Требования к промышленным роботам для автоматизации сварочных процессов

Сущность применения промышленных роботов (ПР) для сварки состоит в том, что человек из процесса исключается и искусство квалифицированного сварщика заменяется последовательностью программируемых элементарных операций, позволяющих с достаточной и воспроизводимой точностью совершить требуемый процесс сварки. Человек не может достаточно точно воспроизвести геометрию и траекторию шва. Он не обеспечивает достаточно точное позиционирование точек сварки.

Однако не всякий промышленный робот пригоден для сварки. Помимо транспортных перемещений сварочный робот должен участвовать в управлении технологическими параметрами сварочного процесса.

Отсюда возникают общие требования к сварочным ПР:

1. Высокоразвитая система управления, способная обеспечить регламентированное движение исполнительного органа робота одновременно по нескольким координатам.

2. Повышенная жесткость конструкции робота.

3. Простая и точная система обучения робота, позволяющая ограничить субъективные ошибки, совершаемые наладчиком при обучении робота, достаточно малой величиной.

4. Высокая помехоустойчивость и надежность устройства управления ввиду больших импульсных помех от сварочных аппаратов.

5. Адаптация к отклонениям в пространственном расположении и ориентации заготовки от заданных.

При выборе сварочного промышленного робота необходимо иметь достаточно полное представление как об объектах, так и о технологии сварки при оптимизации с экономическими критериями в современных экономических условиях.

Библиографический список

Основной

1. Львов Н.С., Гладков Э.А. Автоматика и автоматизация сварочных процессов. М.: Машиностроение, 1982. 302 с.

2. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, 1989. 304 с..

3. Основы теории автоматического регулирования: Учебник для машиностроительных специальностей вузов /В.И.Крутов, Ф.М.Данилов, П.К.Кузьмин и др.; Под редакцией В.И.Крутова. М.: Машиностроение, 1984.

4. Потон Б.Е. Промышленные роботы для сварки. Киев, 1977.

5. Попов Е.П., Письменный Г.В. Основы робототехники. М.: Высшая школа, 1990. 224 с.

Дополнительный

1. Бессекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1975. 767 с.

2. Потон Б.Е. Элементы расчетов цепей и аппаратов переменного тока для дуговой сварки. Киев, 1953.

3. Механика промышленных роботов. М.,1988.

4. Кобринский А.А. Манипуляционные системы роботов: Основы устройства, элементы теории. М., 1985.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................................

1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ.................

1.1. Системы автоматического управления................................................

1.1.1. Основные понятия теории автоматического управления...........................................

1.1.2. Структурная, функциональная и принципиальная схемы САУ................................

1.1.3. Обратная связь, звено, передаточная функция............................................................

1.1.4. Системы стабилизации, программного управления и следящие.............................

1.1.5. Управление по отклонению, возмущению и комбинированное..............................

1.1.6. Непрерывное и дискретное управление......................................................................

1.1.7. Задачи теории автоматического управления..............................................................

1.2. Математическое описание САУ...........................................................

1.2.1. Дифференциальные уравнения САУ...........................................................................

1.2.2. Линеаризация САУ........................................................................................................

1.2.3. Решение дифференциальных уравнений САУ...........................................................

1.2.4. Преобразование Лапласа...............................................................................................

1.2.5. Передаточная функция звена........................................................................................

1.3. Характеристики систем автоматического регулирования..............

1.3.1. Типовые воздействия.....................................................................................................

1.3.2. Переходная характеристика..........................................................................................

1.3.3. Частотные характеристики............................................................................................

1.3.4. Логарифмические частотные характеристики............................................................

1.4. Типовые звенья САУ.............................................................................

1.4.1. Позиционные звенья......................................................................................................

1.4.2. Дифференцирующие звенья..........................................................................................

1.4.3. Интегрирующие звенья.................................................................................................

1.5. Передаточная функция САУ................................................................

1.5.1. Последовательное соединение звеньев(рис.1.5.1)......................................................

1.5.2. Параллельное соединение звеньев (рис.1.5.2,а)..........................................................

1.5.3. Встречно-параллельное соединение звеньев (рис.1.5.2,б).........................................

1.5.4. Структурные преобразования САУ при переносе сумматора и воздействия параллельно контуру......................................................................................................

1.5.5. Построение логарифмических частотных характеристик САУ...............................

1.6. Устойчивость САУ.................................................................................

1.6.1. Понятие об устойчивости и виды устойчивости........................................................

1.6.2. Корневой критерий устойчивости...............................................................................

1.6.3. Алгебраический критерий устойчивости....................................................................

1.6.4. Критерий устойчивости Гурвица.................................................................................

1.6.5. Критерий устойчивости Михайлова............................................................................

1.6.6. Критерий устойчивости Найквиста.............................................................................

1.7. Качество работы САУ...........................................................................

1.8. Синтез САУ.............................................................................................

1.8.1. Синтез САУ требуемого качества................................................................................

1.8.2. Методика анализа системы...........................................................................................

1.8.3. Коррекция работы САУ.................................................................................................

1.9. Моделирование САУ.............................................................................

1.9.1. Виды моделирования.....................................................................................................

1.9.2. Аналоговые вычислительные машины.......................................................................

1.9.3. Методы решения дифференциальных уравнений на АВМ.......................................

1.9.4. Операционные усилители и схемы на их основе.......................................................

2. АВТОМАТИЗАЦИЯ СВАРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ................................

2.1. Автоматизация дуговой сварки...........................................................

2.1.1. Система автоматического регулирования дуги саморегулированием (АРДС)......

2.1.1.1. Эффект саморегулирования длины дуги........................................................

2.1.1.2. Принципиальная схема системы автоматического регулирования дуги саморегулированием (АРДС)............................................................................

2.1.1.3. Вывод дифференциальных уравнений............................................................

2.1.1.4. Анализ устойчивости АРДС............................................................................

2.1.2. Системы автоматического регулирования напряжения дуги...................................

2.1.2.1. Область применения..........................................................................................

2.1.2.2. Структурная схема АРНД.................................................................................

2.1.2.3. Принципиальная схема АРНД на основе операционного усилителя.........

2.1.3. Система автоматического регулирования вылета электрода (АРВ)........................

2.1.3.1. Область применения..........................................................................................

2.1.3.2. Математические зависимости..........................................................................

2.1.3.3. Функциональная схема АРВ............................................................................

2.1.3.4. Системы АРВ по току с использованием фотоэлектрического датчика.....

2.2. Элементы САУ.......................................................................................

2.2.1. Чувствительные элементы............................................................................................

2.2.1.1. Датчики измерения длины дуги.......................................................................

2.2.1.2. Датчики проплавления стыка...........................................................................

2.2.1.3. Определение размеров сварочной ванны.......................................................

2.2.1.4. Датчики температуры в сварочной ванне.......................................................

2.2.1.5. Поиск разделки кромок шва.............................................................................

2.2.2. Усилительные элементы................................................................................................

2.2.2.1. Классификация усилительных элементов......................................................

2.2.2.2. Основные типы усилителей.............................................................................

2.2.3. Исполнительные элементы в САУ...............................................................................

2.2.3.1. Классификация исполнительных элементов..................................................

2.2.3.2. Пневмоприводы.................................................................................................

2.2.3.3. Гидравлические приводы.................................................................................

2.2.3.4. Электрические приводы...................................................................................

2.3. Сварочные промышленные роботы...................................................

2.3.1. Основные понятия и классификация промышленных роботов................................

2.3.2. Основы теории манипуляционных механизмов........................................................

2.3.3. Технические характеристики манипуляторов............................................................

2.3.4. Разновидности систем программного управления промышленными роботами и принципы их действия...................................................................................................

2.3.5. Требования к промышленным роботам для автоматизации сварочных процессов

Библиографический список......................................................................