Задачи автоматического управления промышленными роботами
Автоматическое управление – это совокупность воздействий на объект, выбранных из множества возможных на основании определенной информации и направленных на улучшение и поддержание функционирования управляемого объекта в соответствии с целью управления.
Автоматическое управление промышленными роботами должно решать следующие задачи:
- Планирование положений. Необходимо, чтобы были совмещены зоны обслуживания робота и рабочее пространство, в котором выполняется технологическая операция. Таким образом рабочий инструмент может быть доставлен в требуемое положение и с необходимой ориентацией.
- Планирование движений. Необходимо выбрать траекторию движения рабочего инструмента или иного объекта. В данном случае траектория движения и законы изменения скоростей и ускорений должны соответствовать возможностям промышленного робота и технологическим требованиям.
- Планирование усилий. Требования технологического процесса должны быть согласованы с возможностями промышленного робота развивать требуемые силы и моменты в различных точках рабочего пространства.
- Анализ динамической точности. Решение ранее перечисленных задач требует учета динамики промышленного робота, потому что точность движения по траектории зависит от развиваемых скорости и ускорения. Программирование робота без учета динамики может стать причиной появления перекрестных связей, когда движение не соответствует заданному закону динамического влияния.
Системы управления промышленными роботами
Управление промышленным роботом – это совокупность воздействий на механизмы робота, которые обеспечивают выполнение рабочего цикла.
Система управления промышленным роботом – это совокупность устройств, которые реализуют управляющие воздействия.
Применительно к промышленным роботам различают два вида управления ручное и автоматическое. Ручное управление основано на том, что решения об исполнении рабочих циклов является задачей человека. В случае ручного управления используются разнообразные исполнительные устройства: гидравлические, механические, электрические, электронные, пневматические, а также комбинированные. Автоматическое управление заключается в том, что решения об исполнении составляющих рабочего цикла робота система принимает без участия человека. По функциональному назначению автоматические системы управления промышленными роботами делятся на:
- Системы управления неизменяемыми повторяющимися циклами обработки или процессом загрузки-выгрузки. Примерами таких операций являются транспортные и загрузочно-выгрузочные операции автоматической линии или агрегатных устройств станков массового и крупносерийного производства, циклы смены рабочего инструмента в многофункциональных станках.
- Системы управления изменяемыми автоматическими циклами движений, задающиеся в виде индивидуальных материальных моделей-аналогов. Примерами таких систем управления являются системы управления роботами для загрузки и выгрузки часто сменяющихся деталей.
Системы с числовым программным управлением. При данном способе управления программа задается в виде записанного на носителе массива информации. На первых этапах развития систем программного управления такая информация задавалась в аналоговой форме. Сейчас, в связи с развитием микроэлектроники и появлением больших и сверхбольших интегральных схем, программа управления для числовых систем управления промышленными роботами является дискретной, а ее обработка осуществляется цифровыми способами.
Системы с числовым программным управлением - самая развивающаяся группа. По функциональным возможностям и технологическому назначению данные системы делятся на следующие группы:
- Позиционные, в которых важное значение имеют только координаты конечных точек положения исполнительных органов промышленных роботов, после выполнения тех или иных операций, траектория движения к таким точкам значения не имеет.
- Контурные или непрерывные, обеспечивающие движение исполнительного органа по заданной криволинейной траектории.
- Комбинированные или универсальные, в которых осуществляется программирование координат конечных точек и траекторий движения к ним.
По способу ввода программы управления и ее подготовки системы числового программного управления делятся на системы с автономной подготовкой и оперативные системы. В случае автономной подготовки, программа управления готовится и редактируется на программируемом промышленном роботе во время первой обработки детали. Для оперативных систем управляющая программа готовится независимо от обработки детали и движений промышленного робота.
