- •1. Понятие механизма. Основные сведения о механизмах. Исполнительные устройства.
- •2. Манипуляторы. Промышленные роботы. История развития робототехники.
- •3. Характеристика дискретных технологических процессов. Понятие жизненного цикла изделия. История развития средств автоматизации.
- •4. Технологические системы дискретного производства. Автоматические линии. Интегрированные производственные системы.
- •5. Централизованное и распределенное управление. Дискретные исполнительные устройства.
- •6. Управление двухпозиционными и трехпозиционными механизмами. Особенности управления гидравлическими и пневматическими устройствами.
- •7. Управление циклом в функции времени. Циклограмма работы механизмов.
- •8. Управляющие устройства. Передача команд на исполнительные механизмы. Контроль выполнения команд. Реализация блокировок.
- •9. Управление циклом в функции положения подвижных звеньев. Контроль положения звеньев.
- •10. Синтез логических управляющих устройств.
- •11. Управление с помощью импульсных команд. Построение систем распределенного управления.
- •12. Классификация роботов. Состав и структура промышленного робота.
- •13. Движения робота, количество степеней подвижности. Рабочая зона робота.
- •15. Точностные характеристики роботов. Пространственное разрешение. Точность позиционирования. Повторяемость движений.
- •16. Статистический анализ ошибок робота.
- •17. Скорость перемещений и грузоподъемность роботов. Выбор робота для конкретной технологической операции.
- •18. Типы систем приводов роботов.
- •1)Гидравлические приводы
- •2) Электромеханические приводы
- •3) Пневматические приводы
- •19. Формулировка задачи управления. Способы управления движением робота.
- •1) Позиционное управление
- •2) Контурное управление
- •3) Контурное управление с интерполяцией
- •20. Описание задачи манипулирования объектом. Общие принципы планирования траектории.
- •21. Прямая задача кинематики. Обратная задача кинематики.
- •22. Аппроксимация траекторий с помощью полиномов. Допустимые траектории движения.
- •23. Реализация траекторий движения. Раздельное управление приводами Структура привода с управлением от эвм.
- •24. Требования к приводам и их реализация для систем различного порядка.
- •25. Управление по ошибке с использованием пд- и пид-регуляторов.
- •26. Компенсация гравитационных нагрузок. Силовое управление приводом.
- •27. Классификация датчиков роботов. Внутренние датчики, их назначение и применение.
- •29. Техническое зрение роботов, принципы организации.
- •30. Рабочие органы роботов.
- •31. Области применения роботов. Выбор робота для технологической операции.
- •32. Основные понятия мехатроники. Мехатронный модуль.
- •33. Обобщенная структура мехатронной системы.
4. Технологические системы дискретного производства. Автоматические линии. Интегрированные производственные системы.
Любой технологический процесс в дискретном производстве осуществляется группой машин и механизмов, работающих циклически и объединенных общей системой управления.
Автоматизированная производственная система – совокупность основного технологического и вспомогательного оборудования, объединенного системами обеспечения его функционирования в автоматическом режиме. Обычно ее называют технологической системой машин.
Типы технологических систем машин (ТСМ):
При различных типах производства: массовом, серийном и т.д. Используются различные ТСМ, которые отличаются входящим в их состав оборудованием, транспортной системой, структурой и др. особенностями.
Количество типов изделий |
2 - 5 |
2 - 8 |
4 - 100 |
40 - 800 |
шт. год |
более 15000 |
1500 - 15000 |
40 - 2000 |
15 - 500 |
Автоматическая линия (АЛ) – система рабочих машин-автоматов, расположенных в технологической последовательности и осуществляющих обработку, транспортировку, контроль изделий и др. операции с целью выполнения законченной части или всего технологического процесса.
Налаживаемая автоматическая линия (НАЛ) – содержит специальное оборудование, которое обеспечивает наиболее рациональное выполнение техпроцесса.
Переналаживаемая автоматическая линия (ПАЛ) – содержит специализированное оборудование, что позволяет осуществлять переналадку на выпуск другого изделия из узкой номенклатуры, но эта переналадка осуществляется вручную.
Гибкая автоматическая линия (ГАЛ) – содержат универсальное оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ) и обладают свойством автоматизированной переналадки, обеспечивая выпуск достаточно широкой номенклатуры изделий.
Отличительное свойство автоматических линий – неизменный маршрут транспортирования изделий в процессе обработки или изготовления.
ГПС может включать в себя гибкие производственные модули (ГПМ), роботизированные технологические комплексы (РТК) и автоматические обрабатывающие ячейки (АОЯ), а также автоматическую транспортно-накопительную систему (АТНС), которая обеспечивает произвольный маршрут транспортирования изделий в процессе обработки.
Гибкий производственный модуль содержит обрабатывающий агрегат, оснащенный накопителем изделий и устройством для автоматической загрузки-выгрузки.
Автоматическая обрабатывающая ячейка включает в себя несколько ГПМ.
Робототехнический комплекс представляет собой АОЯ или ГПМ, в состав которых входит промышленный робот, который обычно осуществляет функцию обслуживания. В последнее время промышленные роботы часто применяются для транспортирования изделий с одной позиции на другую.
5. Централизованное и распределенное управление. Дискретные исполнительные устройства.
Процесс осуществляется группой машин и механизмов расположенных в технологической последовательности. В свою очередь каждая машина или агрегат содержит группу механизмов, таким образом для реализации цикла необходимо осушествлять управление всеми механизмами обеспечивая их работу в заданной последовательности, это можно осуществить несколькими способами.
Централизованное и распределяемое управление
В централизованных системах команды управления всеми механизмами вырабатываются одним управляющим устройством расположенным в центре управления
Недостатки данного способа состоят в следующем:
1) большое количество и большая протяженность линий
2)низкая помехоустойчивость
3) при выходе из строя управляющего устройства останавливается весь техпроцесс
Соответственно данный тип системы целесообразно применять для небольших техпроцессов с компактным расположением оборудования.
В системах распределенного управления управление отдельными агрегатами осуществляется с помощью периферийных управляющих устройств. Центральное управляющее устройство осуществляет только координацию отдельных агрегатов.
В данном случае сокращается количество и протяженность линий связи и повышается надежность работы системы.
Дискретные исполнительные устройства
Данные устройства могут принимать конечное число состояний. Под состоянием понимается движение в определенном направлении с фиксированной скоростью.
Число команд управления обычно на единицу меньше числа состояний. Так, для нереверсивного привода, имеющего два состояния (включено/выключено) необходимо формирование одной команды на включение. Отмена или снятие данной команды приводит к возврату в исходное состояние.