Основные требования при разработке конструкций ПР агрегатно-модульного типа.

Одним из важных требований агрегатно-модульного построения ПР является требование конструктивного формирования отдельных элементов по функциональном признаку. В этой связи агрегатные узлы должны быть по возможности законченными и конструктивно независимыми элементами, то есть модулями.

В составе гаммы агрегатных узлов исполнительной системы необходимо предусматривать унифицированный ряд базовых кинематических модулей. В данном случае под кинематическим модулем понимается агрегатный узел, включающий привод, устройство управления и клемные разъемы для подвода питания и соединения с устройством управления более высокого уровня.

Конструкции узлов должны удовлетворять требованиям динамики, прочности и жесткости в пределах отдельных типоразмеров, установленные соответствующими нормативами. Модули ПР должны обеспечивать взаимную компоновку в различных сочетаниях и положениях, а их монтаж должен быть простым и надежным. Стыковочные элементы узлов однотипного назначения должны быть унифицированы.

Конкретные модификации ПР построенные из модулей должны удовлетворять следующим требованиям:

1) конструктивно-технологические параметры ПР (грузоподъемность, скорость перемещения рабочего органа, погрешность позиционирования и т.д.) должны соответствовать его функциональному назначению и требованиям конкретного технологического процесса.

2) структурная схема ПР и его компоновка должны обеспечивать минимальный объем манипуляционных действий для обслуживания конкретной модели основного технологического оборудования или для выполнения определенных технологических операций.

3) число степеней подвижности ПР должно быть минимальным, но достаточным для выполнения требуемых манипуляционных действий, а система управления должна максимально (но без избыточности) соответствовать требованиям конкретных технологических задач.

4) объем операций, выполняемых ПР, и темп их исполнения в сочетании с суммой затрат на внедрение ПР должны обеспечивать технико-экономическую эффективность применения ПР.

С переходом к модульному построению ПР следование какому-либо ряду грузоподъемности становится затруднительным, т.к. грузоподъемность зависит от массы его узлов, их типа, длины ходов, набора рабочих движений и т.д. Кроме того, модули имеют возможность установки в различных сочетаниях и положениях, что также оказывает влияние на грузоподъемность. Поэтому номинальная грузоподъемность, характеризующая гамму модульных ПР, регламентируется лишь для базовых моделей и наиболее характерных конфигураций.

Выбор ряда по грузоподъемности для специализированных модульных роботов осуществляется на основе следующих соображений. Анализ распределения номенклатуры металлорежущих станков по весовым характеристикам обрабатываемой детали показал, что станки, обрабатывающие детали весом до 10 кг составляют не более 6%, а детали весом более 160 кг составляет не более 12%. Поэтому целесообразно ограничить ряд по грузоподъемности: 10, 20, 40, 80, 160 кг.

Вместе с тем опыт проектирования ПР свидетельствует о том, что в ПР грузоподъемностью 20 кг используются те же конструктивные решения, что и для ПР грузоподъемностью 10 кг. То же самое относится и для ПР грузоподъемностью 40 и 80 кг. Поэтому ряд грузоподъемности для специальных модульных ПР можно ограничить 3-я значениями: 10, 40 и 160 кг. Такое ограничение позволит значительно сократить число типоразмеров модулей.

Скорости и перемещения исполнительных органов регламентируются в пределах отдельной группы роботов, построенных, как правило, на основе какой-либо базовой модели.

Анализ конструкций модульных роботов показывает, что значения перемещений, как правило, кратны 50 или 100 мм.

Конструкции стыковочных элементов и присоединительные элементы узлов.

В существующих конструкциях модульных ПР используются 2 вида соединений: клеммовое и винтовое. Клеммовое применяется, как правило, в ПР с малой грузоподъемностью. При соединении винтами предусматривают базовые плоскости и крепежные отверстия.

Захватные устройства нормализуются по грузоподъемности, наибольшему размеру схватываемой поверхности, конструкции и размерам крепления к руке робота.

 

Системы автоматизированного проектирования. Основные понятия и определения.(Состав рынка САПР)

САПР

Четыре основных концепции:

1) CAD (Computer Aided Design) – общепринятое международное обозначение системы для разработки моделей и чертежей с использованием компьютера.

2) CAE (Computer Aided Engineering) - общепринятое международное обозначение системы для проведения различных видов инженерных расчётов.

3) CAM (Computer Aided Manufacturing) - для автоматической, автоматизированной разработки программ обработки на станках с ЧПУ.

4) PDM (Product Data Management) - система для хранения разграничения доступа к нему и управления всеми данными об изделиях и корпоративных процессах, что позволяет обеспечивать чёткое и безопасное манипулирование всеми данными проектов, которые могут быть представлены в различном электронном виде. Позволяет организовать одновременную работу.

Ассоциативная связь - при проектировании поверхностей и сборок в современных САПР имеется возможность определить влияние одних элементов на другие. При этом обозначив один раз такую зависимость пользователь получает возможность автоматического изменения параметров.