Управление машинами с пространственными движениями

Содержание

1. Выбор общей структуры устройства числового программного управления        3

2.        Выбор измерительной системы механизма        11

3.        Выбор комплекта модулей для устройства управления        15

4.        Выбор операционной системы        22

5.        Разработка интерфейса пользователя        22

6.        Разработка алгоритма решения обратной кинематической задачи.        26

Заключение        34

Список используемой литературы        35

1. Выбор общей структуры устройства числового программного управления

1.1 Описание исполнительного механизма

Структура устройства ЧПУ выбирается для исполнительного устройства ZF Auto-Mater BCX-A’B’1000 (рисунок 1).

[pic 1]

Рисунок 1 - ZF Auto-Mater BCX-A’B’1000

Основное назначение – для обслуживания станков по обрабработке зубчатых колес и валов.

Технические данные манипулятора:

номинальная грузоподъемность – 25;40 кг;

число стпеней подвижности – 3;

число рук/захватов на руку – 1/1;

тип привода- гидравлический;

устройство управления – позиционное;

число программируемых координат – 3;

средство программирования перемещений – диодная матрица;

емкость памяти системы – 64 шага;

погрешность позиционирования – 1.5мм;

максимальный радиус зоны обслуживания – 1250,1750 мм;

масса – 700 кг;

линейное перемещение (со скоростью 0.6 м/c) – 500;1000 мм;

угловые перемещения, град;

[pic 2] (со скоростью 70 град/c) – 200,280;

[pic 3] (со скоростью 0 град/c) – 60.

1. Выбор структуры ЧПУ

На основании предпочтений и тенденций, принятых сегодня в техническом сообществе определяется  общая структура устройства ЧПУ.

Общая структура ЧПУ представлена на рисунке 2.

[pic 4]

Рисунок 2 – Общая структура ЧПУ

Выбор промышленной рабочей станции

По каталогам фирм – изготовителей выбирается рабочая станция, либо отдельно монитор, клавиатура, либо программируемая операторская панель, а также другие необходимые стандартные устройства ввода и вывода информации.

Выберем промышленную рабочую станцию Advantech AWS-8259 (рисунок 3)

Связь между пультами станка и оператора и рабочей станции осуществляется по RS-485.

[pic 5]

Рисунок 3 – Промышленная рабочая станция станцию Advantech AWS-8259

Характеристики:

• стальной корпус с алюминиевой передней панелью;
• 15" цветной TFT ЖК-дисплей с разрешением 1024×768 точек и интерфейсом VGA;
• степень защиты передней панели IP65;
• виброзащитное крепление плат;
• отсек для размещения малогабаритного CD-ROM;
• объединительная панель: 4 ISA+4 PCI+1 CPU-слот;
• 60-клавишная мембранная клавиатура и указательное устройство на передней панели;
• варианты исполнения с сенсорным экраном;
• источник питания 300 Вт;
• габаритные размеры 482×356×229 мм;
• масса 22 кг.

Выбираются (проектируются) пульты станка, пульты обучения, программируемый логический контроллер (ПЛК) по каталогам фирм – изготовителей, либо принимается решение об изготовлении части или всех указанных устройств собственными силами.

Станочный пульт - SINUMERIK MCP 483C (рисунок 4)

[pic 6]

Рисунок 4 - SINUMERIK MCP 483C

Элементы управления:

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

В одно из мест для установки индикаторов (2) устанавливаются индикаторы указателя режима «Работа», «Пауза», «Стоп», «Авария». Индикация может производиться при помощи разных цветов индикатора для каждого режима. Второе место отводится для кнопки со световой индикацией Питание», обеспечивающая включение и выключение электропитания приводов.

На пользовательскую клавишу Т1 назначен автоматический выход в исходное исполнительного механизма. На клавишу Т2 назначается выход в исходное исполнительного механизма по каждой оси в отдельности, ось по которой производится выход выбирается клавишами «Ось».