Автоматизация промышленного робота манипулятора

Автоматизация машиностроения представляет сложную комплексную проблему, позволяющую обеспечить современный уровень эффективного изготовления машин. Одно из направлений гибкой автоматизации связано с использованием промышленных роботов (ПР) как оборудования для автоматизации в основном вспомогательных операций, таких как загрузка-разгрузка технологического оборудования, автоматическая замена инструментов, проведение автоматического контроля и т.п. В совокупности с оборудованием с числовым программным управлением (ЧПУ) и управляющей компьютерной техникой ПР обеспечивают автономное функционирование роботизированных технологических комплексов различного назначения.

---

Как писать курсовые на заказ ? Узнайте на Work5.

---

Одно из главных преимуществ робототехники состоит в относительно простой и быстрой переналадке на решение разных технологических задач и в использовании в различных типах производства – от мелкосерийного до крупносерийного и даже массового. Во многих случаях роботизация является самой доступной формой автоматизации производственных процессов. По сравнению с другими средствами автоматизации использование ПР обеспечивает высокую организационную и техническую гибкость. Наиболее эффективно применение ПР в условиях частой смены объектов производства. Сокращение затрат человеческого труда, возможность его полной замены машинным способствуют решению сложнейшей проблемы изменения социальных условий труда – переходу от малоквалифицированного, тяжелого, монотонного, порой опасного и вредного для здоровья людей труда к интеллектуальному, к повышению его престижа. Эффективность роботизации обеспечивается только при комплексном подходе к внедрению роботов, обрабатывающего оборудования, устройств управления и т.д. Часто используемое на предприятиях «точечное» внедрение ПР нерентабельно и дискредитирует идею гибкой автоматизации. Таким образом, применение ПР обеспечивает повышение производительности труда и качества продукции, освобождение работающих от неблагоприятных условий труда, снижение потерь рабочего времени от производственного травматизма и профессионально-технических заболеваний. Проектирование роботизированных комплексов создает предпосылки постепенного перехода к модульному принципу построения более сложных гибких производственных систем: автоматизированных линий, участков, цехов. В курсовом проекте рассмотрены вопросы построения роботизированных технологических комплексов на базе металлообрабатывающего оборудования и промышленных роботов. Отмечены особенности разработки технологии изготовления деталей, описаны основные принципы выбора станков, промышленных роботов и соответствующего оснащения, отражен подход к оценке производительности комплексов, представлены технические характеристики современных отечественных и зарубежных промышленных роботов.

В данной работе была изучена теория манипуляторов и язык программирования контроллеров, были рассмотрены и изучены сервоприводы, входящие в состав манипулятора и плата Arduino UNO, разработана кинематическая и механическая модель, и описана программа управления манипулятором. При проектировании всей системы, выбор аппаратных средств является основой данного исследования, для обеспечения надежности и стабильности работы манипулятора. Были рассчитаны крутящие моменты двигателей каждого звена робота, выбраны четыре шаговых двигателя типа FL86STH118-6004A, FL130BYG2502 и FL130BYG2503, выбран силовой источник питания PS-45- 12, в качестве силовых ключей для управления шаговым двигателем выбраны полевые транзисторы типа IRF7413, для увеличения приемистости шагового электропривода выбраны обратные диоды Шоттки ТО-220АВ 30СTQ030, для защиты системы при коротких замыканиях выбран автоматический выключатель типа MS116-0.25, в качестве преобразователя выбран микропроцессор ATmega8, в качестве элемента управления для подачи сигналов с контроллера выбраны тумблеры типа тумблера ASW-13D, выбран индикатор c общим катодом DC56-11EWA, выбран источник питания для системы управления типа PS-05-5, в качестве фильтра выбраны керамические конденсаторы X7R фирмы SYFER и электролитические конденсаторы типа TREC. Для управления автоматизацией был выбран программируемый контроллер ABB IRC5. Выбраны датчики положения типа ДПА-М30-91У2110-Н, датчики информации о наличии изделия типа ВБО-М18-76К-7111-С. Питание контроллера осуществляется блоком питания PS3100.1 мощностью 240 Вт и выходным током 10А.

Белянин, П.Н. Робототехнические системы для машиностроения [Текст]/ П. Н. Белянин. - М.: Машиностроение, 1986. - 256с. Промышленные роботы в машиностроении: Альбом схем и чертежей [Текст]: Учеб. пособие для вузов/ Под ред. Ю.М.Соломенцева. - М.: Машиностроение, 1986. - 140с. Промышленная робототехника [Текст]/ Под ред. Я.А.Шифрина. - М.: Машиностроение, 1982. - 415с. Попов, Е.П. Робототехника и гибкие производственные системы [Текст]/ Е. П. Попов. - М.: Наука, 1987. - 192с. Козырев, Ю.Г. Применение промышленных роботов [Текст]: Учеб. пособие для вузов/ Ю. Г. Козырев. - М.: КНОРУС, 2013. - 448с. Раппорт, Г.Н. Применение промышленных роботов [Текст]/ Г. Н. Раппорт, Ю. В. Солин. - М.: Машиностроение, 1985. - 272с. Смольников, Б.А. Проблемы механики и оптимизации роботов [Текст]/ Б. А. Смольников. - М.: Наука, 1991. - 232с. Конструирование роботов [Текст]/ П. Андре [и др.]; Пер. с франц. - М.: Мир, 1986. - 360с. Егоров, О.Д. Механика и конструирование роботов [Текст]: Учебник/ О. Д. Егоров. - М.: МГТУ "Станкин", 1997. - 510с. Воротников, С.А. Информационные устройства робототехнических систем [Текст]: Учеб. пособие для вузов (УМО)/ С. А. Воротников. - М.: Изд-во МГТУ, 2005. - 384с. Кобринский, А.А. Манипуляционные системы роботов: основы устройства, элементы теории [Текст]/ А. А. Кобринский, А. К. Кобринский. - М.: Наука, 1985. - 344с. Дистанционно-управляемые роботы и манипуляторы [Текст]/ Под ред. В.С. Кулешова, Н.А. Лакоты. - М.: Машиностроение, 1986. - 328с.