Условия функционирования ПР и их расчет.

При проектировании ПР и использовании их в конкретных технологических процессах выполняется ряд расчетов с целью определения жесткостных характеристик ПР и динамических характеристик. При жескостных расчетах определяют упругие перемещения в системе, в динамических расчетах определяют частоту и амплитуду колебаний в системе.

Эти параметры в конечном итоге влияют на точность позиционирования и на скорость перемещения по управляемым координатам.

В общем случае ПР кроме механической системы М имеет систему управления для обеспечении автоматической работы по заданной программе, систему ввода программы, систему информации для обеспечения прямой и обратной связи с высшей средой. Таким образом, условие функционирования ПР в технологической системе можно предоставить в виде некоторого системного окружения:

 

 

Рис.7.4.Системное окружение ПР

 

7.4. Некоторые особенности использования ПР в технологических процессах.

R2 R3

При включении в технологический процесс ПР синтезируется некоторая система, характеризуемая некоторой пространственной областью и определенными размерными связями.

 

Рис. 7.5. Размерные связи ТС.

где: - система координат, связанная с зоной загрузки-выгрузки ПР; - система координат, связанная с ПР; -

система координат, связанная с базами детали; - система координат, связанная со станком; - система координат, связанная с рабочим приспособлением станка; R ₁, R ₂,…, R ₄ – вектора, определяющие относительное положение соответствующих систем.

В общем виде положение относительно определяют вектор и поворот относительно .В численном виде это выглядит как:

 

= , (7.1)

где: X,Y,Z – координаты вершины в ; а₁₁, а₁₂,…,а₃₃ – направляющие косинусы, получаемые на основе анализа углов Эйлера.

Справедлива и следующая запись:

 

, (7.2)

где: и - поворот осей относительно соответствующих осей .

При создании роботизированного станочного модуля необходимо с максимальной точностью закоординировать соответствующие системы координат ( в и в ). В значительной степени это обеспечивается точностью режима обучения ПР, которая может реализоваться двумя способами.

Первый способ используется для ПР, работающих по жесткой программе, В ручном режиме работы манипулятор с деталью в захватном механизме ориентируется относительно загрузочно-выгрузочного приспособления (спутник, призмы, тиски и т.д.) таким образом, чтобы не было зазоров между базовыми поверхностями детали и приспособления, При достижении такого положения, оно фиксируется соответствующими упорами на кинематических парах и электро-магнитными контактами соответствующих степеней подвижности М. ПР. Далее в ручном режиме деталь переводится М в рабочую зону станка и ориентируется аналогичным образов относительно технологических баз приспособления станка, Производится настройка соответствующих парных упоров и эл.-маг. контактов.

Второй способ используется для ПР с обратной связью. Процедура та же, но вместо механических упоров и КЭМ, положение управляемых координат фиксируется датчиками обратной связи СУ. Это дает возможность использовать не две, а больше точек позиционирования по каждой координате.(Обслуживать не один, а несколько станков одним ПР).