Автоматизация промышленных работ. Разработка манипулятора типа ВПП

Стрелками показаны основные связи составных частей - блоков. Стрелки в левом столбце показывают основное взаимодействие: устройство управления вырабатывает сигналы (обычно

Автоматизация промышленных работ. Разработка манипулятора типа ВПП

Курсовой проект

Разное

Другие курсовые по предмету

Разное

Сдать работу со 100% гаранией

Содержание

 

Введение

1. Анализ задания на проектирование

2. Анализ манипулятора и выбор оптимального

3. Анализ приводов степеней подвижности и выбор оптимального

4. Анализ процесса работы манипулятора ПР

5. Разработка кинематической системы манипулятора

6. Расчет энергетических параметров привода и выбор мощности привода

7. Системы управления манипулятора

8. Охрана труда

Заключение

Литература

Введение

 

Основным направлением развития автоматизации производства является повышение эффективности производства (увеличение выпуска продукции и рост ее качества при одновременном снижении трудовых затрат). Это обеспечивается совершенствованием существующих и внедрения новых видов оборудования, технологических процессов и средств их механизации и автоматизации, а также улучшения организации и управления производством.

Уровень и способы автоматизации зависят от вида производства его серийности, оснащенности технологическими средствами. К таким средствам автоматизации можно отнести "Промышленные роботы" (ПР.).

Эффективность от применения ПР достигается только при комплексном подходе к созданию и внедрению ПР. Единичное внедрение ПР - нецелесообразно. Только расширенное применение ПР будет оправдано как технологически, так и экономически и социально.

Применение ПР по сравнению с традиционными средствами автоматизации обеспечивает большую гибкость технических и организационных решений, снижение сроков комплектации и запуска в производство гибких автоматических систем.

Применение ПР позволяет переходить к многостаночному обслуживанию, а значит и экономии рабочей силы и к работе оборудования в две, три смены.

Применение ПР меняет и роль рабочего - он становится более квалифицированным специалистом - оператором, наладчиком.

Применение ПР позволяет решать не только экономические, технические, но и социальные вопросы, особенно в случае необходимости замены рабочего на участках с опасными вредными для здоровья условиями труда. ПР освобождают человека от выполнения бездумной механической работы.

ПР применяются в различных отраслях промышленности, как в мелкосерийном так и массовом производстве. В зависимости от этого меняются конструкции ПР их сложность средства управления и информации.

Машина, запрограммированная на определённое действие, не нуждается в высоком уровне освещения, соблюдении циркуляции кислорода и прочих нюансов, без которых работа обычного человека просто невозможна. Естественно, стоит соблюдать определённые условия содержания механического устройства, дабы предотвратить преждевременную выработку ресурса, но по сравнению с человеческими нуждами, эти требования мизерны.

Промышленные роботы являются важными компонентами автоматизированных гибких производственных систем (ГПС), которые позволяют увеличить производительность труда. Появление станков с числовым программным управлением (ЧПУ) привело к созданию программируемых манипуляторов для разнообразных операций по загрузке и разгрузке станков. В составе робота есть механическая часть и система управления этой механической частью, которая в свою очередь получает сигналы от сенсорной части. Механическая часть робота делится на манипуляционную систему и систему передвижения.

Манипулятор - это механизм для управления пространственным положением орудий и объектов труда.

Частью манипуляторов (хотя и необязательной) являются захватные устройства. Наиболее универсальные захватные устройства аналогичны руке человека - захват осуществляется с помощью механических "пальцев". Для захвата плоских предметов используются захватные устройства с пневматической присоской. Для захвата же множества однотипных деталей (что обычно и происходит при применении роботов в промышленности) применяют специализированные конструкции.

Вместо захватных устройств манипулятор может быть оснащен рабочим инструментом. Это может быть пульверизатор, сварочные клещи, отвёртка и т.д.

В настоящее время манипуляторы широко используются в атомной промышленности, в космосе, в шахтах, под водой. Например, копирующий манипулятор обычно применяют для обслуживания ковочных молотов, транспортирования тяжелых изделий и заготовок, зачистки, отливок и т.п. Подобные манипуляторы являются достаточно дорогими и уникальными. Именно этим ограничивается их широкое внедрение.

1. Анализ задания на проектирование

 

Целью выполнения работы является расчёт параметров механической системы манипулятора типа ВПП

Курсовой проект состоит из разделов, в которых будут проанализированы механические системы манипулятора, включает в себя теоретическую, расчётную и графическую части.

Общие сведения о механических системах манипулятора типа ВПП будут рассмотрены в теоретической части, в разделе "Общие сведения манипуляторах".

Расчётная часть включает в себя расчёт механической системы манипулятора типа ВПП.

В графической части будут представлены габаритный чертёж схемы конструкции и рабочая зона манипулятора типа ВПП и кинематическая схема манипулятора.

В разделе "Охрана труда" будут рассмотрены основные требования безопасности по ведению работы средств защиты работающих, исследования воздействия на работника шума, звука и вибрации. Будут рассмотрены источники электроопасности, термоопасности, взрывоопасности.

 

. Анализ манипулятора и выбор оптимального

 

Промышленный робот (ПР) - это универсальное, автономное и автоматическое устройство с памятью и программным управлением, предназначенное для воспроизведения двигательных и некоторых умственных функций человека при выполнении основных и вспомогательных производственных операциях.

Основной частью ПР являются манипуляторы.

Манипулятор (М) - это устройство, для выполнения двигательных функций, аналогичных функциям руки человека, с целью проведения различных манипуляций с объектом.

К манипуляторам относятся: механическая рука, автооператоры, роботы и др.

По методам управления различаются 2 группы манипуляторов:

биотехнические, которые включают в себя копирующие, командные, полуавтоматические.

-автоматические - это с автооператорным, интерактивным и с перепрограммируемым управлением.

Манипуляторы в основном состоят из следующих элементов:

задающего, то есть создающего управляющие сигналы;

-исполнительного, то есть выполняющего действия по сигналам;

связующего, то есть передающего сигналы;

работающего, то есть реализующего заданными сигналами действия на практике.

В манипуляторах с копирующим управлением рабочий орган повторяет движения кисти руки оператора, с командным - управляется при помощи кнопок, рукояток и другие. С полуавтоматическим - управляется при помощи рукоятки с малой ЭВМ, вычислителем и другие. Эти манипуляторы не имеют памяти и работают только с оператором. В манипуляторах с автоматическим управлением участие оператора не требуется.

Промышленный робот может включать в конструкцию одну или несколько рук манипуляторов и, как правило, один блок ЭВМ. Конструкция руки робота манипулятора состоит из типовых модулей, подобранных согласно требованиям заказчика, который должен определиться с грузоподъемностью, точностью позиционирования, степенью свободы манипулятора.

Механическая рука может закрепляться на статической и подвижной основе. В свою очередь, подвижная версия выпускается в вариантах с ограниченной и полной свободой. Устройства с ограничением перемещаются по направляющим-рельсам, в то время как свободно передвигающиеся роботы могут иметь гусеничный или колёсный привод. Последние, зачастую, используются для работы по месту и имеют, исключительно, дистанционное управление, так как рабочие параметры манипулятора сильно зависят от местоположения робота на местности.

Движения, совершаемые рукой робота в пределах его рабочей зоны,

называются региональными, или переносными, так как они обеспечивают

перенос объекта в требуемую точку. Локальные движения - это перемещения, соответствующие движениям кисти руки. Основное назначение - ориентирование объекта манипулирования, поэтому их также называют ориентирующими. Пространственный манипулятор в общем случае должен иметь шесть степеней подвижности, три для отработки региональных (переносны) движений и три - для локальных (ориентирующих).

Для промышленных роботов обычно оказывается достаточным для выполнения рабочих операций 4 - 5 степеней (3 переносных и 1 - 2

ориентирующих). Простейшие, не перепрограммируемые роботы

называемые автооператорами, могут иметь 1 - 2 степени подвижности.

Кинематическая цепь региональных движений обычно содержит три

звена и три кинематические пары V класса (вращательных и поступательных)

и носит название руки. Возможны следующие расположения кинематических пар ВВВ, ВВП, ВПВ, ПВВ, ППВ, ПВП, ВПП, ППП. Оси соседних кинематических пар могут иметь самое различное относительное расположение, поэтому схемы манипуляторов весьма разнообразна.

Выбор манипулятора:

Модель Fanuc-1

Основное назначение - для автоматизации процессов замены заготовок и инструмента, для уборки стружки из зоны резания одного-двух станков с ЧПУ.

Номинальная грузоподъемность……………………..20кг.

Число степеней подвижности…………………………5

Число рук/захватов на руку…………………………..1/1

Тип привода……………………………………………пневматический

Устройство управления……………………………….позиционное

Число программируемых координат…………………5

Способ программирования перемещений……………обучение

Емкость памяти с

Похожие работы

1 2 3 4 > >>