- •Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тульский государственный университет»
- •Конспект лекций
- •Станки с чпу и гпс
- •Лекция 10. Станки с числовым программным управлением
- •10.1. Общие понятия о станках с чпу, три поколения станков с чпу.
- •10.1. Общие понятия о станках с чпу, три поколения станков с чпу.
- •10.1.1. Станки первого поколения.
- •10.1.2. Станки второго поколения.
- •10.1.3 Станки третьего поколения.
- •10.2. Технологические группы станков с чпу.
- •10.3. Основные принципы числового программного управления.
- •10.3.1. Укрупненная структурная схема системы чпу.
- •Лекция 11
- •11.1. Обратная связь в станке чпу.
- •11.2. Разомкнутые системы чпу.
- •11.3. Замкнутые системы чпу.
- •11.3.1. Замкнутые системы чпу с обратной связью по положению рабочего органа станка.
- •11.3.2. Замкнутые системы с обратной связью по положению рабочих органов и с компенсацией погрешностей станка.
- •11.3.3. Адаптивные замкнутые системы.
- •11.4. Системы чпу класса nc, cnc, hnc, dnc.
- •11.4.1. Системы чпу класса nc.
- •11.4.2. Системы чпу класса cnc.
- •11.4.3. Системы чпу класса dnc.
- •Лекция 12. Конструктивные особенности станков с чпу
- •12.1. Привод главного движения.
- •12.1.1. Тиристорные преобразователи.
- •12.2. Привод подач
- •12.2.1. Шаговый привод подач с гидроусилителем.
- •12.2.2. Электрические приводы подач.
- •12.2.3. Гидравлические приводы подач.
- •Лекция 13
- •13.1. Датчики обратной связи.
- •13.1.1. Линейный индуктосин.
- •13.1.2. Вращающийся трансформатор.
- •13.1.3. Фотоэлектрический датчик.
- •13.1.4 Датчик фирмы « Ferranti»
- •13.2 Передаточные механизмы привода подачи.
- •13.2.1 Беззазорный зубчатый редуктор,
- •13.2.2 Шариковые винтовые пары.
- •13.2.3 Зубчато-реечные передачи.
- •13.2.4 Винто-реечная шариковая передача.
- •13.3 Станины
- •13.4. Направляющие.
- •13.4.1. Направляющие скольжения.
- •13.4.2 Направляющие качения.
- •13.4.3. Гидростатические направляющие.
- •13.4.4. Аэростатические направляющие.
- •13.5. Шпиндельные группы.
- •13.5.1.Шпиндели.
- •Лекция 14. Назначение, компоновка, работа узлов и гидрокинематика станка модели ир500мф4
- •14.1. Назначение и область применения станка.
- •14.2. Компоновка станка
- •14.3. Гидрокинематика станка
- •14.3.1.Устройство механизмов станка
- •14.3.1.1 Механизм переключения скоростей.
- •14.3.1.2. Механизм зажима инструмента в шпинделе.
- •14.3.1.3. Механизм ориентации шпинделя.
- •14.3.1.4. Инструментальный магазин.
- •14.3.1.5. Манипулятор.
- •14.3.1.6. Поворотный стол.
- •14.3.1.7. Устройство смены спутников.
- •14.3.2. Цикл работы станка.
- •14.3.2.1. Цикл автоматической смены инструмента.
- •14.3.2.2. Цикл автоматической смены спутников.
- •14.3.3 Описание гидрокинематической схемы станка.
- •14.3.3.1. Привод вращения шпинделя.
- •14.3.3.2 Приводы подач.
- •14.3.3.3. Привод механизма ориентации шпинделя.
- •14.3.3.4. Гидравлическое уравновешивание шпиндельной бабки.
- •14.3.3.5. Привод цикловых движений при автоматической смене инструмента.
- •14.3.3.6. Привод цикловых движений при автоматической смене спутников.
- •Лекция 15
- •15.1. Основные понятия и определения. Общая характеристика объектов роботизации. Разновидности автоматических манипуляторов.
- •15.2. Основные направления использования роботов. Три типа поколения пр.
- •15.4. Основные параметры пр. Грузоподъемность пр. Число степеней свободы.
- •15.1. Основные понятия и определения. Общая характеристика объектов роботизации. Разновидности автоматических манипуляторов
- •15.2. Основные направления использования роботов. Три типа поколения пр
- •15.3. Функциональная блок схема и ее общая характеристика
- •15.4. Основные параметры пр. Грузоподъемность пр. Число степеней свободы
- •Лекция 16
- •16.1. Основные параметры пр. Мобильность авто манипулятора, рабочая зона, компоновочная схема, система управления, точность позиционирования
- •16.2. Индексация моделей ам. Система построения индекса, примеры обозначений ам и конкретных схем компоновок
- •16.3. Особенности кинематики и конструкции ам. Специфические элементы промышленных роботов
- •16.4. Захватные устройства манипуляторов. Требования к захватным устройствам и их классификация
- •16.5. Разновидности захватных устройств. Механические, магнитные и вакуумные захваты. Их характеристика и особенности
- •Лекция 17. Автоматические станочные линии (автоматические линии)
- •17.1. Основные понятия
- •17.2. Типы автолиний
- •17.2.1. В зависимости от величины выпуска деталей.
- •17.2.2. В зависимости от организации потока
- •17.2.3. По роду применяемых станков.
- •17.2.4. По роду применяемой схемы транспортирования деталей.
- •17.2.5. По расположению оборудования.
- •17.2.6. По виду обрабатываемых деталей.
- •17.3. Оборудование автоматических линий.
- •Список литературы
- •Дополнительная литература
Лекция 15
План лекции
15.1. Основные понятия и определения. Общая характеристика объектов роботизации. Разновидности автоматических манипуляторов.
15.2. Основные направления использования роботов. Три типа поколения пр.
15.3. Функциональная блок-схема ПР и ее общая характеристика.
15.4. Основные параметры пр. Грузоподъемность пр. Число степеней свободы.
15.1. Основные понятия и определения. Общая характеристика объектов роботизации. Разновидности автоматических манипуляторов
В зависимости от назначения в производстве, степени сложности и уровня автоматизации применяемые манипуляторы подразделяются на механические руки, телеоператоры и непосредственно промышленные работы.
Механическая рука (или часто - просто манипулятор) - это автоматически действующее устройство, предназначенное для выполнения транспортных, погрузочно-разгрузочных и некоторых технологических операций без участия человека в управлении этими устройствами. Примером простейших манипуляторов являются механизмы для установки и снятия заготовок на металлорежущих станках и автолиниях. Характерным признаком таких устройств является наличие цикловой автоматики (релейные схемы, переставные упоры, конечные выключатели), обусловливающей сложность и длительность переналадки.
Телеоператор - это манипулятор с дистанционного управляемым исполнительным органом. В управлении телеоператором обязательно участвует человек, что предопределяет большие производственные возможности таких устройств. Особенно эффективно применение телеоператоров для работ в опасной для человека среде, в том числе и в космическом пространстве. К числу телеоператоров можно отнести, например, манипуляторы, работающие в заготовительных цехах и металлургических производствах (подача и повороты заготовки при открытой ковке, засыпка шихты в плавильные печи и др.), а также автооператоры для работы с радиоактивными веществами. В качестве телеоператоров могут быть названы аппараты "Луноход-1" и "Луноход-2".
Промышленный робот (ПР) - это действующая без участия человека автоматическая машина, предназначенная для воспроизведения некоторых двигательных и умственных функций человека в сфере производства и обслуживания. На определенном этапе развития робот может быть наделен способностью адаптации к внешней среде и даже элементами искусственного интеллекта. Для выполнения производственных операций робот должен иметь:
1) исполнительные органы;
2) управляющую систему;
3) систему информации о внешней среде.
15.2. Основные направления использования роботов. Три типа поколения пр
В настоящее время находят применение роботы 2-х групп: производственные (около 20% мирового парка) и подъемно-транспортные (около 80%). К первой группе относятся роботы, используемые в производстве в качестве производящего или обрабатывающих машин (для окраски, сварки, сборки машин, контроля качества изделий и др.). Во вторую группу входят роботы. Используемые на транспортно-складских и загрузочно-разгрузочных операциях. Последние используются наиболее часто в механообработке. В некоторых конструкциях ПР сочетаются признаки обеих групп.
В зависимости от степени совершенства конструкции и от информационных возможностей ПР подразделяют на 3 типа, или "поколения".
Первый тип характерен наличием только жестких программ. Обеспечение новой программы может быть осуществлено, кроме необходимой переналадки, и путем так называемого "обучения", при котором человек проводит весь комплекс требуемых операций по ориентированию захватного (или технологического) устройства в пространстве (в необходимой последовательности этих операций). При этом соответствующие данные записываются на программоноситель.
Второе "поколение" - это "очувствленные" ПР, которые могут работать по гибкой программе с использованием ЭВМ и обладают свойством частичной адаптации к окружающей среде. Это становится возможным благодаря оснащению исполнительных органов таких ПР различными датчиками: тактильными, локационными, оптическими, тензометрическими, цветовыми, температурными. Такие роботы могут работать и в условиях частичной неопределенности. В ЭВМ заложена программа типовых действий, конечная цель процесса.
Роботы третьего "поколения" ("интегральные") имеют элементы искусственного интеллекта, обладая сильно развитой адаптацией. Они могут выполнять логические задачи с целью выработки решений для достижения поставленной цели. Однако, круг задач, посильных этим системам, еще очень ограничен. В этих роботах сбор информации может осуществляться независимо от движения исполнительного органа и предшествовать ему.