Мехатрондық қозғалыс модульдері

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 15 бет
Таңдаулыға:

КІРІСПЕ

Қазіргі заманда мехатрондық жүйелерді дайындауда үлкен дайындық пен қиын мәселелерді шешу талап етеді. Сондықтан кез- келген саладағыдай мехатрондық бұйымдарды дайындауда олардың сұраныстағы дәрежесін білу өте қажет нәрселердің бірі сондықтан бұл жерде экономика мен менеджмент саласын ескеріп кеткен жөн болар. Ал енді мехатрондық бұйымдарды шығаруда оларды дайындайтын құрылғыларды да ұмытпау керек оларға гидро, пневмо электр жетектер жатады. Басқалай айтсақ технологияны технология жасайды немесе роботтарды роботтар жасайды.

Ал енді төменде келесі жетектер тізімдеп айтылуда:

Мехатрондық жүйедегі орындаушы құрылғылар қажетті механикалық қозғалысты алу үшін арналған. Төменде МЖ модулін ұсынған орындаушы құрылғылар қарастырылған, ол басқару құрылғысынан (БҚ) және орындаушы деңгейге жататын ақпаратты - өлшеу құрылғысынан (АӨҚ), механикалық энергияны беретін қорек көзінен (Д) және қосымша механикалық құрылғылар жалғастырғыш (муфты), тежегіш (Т), беріліс механизімінен (БМ) тұрады (1-сурет) . Айтылған орындаушы құрылғы мехатрондық қозғалыс модулі деп аталады (МҚМ) .

Қазіргі кездерде бұйым немесе технология шығаруда негізгі шешілетін мәселелерге: экономика, басқару, программалық қамтамасыз ету, персонал немесе кадрлар, шикізат немесе материалдар, сұраныс және үлкен немесе қажетті инвестицияға үлкен көңіл бөлу керек.

Жұмыс үрдісіне мехатрондық жетектердің үлесі бөлек сондықтан мехатрондықдық жетектер мен роботтардық программалық қамтамасыз ету жүйелерін ашып айта кеткен жөн.

Мехатрондық жүйелерді жасаудағы пограммалық қамтасыз ету жүйелері.

Мехатрондық бұйымдарды жасауда негізгі шешілетін мәселелер олар ақпараттық қамтамасыз ету құрылғылары. (1-сурет)

Рис. 1. Функциональный и информационный разрыв между уровнями ERP-системы и технической подготовки производства

1-сурет. Өнеркәсіптік шешімдердегі ақпараттық жүйелердің негізгі сұлбасы

Кез-келген өнеркәсіптерде ақпараттық қамтамасыз ету технологиясы кеңінен қолданылады. Өйткені жұмыс жүргізетін ең негізгі басқаратын жүйелердің бірі болғандықтан басты автоматтандыру рөлін атқарады.

Суретте ERP-жүйесінің контуры көрсетілген және де сәйкес келуші классификациялары APICS, оперативті және техникалық дайындық шешімдерін басқарудағы негізгі мәселелерін шешу кезінде тек қана стратегиялық шешімдердің бір ғана бөлігі шешіледі. Сондықтан өнеркәсіптерде негізгі мәселерді шешкен кездерде басқада ақпараттық жүйелерге жүктеген жөн, өйткені кейбір жүйелер процестердің толығымен негізімен шешкенде жақсы бейімділік рөл атқарады.

Сборочная линия фар автомобиля Opel Astra на фирме Iskra Asing

2-сурет. Өнеркәсіптердегі мехатрондық жүйелердегі ақпараттық құрылғылар

Unior

3-сурет. Мехатрондық бұйымдарды шығарудағы өндірістегі көріністер

Мехатрондық өнімдерді шығарудағы негізгі қиыншылықтар

Қазіргі кезде әлемдік рынокта шығарылған өнімнің ғылымдық негізгі сұранысына келесі үш зат жатады: жоғары дәрәжедегі күрделі конструкциясы, жасалған шикізат сыйымдылық құрамы, бәсекелестік қабілетінің жоғарылығы және өмірлік циклдердегі кооперациясы

ris5

4-сурет. Күрделігі жоғары мехатрондық буын ( күрделі беріліс)

Жасалған өнімнің бәсекелестік қабілетінің арттыруындағы негізгі қадамдарға, тапсырыс беруші адамның көңіліне жағатын өнімді сапалы және тез арада, арзан бағаға да байланысты болып келеді. Көбінесе жасалу уақытын қысқартса үлкен бәсекелестердің алдында артықшылық болады.

Негізгі бәсекелестік қабілетін көтеретін зат ол шығарылған өнімнің қызмет ету уақытын көтеріп және өнеркәсіптердегі қолданыс саларын көбейтсе өнімнің сапасы атарлықтай көтеріледі. Қазіргі уақытта шығарылған мехатрондық бұйымдардың автоматты басқару қабілеттігін көтеру әсерімен, өндіріс салаларында басқада түрлі салалардағы қолданыстары көбейіп қаржы, кадрлық, ақпараттық салаларда қолданылатын болса таптырмас құрылғы болады. Сондықтан көптеген мехатрондық құрылғыларды шығарған кездерде мехатрониканың көптеген салалармен байланысын орындайды. (5-сурет)

мехатроника

5-сурет. Мехатроника саласындағы құрылғыларды жасаудағы басқа салалармен байланыстары.

Жоғарыдағыдай көрсетіліп отырғандай мехатроника саласының басқа салармен байланыстарын көруге мүмкіндік береді. Сондықтан көріп отырғандай мехатроника саласы ғылымдаға жаңа сала болғандықтан күрделі электрондық схемалармен байланыстарын көрсетеді, сондықтан көптеген елдерде мехатрондық бұйымдарды жасаудағы басты жұмыстарды жасаудағы кадрлардың жеткіліксіздігі осы мәселелерді шешуде қиын жағдай туғызады . Көптеген қолданбалы салаларда мехатрондық жетектрді жасауда немесе тіпті автоматикалық құралдарда кеңінен қолданылады.

Мехатрондық бұйымдарды жасауда ең көп қолданылатын жетектерге иерархиялық басқару саласындағы төменгі саласын немесе сатысын орындайды. Ал мехатрондық қозғалтқыштарды құрайтын негізгі құраушы элементтерге пневматикалық, гидравликалық және электрлік жетектер болады.

6-сурет. Жұмыс үрдісі кезіндегі мехатрондық лаборатория.

МҚМ құрамы жағынан МЖ құрамында да, немесе өздігінше техникалық құрылғы ретінде және әртүрлі машиналарда қолданылуы мүмкін.

Ескерте кететін бір жай, әдебиеттерде кездесетін әртүрлі терминалогиялық түсініктерге байланысты, басқарушы және орындаушы жетектер, сервожетектер, сервомеханизмдер, бақыланатын жетектердің бәрі МҚМ-ге сәйкес сипаттамалары бар, сондықтан МҚМ-ге жатқызуға болады.

МҚМ МЖ-нің базалық функционалдық элементі болып табылады, ол МЖ-нің барлық қасиеттері мен мүмкіндіктерін анықтайды. Әрине қоғамның және байланыстың жоғары даму кезінде, жоғары технология элементі болғандықтан МЖ жіне МҚМ-ге әртүрлі көрсеткіштері бойынша жоғары талап қойылады.

Осылайша, мысалы, МҚМ айнымалы динамикалық сипаттамалар шартында жұмыс істеуі керек және де олар кері факторларға әсер етпеуі тиіс. Үлкен жүктеме кезінде МҚМ осы жүктеменің демпфирлеумен қамтамасыз ету қажет.

МҚМ-ге қойылатын маңызды шарттардың бірі салмаққа қуаттың үлкен қатынасы. Жалпы салмақты және өлшемдерді кішірейту МҚМ-дің сипатты үрдісі болып табылады. МҚМ қозғалысты басқаруды орындайтын механикалық энергияны түрлендіретіндіктен, МҚМ-ге келесідей талаптар қойылады: жылдамдық, қозғалыс байсалдығы, жоғары жүктемелік қасиеті, дірілдің болмауы. Пайдалану кезінде МҚМ нақты берілген қозғалыспен қамтамасыздандыру қажет, жоғары шу көздері болмауы керек, пайдалануда қауіпсіз және ыңғайлы болуы керек. Нақты талаптарына сәйкес МҚМ төмен бағалы, сәйкес үлгі жобасы, және ыңғайлы адам-машиналық интерфейсі болуы керек.

Практикада көптеген белгілермен ерекшеленетін арнаулы әртүрлі МҚМ кездеседі. Негізгі ерекше белгісі механикалық энергияны түрлендіретін қорек көзі болып табылады. Осы белгілері бойынша МҚМ пневматикалық, электрогидравликалық және электрлік болып бөлінеді. Кейбір МЖ құрамына әртүрлі белгілері бар МҚМ кіреді. Осы МҚМ әр қайсысына толық тоқталайық.

Жетектерді дайындау кездердегі негізгі шешетін мәселелер

Пневматикалық жетек дайындау

Пневматикалық МҚМ-де механикалық энергияны түрлендіруші пневмоқозғалтқыштар сызықты (пневмоцилиндр) және айналмалы қозғалысты (бұрылмалы пневмоқозғалтқыштар) болып табылады. МҚМ-дің пайдалану аймағы өндірістік роботтытехника, дәлдігі жоғары емес жетектерде, екі қалыпты механизм жетектерінде (қақпақ, ұстау) және қарапайым өндірістік автоматтарда. Механикалық қозғалысты тікелей орындау үшін пневматикалық МҚМ құрамына: біржақты және екі жақты қозғалыс пневмоқозғалтқыштары, толық бұрылмайтын, пневмоқозғалт- қыштар, пневмомоторлар, мембраналық камералар және т. б. кіреді. Қозғалтқыштарды басқару және жұмыс жасату үшін қосымша құрылғыларға мыналар кіреді. Қозғалтқыштарды басқару және жұмыс жасату үшін қосымша құрылғыларға мыналар кіреді: үлестіруші аспап, әртүрлі пневмоқақпақтар, пневмодросселдер, қысымды айқындағыш және түзетуші, ауаны дайындау аспабы және т. б. пневматикалық МҚМ басқару үшін микропроцессорлық басқару модулі және де ағымды автоматұа негізделген басқару жүйесін қолдануға болады.

Пневмоцилиндрдің сояуыш күйі потенциометрлермен өлшенеді (П), оның сигналы қорек көзінен қоректенетін (ҚК) сервокүшейткіштерге түседі (СК) . Сервокүшейткіш сигналды пневмоцилиндрге ауаның келуін басқаратын сервоүлестірушіге береді.

Пневматилық МҚМ негізгі ерекшеліктері:

жылдамдығы;
шығысында күшті басұару мүмкіншілігі;
қосымша механикалық берілісті талап еткізбейтін қарапайым құрылысты;
пайдалануда қарапайымдылыға;
от және жарылу қауіпсіздігі;
ағымды автоматиканы қолдану мүмкіншілігі.

Алайда пневматикалық МҚМ-ді қолдануды шектейтін себептері де бар. Пневматикалық МҚМ-дің мәнді жетіспеушіліктері де бар, солардың маңыздысы ауаның қысылуынан берілген нақты қозғалысты және орнын анықтау мүмкін емес және де пневматикалық МҚМ төмен жұмыс қысыммен шартталған төмен қуатты болады, қозғалыс байсалдығымен (плавность) қамтамасыз ете алмайды, ауаны дайындау құрылғысын талап етеді. Алайда болашақта пневматикалық МҚМ қолдану аумағын кеңейту үшін пневмоавтоматика элементтері мен құрылғылары жасалуы мүмкін.

Электрогидравликалық жетекті дайындау

Электрогидравликалық МҚМ-де механикалық энергияны түрлендіруші қорек көзі ретінде сызықты (гидравликалық цилиндр) және айналмалы қозғалысты (бұрылмалы гидроқозғалтқыштар және гидромоторлар) гидроқозғалтқыштар қолданылады. Электргидравликалық МҚМ теория негіздері В. Ф. Казмиренко жұмысында толық баяндалған. өндірістік роботтар жайлы деректер Ю. В. Козырев анықтамасында берілген.

Электргидравликалық МҚМ күрделі жүйе болғандықтан төменде қысқаша құрылымы жұмыс принципі және негізгі ерекшеліктері қарастырылған. Электрогидравликалық МҚМ орындаушы немесе күштік бөлігі көлемдік және дроссельдік реттеуіштері бар гидроқозғалтқыштан, үлестіруші құрылғыдан, сақтандырғыш қақпақшалардан, сүзгіштерден, гидросорғыштан және бас қа да қосымша құрылғыдан тұрады. электрогидравликалық МҚМ-дің құрылымдық функционалдық схемасы 3-суретте көрсетілген. И - кіріс сигналы жоғары орналасқан иерархиялық басқару жүйесінен орындаушы деңгейдің басқару жүйесіне (БЖ) беріледі. Одан кейін бұл сигнал салыстыру құрылғысынан (СҚ), программалық сигналжәне ақпарат күшейту санағышынан (КС) кернеу түрінде ақпаратты салыстыру құрылғысы құрылғысы арқылы жылдамдық санағышы (ЖС) күйіне беріледі, содан соң күшейтілгеннен кейін келесі құрылғыға барып түседі. Бұл құрылғы гидрожетекті (ГЖ) шығыны бар бірдей сұйық ағынды реттеуге арналған, электрлік сигналға айналдыратын электрлік немесе механика электрлік сигналдардың түрлендіргіші болып табылады.

Гидрожетек блогы көлемді немесе дроссельді реттеуіш және жалпы күшті тудыратын (Q _д ) гидроқозғалтқыш (ГҚ) құрылғысынан тұрады. гидроқозғалтқыш механикалық түрлендіргішке (МТ) немесе тікелей реттеу объектісіне (РО) әсер ете алады. 3-суретте қосымша механикалық түрлендіргішке әсер ететін сыртқы қорек көзіне кірістері және жалпыланған күш көрсетілген. Гидроқозғалтқышқа берілетін сұйықтық ағынын реттеу үшін көлемі басқарылатын сорғыштар және дроссельді үлестірушілер пайдаланылады. Реттелетін жұмыс көлемді аксиальді поршенді кеңістік механизмі болып табылады. Дроссельді үлестірушілердің екі түрін пайдаланады: үлкен қуатты жетек үшін және золотникті және ағымды. Тұрақты көлемді гидросорғышы бар дроссельмен басқарылатын гидрожетекті әдетте аз қуатта қолданады. Үлкен және өте үлкен жүктеме және қуаттарда айнымалы реттеу көлемі бар дроссельмен басқарылатын гидрожетекті әдетте аз қуаттарда қолданылды.

Электрогидравликалық МҚМ келесідей ерекшеліктері бар:

жоғары энергосыйымдылық
жылдамдық
құрылысының қарапайымдылығы және құрастыру, жинау кезінде агрегатты-модуль принцинін қолдануға болады;
жұмыс сұйығын аз қысылу қасиетінен статикалық жүктеме көрсеткіштерінің тұрақтылығы;
жүйенің п. ә. к азайтатын қозғалыстың механикалық түрлендіргіштері қажет емес.

Алайда электрогидравликалық МҚМ-дің келесі кемшіліктері бар:

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.