Материал: Средства автоматизации кузнечно-штамповочного производства методические указания к лабораторным работам по дисциплине Автоматизация, робототехника и ГПС. Гольцев А.М

6. Лабораторная работа №6 изучение работы промышленного робота рф-202м

6.1 Общие сведения

Промышленный робот РФ-202М предназначен для осуществления операции загрузки технологического оборудования (штампа) заготовки и удаление штампованных деталей из рабочей зоны оборудования. Робот может обслуживать прессы, металлорежущие станки и машины другого назначения.

Робот содержит основание со стойкой, две руки с захватами, узел подготовки воздуха, устройство програмного управления (рис. 6.1). Предусмотрены следующие движения механизмов робота: зажим, освобождение заготовок и штампованных деталей захватами, движение захватов по оси рук в рабочую зону и из рабочей зоны, подъём рук вверх и опускание вниз , поворот рук по часовой и против часовой стрелки.

Устройство управления может работать в двух режимах: в режиме обучения и автоматическом режиме. В модуле памяти устройства управление может храниться до девяти программ с общим объёмом до 256 управляющих слов. 6.2 Цель работы является изучение режимов работы промышленного робота РФ-202М, усвоение принципов составления программ работы манипулятора и их реализация.

6.3. Условия и последовательность проведение работы

Работа производится группой студентов в количестве 3-4 человек. Каждый студент получает задание на реализацию варианта программы работы манипулятора робота.

Ознакомиться с работой робота по натурному образцу, составить его кинематическую схему и указать назначение входящих в него устройств.

Рис. 6.1 Схема промышленного робота:

1 – основание; 2 – стойка; 3 – руки; 4 – захваты;

5 – устройство программного управления

Подготовка устройства управления роботом к работе:

-органы управления привести в исходное положение. Исходному положению кнопок соответствует их отжатое состояние. Исходному положению програмного переключателя “номер программы’’ соответствует нуливое положение;

-включить систему управления нажатием кнопки “ВКЛ”;

-в узле коммутации нажать две кнопки, которые обеспечивают работу манипулятора в данном варианте компоновки. Нажатие одной из них соответствует варианту компоновки с зависимым положением захватного устройства. Нажатие другой иммитирует срабатывание датчиков положения модуля поворота правого исполнительного устройства. Управление поворотом манипулятора осуществляется органами управления левого захватного устройства;

-нажать кнопку “Контр. бат.”. Проверить наличие питания “ЗУ” по загоранию лампочки.

Порядок действия оператора в режиме обучения:

-нажать кнопку “Вкл. индикации”;

- при нажатой кнопке “стирание” нажать и отпустить кнопку записи ;

-установить переключатель “Номер программы” в положение 1;

- нажать кнопку обучения ;

-вывести манипулятор в исходную точку;

- записать координаты исходной точки, для чего при нажатой кнопке начала программы нажать и отпустить кнопку ;

-записать при необходимости время выдержки манипулятора в точке, нажимая кнопку “Таймер”. Масштаб “Таймера” задаётся оператором в автоматическом режиме;

- записать координаты промежуточных точек, выводя манипулятор в эти точки и нажимая кнопку ;

- вывести манипулятор в конечную точку, которая должна соответствовать начальной. Записать её, нажав и отпустив кнопку при нажатой кнопке конца программы.

6.4.Пример составления программы и её реализация

Примем, что манипулятору необходимо перенести деталь из точки “а” в точку “в” (рис. 6.2). Используем для этой опереции левое захватное устройство манипулатора. В исходном положении левое захватное устройство открыто и находится в точке “в”. Последовательность перемещений захвата и руки манипулятора показана на рис. 6.2, а вариант программы (назовём его вариантом 1) , записываемой в запоминающее устройство системы управления, представлен в табл. 6.1.

Рис. 6.2

После сопоставления схемы перемещений и табличной записи программы осуществляется её реализация в следующем порядке:

-подготовить устройство к работе в режиме обучения;

-записать программу в устройство памяти (напр. вариант 1)

-составить программу (вариант 2) переноса деталей с выдержкой руки в течение 3,5 с. в точке 2;

-записать программу в устройство памяти;

- проверить работу программы в режиме обучения;

- перейти к работе робота в автоматическом режиме;

- установить переключатель “Номер программы” в необходимое положение;

- установить масштаб таймера кнопкой ;

- нажать кнопку автоматической работы ;

- нажать кнопку “Пуск”;

- при необходимости прервать программу нажать кнопку “Стоп” ;

- составить программу (вариант 3) синхронного переноса деталей двумя захватными устройствами в соответствии с программой (вариант 1);

- записать программу в модуль памяти в режиме обучения;

- составить программу (вариант 4) ,которая отличается от программы варианта3 введением временной задержки в точке 2 длительностью 9 с;

- осуществить работу робота по программам 3 и 4 в автоматическом режиме в соответствии с пп. ; ; ”Пуск”; ”Стоп”.

Возможны и другие варианты начала и окончания программы и иная последовательность движения, временной задержки в друрих точках захватов и рук роботов.

Каждый студент разрабатывает и реализует свой вариант программы по указанию преподавателя.

В конце работы даются выводы и заключения.

Таблица 6.1

Варианты программы работы робота

Литература: [4].

УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

Запрещается находиться в зоне действия рук робота.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Основные механизмы и элементы, входящие в состав робота.

2. Какие движения осуществляют механизмы робота, и какими символами эти движения осуществляются?

3. Какие действия оператора необходимы для подготовки робота к работе?

4. Назначение режима “Обучение”.

5. Перечислить последовательность дейсвия оператора в режиме “Обучение”.

6. Порядок реализации программы работы робота.

7. Лабораторная работа №7 изучение устройства и работы промышленного робота типа 7605

7.1. Общие сведения

Промышленный робот типа 7605 предназначен для операций загрузки штампового оборудования заготовками и удаление штамповых деталей из рабочей зоны.

Робот включает основание со стойкой, две руки с захватами, пневмопривод движения захватов и рук, узел подготовки воздуха, устройство програмного управления (см. рис. 6.1.).

Предусмотрены следующие движения механизмов робота: зажим и освобождение заготовок и штампованных деталей захватами , движение захватов по оси рук в рабочую зону и из рабочей зоны, подъём рук вверх и опускание вниз, поворот рук по часовой и против часовой стрелки.

Технические данные робота

1. Длина – 1710 мм

2. Ширина – 1710 мм

3. Высота – 1030 мм

4. Масса – 240 кг

5. Количество рук – 2

6. Число степеней подвижности – 4

7. Максимальный ход выдвижения рук – 500 мм

8. Величина подъёма рук – 150 мм

9. Максимальный угол поворота рук – 190 

10. Максимальная грузоподъёмность – 5 кг

11. Грузоподъёмность на максимальной скорости – 2 кг

12. Точность остановке деталей в заданной координате – 0,5 мм

13. Средняя скорость выдвижения рук – 1 м/с

14. Средняя скорость поворота рук – 120 /с

15. Средняя скорость подъёма рук – 0,2 м/с

16. Тип привода рук – пневматический

17. Тип програмного устройства – наборное поле

7.2. Целью данной работы является изучение устройства и принципа действия двухрукого промышленного робота, приобретение навыков составления и осуществление программы работы.

7.3. Условия проведение работы

Работа производится группой студентов в количестве 3-4 человек. Каждый студент получает на реализацию одного из вариантов программы работы манипулятора робота.

7.4. Последовательность выполнения работы

Студент изучает общую компановку и устройство манипулятора робота и его программного управления , составляют схему общего вида робота и обозначают все основные его сборочные единицы и элементы (по натурному образцу).

Затем студенты производят частичный (по указанию преподавателя) съём кожухов и ознакомления с аппаратурой управления движением рук и наборным полем. После ознакомления с устройством робота студенты по указанию преподавателя составляют программу движения механизмов робота, осваивают отдельные циклы движения и реализуют программу в автоматическом режиме. Работа заканчивается сборкой кожухов и составлением отчёта, в котором указывается назначение робота, его техническая характеристика, даётся схема робота, описание его конструкции и принципов действия, приводится словесное описание программы и закодированное её выражение на наборном поле.

Литература: [4, 5].

УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

Запрещается находиться в зоне действия рук робота.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Опишите общее устройство манипулятора и программное управление робота.

2. Какие движения могут совершать механизмы робота?

3. Как задаётся программа работы механизмов робота?

4. Какие типы приводов используются в механизмах робота?

8. Лабораторная работа №8 исследование работы заднего упора ножниц для резки проката

8.1. Назначение устройство, принцип действия, параметры

Задний упор является составной частью подающих и дозирующих систем ножниц для резки проката, функциональное назначение которой –установка отрезаемой от прутка части на заданную длину относительно плоскости реза. Пруток подаётся рольгангом в отверстие до установившегося контакта с задним упором, затем производится отрезка. Значительную часть цикловых потерь времени составляет время, затрачиваемое на подачу прутка и время досылки отскочившего в результате удара прутка до упора. Причем, сокращение времени подачи за счёт увеличения мощности привода рольганга увеличивает время успокоения прутка на упоре. Устранение данного противиречия достигается введением в конструкцию заднего упора демпфирующих устройств. Одним из таких устройств является предложенный в ВГТУ упор (А.с. № 1196171), принцип действия которого использован в лабораторной установке (рис. 8.1).

Заготовка 1 падает по направляющей трубе 2 и ударяется о контейнер 3, заполненный сыпучим дискретным или сплошным пластичным материалом 4. Заданная высотой падения энергия рассеивается за счёт внутреннего трения при деформации заполняющего контейнер материала. Подключенный к осциллографу датчик звукового сигнала 5 позволяет фиксировать время полного успокоения заготовки.

Кинетическая энергия заготовки в момент удара:

Коэффициент диссипации энергии при i-ом ударе:

k_i=(W_i-1-W_i)/W_i-1 .

8.2. Целью данной работы является изучение принципа действия и определение эффективности работы заднего упора.

8.3 Условия и последовательность проведения работы

Работа проводится группой студентов в количестве 3-5 человек.

Студентам выдаётся необходимый измерительный инструмент.

Работа производится в следующей последовательности:

1. Произвести эксперименты при различных материалах , заполняющих контейнер и жёстком упоре , измеряя высоту h падения заготовки с записью времени полного успокоения.

2. Построить кривые h=h(t) и рассчитать K при i-ом ударе.

3. Построить зависимости K от номера удара, при различных величинах h.

4. Сравнить результаты и сделать выводы.

5. Составить отчёт.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Назовите составляющие времени цикла работы ножниц.

2. В чём заключается физическая основа работы демпфирующих устройств?

3. Какое явление используется в исследуемом устройстве?

4. От чего зависит время позиционирования прутка?