Состав оборудования, принцип работы, особенности конструкции, система управления.

ТМ-161.22.04.Тема 4.2.2. Состав оборудования, принцип работы, особенности конструкции, система управления. РТК на базе токарных патронно-центровых станков. Состав оборудования, принцип работы, компоновка. Управление РТК. Обзор ГПМ и РТК на базе различных групп станков.

                           Теоретический материал

Состав оборудования, принцип работы, особенности конструкции, система управления.

Управление - это целенаправленное воздействие на какой-либо объект или протекающий процесс с целью качественного или количественного изменения параметров и достижения определенных целей.

Всякое управление технологическим объектом включает в себя следующие компоненты:

- сбор первичных сведений об управляемом объекте (сведения об изделии, оборудовании и приемах обработки, записанные в УП), вторичных сведений (сведения, полученные во время управления)

- обработку полученных сведений (выполнение необходимых расчетов, анализ данных, проверка условий и т.д.);

- выводы и принятие необходимых решений;

- обеспечение управляющих воздействий.

УЧПУ наиболее полно и эффективно реализует все компоненты автоматического управления. ЧПУ придает технологическому оборудованию гибкость, так как перестройка его на новый вид технологического процесса, изделий сводится к переналадке оборудования и загрузке УЧПУ новыми управляющими программами с перезаписью новых параметров в массивы данных.

Классификация СУТО.

• По структуре: одноступенчатая и двухступенчатая.

1. Одноступенчатая - центральный диспетчерский пункт (ЦДП) имеет непосредственные линии связи и каналы телемеханики со всеми объектами и комплексами производства.

2. Двухступенчатая - связь осуществляется через промежуточные пункты (операторские или диспетчерские).

• По характеру использования:

1. для оперативного вмешательства в ход процесса;

2. для совершенствования организации управления;

3. для создания новых схем и конструкций, совершенствования машин и комплексов.

• По степени централизации:

1. централизованные (характеризуются наличием в системе единого командоаппарата, с помощью которого осуществляется управляющее воздействие на рабочие органы станка, определяющие требуемую последовательность, скорость, подачу, величину перемещений.)

Преимущества - компактность, малопротяженность линий связи.

Недостатки - значительные затраты на переоборудование из-за изменения конструкции командоаппарата.

Пример: коленвал токарно-револьверного станка;

2. децентрализованные (характеризуются отсутствием командоаппарата, управляющее воздействие формируется каждым отдельным рабочим органом, с помощью упоров и путевых выключателей). Все операции в таких системах выполняются последовательно.

Преимущества - возможность организации управления значительным количеством объектов; исключение последующих сигналов при невыполнении предыдущих, быстрое перерегулирование.

Недостатки - большая протяженность линий связи (увеличение погрешности), из-за регулировки и переустановки упоров значительные затраты времени.

Пример: робототехнический комплекс (РТК) следящего привода.

• По управлению движением:

1. путевые (управление по положению с помощью путевых выключателей, упоров, кулачков);

2. командные (управление по времени с помощью командоаппаратов и ПМК);

• По типу программоносителя: магнитные ленты и диски; перфокарты и перфоленты; ЛВС - локально-вычислительные сети; копиры и шаблоны; кулачки и маховые механизмы.

• По элементной базе: электрические; механические; гидравлические и пневматические.

Требования. 1) Обеспечение высокой мобильности. 2) Обеспечение выполнения сложных задач функционирования. 3) Простота конструкции и низкая себестоимость. 4) Возможность дистанционного управления. 5) Возможность саморегулирования.

Команды СУТО. - Технологические - предусмотренные техпроцессом. - Цикловые - изменение параметров, инструмента, СОЖ, реверс. - Служебные - выполняемые с помощью логических операций. Классификация систем, по характеру информации записанной на программоносителе; системы непрерывные, дискретные и дискретно-непрерывные. В непрерывных системах программа записывается непрерывно.

 Если применяется система с фазовой модуляцией, то программа представляется синусоидальным напряжением, фаза которого пропорциональна программируемым перемещениям; в системах с амплитудной модуляцией перемещениям пропорциональна амплитуда этого напряжения.

Требования к ГПМ, работающего в режиме безлюдной технологии

В ГПС для многономенклатурного мелкосерийного производства ГПМ оснащают широким набором дополнительных устройств, увеличивающих их гибкость. ГПМ, работающие в режиме безлюдной технологии, должны отвечать ряду специальных требований, которые можно разделить на основные и дополнительные.

Например, токарным ГПМ предъявляют следующие основные требования:

• управление от ЭВМ,
• наличие магазина инструментов,
• конвейера для сбора стружки,
• автоматический зажим и разжим заготовок в патроне станка.

К дополнительным требованиям относятся:

• возможность автоматической переналадки патрона по программе,
• регулировки по программе силы зажима заготовки определяемого жесткостью заготовки и силами резания,
• автоматической корректировки УП при изнашивании режу­щего инструмента и т.д.

Аналогичным требованиям должны отвечать и ГПМ на базе многоцелевых сверлильно-фрезерно-расточных станков. Кроме этого, такие ГПМ должны отвечать специфическим требованиям:

• наличие магазинов приспособлений-спутников,
• многошпиндельных головок,
• возможность замены комплектов инструментов или целиком инструментальных магазинов;
• замена тары для стружки
• емкостей для СОЖ при переходе на обработку различных материалов;
• очистка от стружки опорных поверхностей спутников и позиционных приспособлений;
• корректировка положения заготовки в спутнике и т.д.

Обязательным требованием к ГПМ является возможность его встраивания в ГПС. Поэтому он должен иметь стандартные сопрягающие устройства для стыковки с автоматическими транспортно-складскими системами (АТСС), с центральной ЭВМ, а также отдельными системами ЧПУ станков, ПР и транспортных устройств. ГПМ создают на основе модульного принципа.

ТМ-161.22.04.Тема 4.2.2. Состав оборудования, принцип работы, особенности конструкции, система управления. РТК на базе токарных патронно-центровых станков. Состав оборудования, принцип работы, компоновка. Управление РТК. Обзор ГПМ и РТК на базе различных групп станков.

                           Теоретический материал

Состав оборудования, принцип работы, особенности конструкции, система управления.

Управление - это целенаправленное воздействие на какой-либо объект или протекающий процесс с целью качественного или количественного изменения параметров и достижения определенных целей.

Всякое управление технологическим объектом включает в себя следующие компоненты:

- сбор первичных сведений об управляемом объекте (сведения об изделии, оборудовании и приемах обработки, записанные в УП), вторичных сведений (сведения, полученные во время управления)

- обработку полученных сведений (выполнение необходимых расчетов, анализ данных, проверка условий и т.д.);

- выводы и принятие необходимых решений;

- обеспечение управляющих воздействий.

УЧПУ наиболее полно и эффективно реализует все компоненты автоматического управления. ЧПУ придает технологическому оборудованию гибкость, так как перестройка его на новый вид технологического процесса, изделий сводится к переналадке оборудования и загрузке УЧПУ новыми управляющими программами с перезаписью новых параметров в массивы данных.

Классификация СУТО.

• По структуре: одноступенчатая и двухступенчатая.

1. Одноступенчатая - центральный диспетчерский пункт (ЦДП) имеет непосредственные линии связи и каналы телемеханики со всеми объектами и комплексами производства.

2. Двухступенчатая - связь осуществляется через промежуточные пункты (операторские или диспетчерские).

• По характеру использования:

1. для оперативного вмешательства в ход процесса;

2. для совершенствования организации управления;

3. для создания новых схем и конструкций, совершенствования машин и комплексов.

• По степени централизации:

1. централизованные (характеризуются наличием в системе единого командоаппарата, с помощью которого осуществляется управляющее воздействие на рабочие органы станка, определяющие требуемую последовательность, скорость, подачу, величину перемещений.)

Преимущества - компактность, малопротяженность линий связи.

Недостатки - значительные затраты на переоборудование из-за изменения конструкции командоаппарата.

Пример: коленвал токарно-револьверного станка;

2. децентрализованные (характеризуются отсутствием командоаппарата, управляющее воздействие формируется каждым отдельным рабочим органом, с помощью упоров и путевых выключателей). Все операции в таких системах выполняются последовательно.

Преимущества - возможность организации управления значительным количеством объектов; исключение последующих сигналов при невыполнении предыдущих, быстрое перерегулирование.

Недостатки - большая протяженность линий связи (увеличение погрешности), из-за регулировки и переустановки упоров значительные затраты времени.

Пример: робототехнический комплекс (РТК) следящего привода.

• По управлению движением:

1. путевые (управление по положению с помощью путевых выключателей, упоров, кулачков);

2. командные (управление по времени с помощью командоаппаратов и ПМК);

• По типу программоносителя: магнитные ленты и диски; перфокарты и перфоленты; ЛВС - локально-вычислительные сети; копиры и шаблоны; кулачки и маховые механизмы.

• По элементной базе: электрические; механические; гидравлические и пневматические.

Требования. 1) Обеспечение высокой мобильности. 2) Обеспечение выполнения сложных задач функционирования. 3) Простота конструкции и низкая себестоимость. 4) Возможность дистанционного управления. 5) Возможность саморегулирования.

Команды СУТО. - Технологические - предусмотренные техпроцессом. - Цикловые - изменение параметров, инструмента, СОЖ, реверс. - Служебные - выполняемые с помощью логических операций. Классификация систем, по характеру информации записанной на программоносителе; системы непрерывные, дискретные и дискретно-непрерывные. В непрерывных системах программа записывается непрерывно.

 Если применяется система с фазовой модуляцией, то программа представляется синусоидальным напряжением, фаза которого пропорциональна программируемым перемещениям; в системах с амплитудной модуляцией перемещениям пропорциональна амплитуда этого напряжения.