Учебное пособие Харьков 014 удк



Pdf көрінісі
бет45/97
Дата23.09.2022
өлшемі23,07 Mb.
#40031
түріУчебное пособие
1   ...   41   42   43   44   45   46   47   48   ...   97
Байланысты:
27923 be41ef1a91f5ec5f0dbff9070de5c875

Таблица 4.2
Примеры предпочтительных значений параметров движения 
рабочего органа роботизированного комплекса (мехатронной системы) 
Технологическая 
операция 
Максимальная 
скорость, мм/с 
Отношение 
рабочих 
скоростей, 
V
max 
/V
min
Погрешность 
отработки 
траектории, мм 
Лазерная резка 
66,7 
66,7 
0,05 
Воздушно-плазменная 
резка 
83,3 
5,0 
0,10 
Окраска распылением 
500,0 
10,0 
5,00 
Дуговая сварка 
11,0 
2,2 
0,50 
Рекомендации технологов, как правило, ограничиваются вы-
бором номинальных режимов движения машины. При проектиро-
вании мехатронной системы, как правило, задают исходные данные, 
включающие информацию о программируемых движениях и комп-
лексе ограничений. 
Требования к траекториям движения содержат описание прог-
раммируемых траекторий рабочего органа в пространстве и допус-
тимую погрешность их отработки. Траектории рабочего органа 
определяются геометрией контуров и поверхностей объектов работ. 
Например, формой лопатки газотурбинного двигателя. 


112 
Требуется, чтобы погрешность отработки траектории не превы-
шала допустимые значения 
доп
δ

доп
доп
доп
доп
ном
;
;
1
;
v
v
F
F
v
δ ≤ δ
∆α ≤ ∆α
− ≤ ∆

. (4.1) 
Система неравенств (4.1) задает также ограничения на пог-
решности ориентации 
∆α рабочего органа, допустимое отклонение 
доп
v

фактической скорости движения 
v
от номинального значения 
v
ном
, ограничение на предельную величину развиваемой силы 
F
дoп

При проектировании системы управления рекомендуется 
использовать следующие показатели добротности: 
2
max
max
max
доп
доп min
доп
;
;
v
a
F
v
v
F
D
D
D
R
=
=
=
δ
δ
δ
, (4.2) 
где 
v
D , 
a
D , 
F
D – соответственно показатели добротности по скорос-
ти, ускорению и силе; 
max
v

max
F
– максимальные значения соот-
ветственно контурной скорости и силы; 
min
R
– минимальный радиус 
кривизны траектории. 
На следующем этапе проектирования формируется структура 
мехатронных модулей со схемой энергетических и информационных 
потоков. На третьем этапе проводится конструирование модулей и 
мехатронной машины в целом. Применяя процедуры функционально-
структурного и структурно-конструктивного анализа оцениваются 
проектные варианты для обеспечения высокого уровня интеграции 
элементов. Задача проектирования, таким образом, заключается в 
нахождении наилучшего соответствия между заданной функцией и 
техническим исполнением. 
Построение функциональной, структурной и конструктивной 
моделей позволяет применять в мехатронике методы и средства 
автоматизированного анализа, проектирования и конструирования. 
На заключительном этапе данной процедуры выполняется 
планирование и оптимизация функциональных движений мехатрон-
ной машины (см. гл. 7). Результатом этого этапа является создание 
программ управления этими движениями. 
Все проектные этапы имеют циклический характер, что 
отмечено круговыми стрелками на рис. 4.5. Например, на втором 


113
этапе прямая задача состоит в определении структуры модулей по 
заданной функциональной модели. Но возможна и обратная задача, 
когда структурные модификации приводят к изменению функцио-
нальных возможностей системы. 
При проектировании интегрированных мехатронных модулей 
могут использовать три метода интеграции
. Методы интеграции 
можно классифицировать по характеру объединения составляющих 
устройств и способу решения «проблемы интерфейсов» мехатронных 
систем. Каждый из методов может применяться как самостоятельно, 
так и в комбинации с другими методами, поскольку они реализуются 
на различных этапах проектирования. 
Первый метод состоит в построении интегрированных мехат-
ронных машин путем исключения из их структуры промежуточных 
преобразователей и соответствующих интерфейсов. Это наиболее 
глубокий уровень интеграции, исключение многоступенчатого пре-
образования энергии и информации в мехатронных системах создает 
фундаментальную основу для достижения их высокой точности и 
быстродействия, компактности и надежности. 
Второй метод предполагает аппаратно-конструктивное объеди-
нение устройств различной физической природы в едином корпусе 
многофункционального мехатронного модуля. В результате такие 
модули движения представляются едиными изделиями. 
Третий метод интеграции (наиболее современный) заключается 
в переносе функциональной нагрузки от механических узлов к 
интеллектуальным (электронным, компьютерным и информацион-
ным). Интеллектуальные устройства, в отличие от механических 
придают системе гибкость, поскольку их легко перепрограммировать 
под новую задачу. Данный метод позволяет обеспечить постоянное 
снижение себестоимости устройств путем минимизации механичес-
кой сложности мехатронной системы, при расширении функцио-
нальных возможностей. 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   41   42   43   44   45   46   47   48   ...   97




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет