Автоматизация промышленного робота манипулятора

ВВЕДЕНИЕ 3 1. ОПИСАНИЕ И АНАЛИЗ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ 5 1.1 Техническая характеристика объекта управления 5 1.2 Описание схемы технологического процесса 6 1.3 Описание основного оборудования 9 1.4 Параметры процесса и способы их регулирования 14 2. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ АВТОМАТИЗАЦИИ 24 2.1 Описание и анализ существующей системы автоматизации 24 2.2 Выбор и обоснование предлагаемой системы автоматизации 31 3. РАЗРАБОТКА И ОПИСАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 35 3.1 Разработка предлагаемой функциональной схемы автоматизации 35 3.2 Описание предлагаемой системы автоматизации 36 4. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ КТС 39 4.1 Выбор ПТК 39 4.2 Выбор приборов и средств автоматизации 41 4.3 Разработка технической структуры АСУТП 45 4.4 Расчёт технических средств 48 5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ АСУТП 51 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 54

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.

Если Вас не устраивает готовая работа, то Вы можете заказать оригинальный материал от автора магазина СдалНа5!

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.