Разработка АСУ процессом производства конической шестерни среднего и заднего моста 6520-2402017
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Усилия, возникающие в местах контакта объекта с рабочими элементами, зависят от способа закрепления объекта в захватном устройстве и направления действия вектора равнодействующей силы, приложенной к объекту.
Считаем, что центр масс объекта совпадает с центром схвата или имеет небольшое смещение. При движении исполнительного устройства с ускорением объект также будет двигаться ускоренно. Вектор равнодействующей силы Q от силы веса объекта и максимальной инерционной силы равен по формуле:
, (8)
где
m=20 кг.
Q=20* (9,8+1,5) =226 Н
Усилия в местах контакта объекта с рабочими элементами показаны на рисунках 1 и 2.
Рисунок 1
(9)
Рисунок 2
(10)
Найденная сила является минимально необходимой, которая требуется для удержания объекта. Для надежного закрепления объекта в рабочих элементах необходимо приложить усилие захватывания больше минимального.
4. Разработка системы управления
Спроектировать систему управления для автоматизированного комплекса, предназначенного для процесса обработки деталей конической шестерни ведущего среднего (5320-2502017) и заднего моста (6520-2402017-10), согласно требованиям пользователя и используя при разработке метод нисходящего проектирования.
Управление РТУ должно производится в автоматическом режиме.
Проектируемая система должна:
Управлять станками.
Станки с ЧПУ должны автоматически начинать свою работу при наличии в заготовки/детали в зоне загрузки. Рука ПР при этом должна находиться вне рабочей зоны станков.
Управлять ПР.
ПР должен осуществлять функции передвижения руки в зоне загрузки, над склизом, над станком 1, над станком 2, над станком 3, над станком 4, над станком 5, над станком 6, над станком7; подъема руки; опускания; зажима/разжима заготовки (детали); вращения ЗУ в положение 0 и 90.
4.1 Разработка функциональной модели СУ
Функциональная модель объединяет одинаковые функции системы в модули. Функциональная модель СУ представлена на рисунке 3. Глобально система состоит из трёх модулей:
Ввод;
Обработка;
Вывод
Производя детализацию, получим следующий набор модулей:
Модуль преобразования входного напряжения. На вход его поступают сигналы с датчиков с различными электрическими уровнями. Здесь они преобразуются в унифицированные значения тока и напряжения необходимые для подачи на вход следующего модуля. Этот модуль реализуется аппаратно;
Модуль гальванической развязки сигналов. Является аппаратным модулем. Функциональная модель представлена на рисунке 3.
Рисунок 3
4.2 Разработка структурной схемы
Структурная схема СУ представлена на рисунке 4. Структурная схема состоит из блока контроллера и из трех больших блоков, а каждый блок состоит из нескольких подблоков. Первый блок состоит из подблока Робота 1, подблока станками с ЧПУ и подблока устройства загрузочно-ориентирующего. Подблок робота 1 имеет датчики положения, наличия и зажима и управляющих сигналов движением пневмоцилиндров и электродвигателя. Датчики положения, наличия и зажима отправляют сигнал на контроллер. Контроллер обрабатывает сигналы с датчиков и посылает сигнал на управлением движением пневмоцилиндров и электродвигателя. Подблок станков с ЧПУ состоит из датчиков зажима и окончания цикла обработки и запуска цикла обработки. Датчики посылают сигнал на контроллер. После обработки сигнала с датчиков, контроллер посылает сигнал на запуск цикла обработки. Подблок загрузочно-ориентирующего устройства состоит из датчиков наличия детали и управляющих сигналов. При срабатывании датчика наличия детали, сигнал идет на контроллер а после обработки с контролера, посылается сигнал управления устройства ориентации. Блок скат-склиз имеет аналогичный датчик как и в предыдущем подблоке, датчик наличия отправляет сигнал на контроллер.
Рисунок 4
Определение сигналов с датчиков и сигналов управления.
В состав автоматической линии по обработке детали "Конической шестерни среднего и заднего моста" входят следующие виды технологического оборудования:
-Семь станков с ЧПУ;
-Два загрузочно-ориентирующих устройства;
-Три промышленных робота;
-Разрабатываемая система управления должна:
-Обеспечить согласованную работу оборудования на участке в соответствии с представленной на чертеже циклограммой.
-Управлять включением/выключением программы обработки на станках.
-Управлять приводами промышленного робота.
-Получение сигнала наличие заготовки в загрузочно-ориентирующих устройствах и склизе.
4.3 Разработка циклограммы
Циклограмму работы АЛ и назначения датчиков представлена на листе на листе ДП 0.220301.65.17.10.45.00.00 ДЦ.
Для управления ходом технологического процесса необходимо на соответствующем оборудовании расставить датчики. Количество и тип датчиков определяется исходя из определённых соображений.
Количество датчиков должно быть достаточным, но не избыточным. При увеличении количества датчиков увеличивается стоимость системы в следствии необходимости установки дополнительных средств сопряжения.
Тип датчика зависит от того на какие действия он должен срабатывать (перемещение, вращение, угол поворота, наличие объекта в рабочей зоне, изменени