийное производство автоматических манипуляторов – промышленных роботов – освобождает человека от ручного низкоквалифицированного и монотонного труда, и в первую очередь в условиях, вредных для здоровья человека.
Тенденции развития робототехники, как одного из основных средств гибкого автоматизированного и автоматического производства, в настоящее время таковы, что преимущественное развитие должны получить промышленные роботы (ПР) для выполнения основных технологических процессов – сборки, сварки, зачистки заготовок и шлифования изделий, окраски, контроля и разбраковки.
Важную роль для перевода производства на новую ступень развития выполняет популяризация современных концепций построения будущих производственных систем, базирующихся на перспективных достижениях науки и техники.
Развитие средств автоматизации, использующих новейшие достижения информатики и вычислительной техники, автоматики и технической кибернетики, позволяет не только осуществить качественный скачок в создании перспективных технологий, но и перейти на более высокий уровень производственных отношений в народном хозяйстве.
Непременным условием успешного использования роботов в модернизируемых производствах является строгая технологическая дисциплина. Роботы во многом влияют на весь технологический цикл, а их функционирование, зависит от строгого соблюдения поставок и всего графика работы оборудования. И там, где этого нет, где не обеспечена технологическая дисциплина, отсутствует профилактика работы оборудования – роботы просто останавливают производственный процесс.
В промышленной робототехнике наибольший эффект, в ближайшей перспективе, может дать концентрированный переход к использованию роботов в качестве основного, а не вспомогательного технологического оборудования для выполнения таких операций, как сварка, окраска, сборка, лазерная обработка, складирование.
Особо следует акцентировать внимание на недальновидных высказываниях некоторых специалистов о разорительности робототехники и других средств гибкой автоматизации производства. Они, как нам думается, основаны на субъективных оценках сегодняшних, далеко не раскрытых возможностях новой техники и на предубеждении к отбору в качестве аргументов лишь неудачных примеров автоматизации производства. Факты из мировой практики полностью опровергают подобные утверждения. Достаточно сказать, что крупнейшие автомобильные компании промышленно развитых стран «Форд», «Дженерал моторс», «Фольксваген», «Ниссан», «Фиат», «Рено» уже подошли к завершению этапа полной роботизации сварочных и окрасочных производств на своих автосборочных заводах и активно приступили к роботизации других производств, включая механосборочные. Сегодня мысль о полном изготовлении автомобиля с помощью роботов уже никому не представляется фантастической.
Цель работы – рассчитать систему управления манипулятором при выполнении сварочных работ.
Объект работы – промышленный робот «Универсал-5.02».
1 Анализ технического задания
1.1 Динамические свойства асинхронного электромеханического преобразователя при питании от источника тока
Преобразователи частоты, обладающие свойствами источника тока, формируют в фазах двигателя токи, которые не зависят от режима работы и параметров двигателя, а определяются только сигналом задания. Схема включения асинхронного двигателя (АД) для этого случая показана на рис. 1.1. В этой схеме двигатель получает питание от трехфазного источника тока. Значение тока определяется напряжением задания тока
, а частота – напряжением 
. 
Рисунок 1.1 – Схема питания АД от источника тока
Так как в схеме на рис. 1.1 обмотки статора питаются неизменным током, уравнения механической характеристики запишутся в виде:
(1.1)При невысоких требованиях к электроприводу можно пользоваться статическими характеристиками АД. При достаточно высоких требованиях к динамическим характеристикам асинхронного электропривода и работе АД на линейном участке статической механической характеристики целесообразно пользоваться понятием динамической механической характеристики, уравнение которой имеет вид:
,(1.2)или
,(1.3)где
– момент АД, 
; 
– электромагнитная постоянная времени, с; 
производная момента по скорости в точке, относительно которой анализируется динамический процесс. Другими словами,
– это модуль жесткости линеаризированной механической характеристики и может быть определена по формуле: 
.(1.4)В системе преобразователь частоты – двигатель (ПЧ-АД) (рис. 1.1):
,(1.5)где
– число пар полюсов двигателя.Постоянная времени
рассчитывается по уравнению: 
.(1.6)Структурная схема асинхронного электромеханического преобразователя, линеаризированного в пределах рабочего участка механической характеристики, показана на рис. 1.2.
 |
Рисунок 1.2 – Структурная схема линеаризированного асинхронного механического преобразователя.