Погрешность позиционирования

F'lr — наибольшая угловая погрешность положения колеса в пределах одного оборота (рис. 18.20, а) при зацеплении его с идеально точным колесом, т. е. разность между действительным и номинальным углами поворота ведомого колеса, выраженная длиной дуги делительной окружности.

Так как задача определения размеров звеньев механизмов решается с той или иной степенью приближения, то необходимо оценивать отклонения закона движения синтезированного механизма от заданного, исходного j закона движения Для ряда значений угловой координаты входного звена необходимо определить угловые или линейные координат^ выходного звена Тогда, погрешность положения выходного звен? для г'-го положения входного звена будет I

Ошибка положения ведомого звена. Перечисленные выше определения ошибок введены на основании понятия ошибки положения механизма. Положение ведущих звеньев действительного и теоретического механизмов здесь принимались одинаковыми. В действительности редки случаи, когда ведущее звено занимает абсолютно точно заданное положение. Поэтому вводятся еще понятия ошибок положения и перемещения ведомого звена механизма, под которыми понимается разница положений и перемещений ведомых -звеньев действительного и теоретического механизмов, происходящая из-за неточности действительного механизма и погрешности положения его ведущего звена. На рис. 1.67 показана погрешность положения ведомого звена механизма

зависимость между положением ведомого звена и параметрами, содержащими ошибки. Недостатком дифференциального метода является то, что в нем не учитываются первичные ошибки параметров, не вошедших в уравнение механизма. Кроме того, в ряде случаев уравнение механизма оказывается сложным и дифференцировать его трудно. Кривошипно-ползунный механизм. Найдем погрешность положения А5 звена 3 кривошипно-ползунного механизма, определяемого координатой S (рис. 1.69). Погрешность AS возникла из-за ошибок в размерах звеньев: размер г звена / выполнен с ошибкой Дг, размер / звена 2 — Д/, эксцентриситет h увеличен на величину ДА. Положение ведущего звена, определяемое углом ф, будем считать соответствующим заданному.

и, подставив в первое уравнение (1.148), получим погрешность положения механизма А 5, выраженную через известные величины (значения угла Р в зависимости от ср определяется из второго уравнения (1.147),

Таким образом, погрешность положения можно представить как сумму частных погрешностей, возникающих от неточностей параметров г, /, h:

Если угол ф неточен и в действительности равен ф + Аф, то используя принцип независимости действия ошибок, погрешность положения ведомого звена механизма можно найти дифференцируя уравнения (1.147) по ф и Р:

Изложенный метод определения погрешностей применим и для плоских механизмов с высшими кинематическими парами. На рис. 1.71, например, определена погрешность положения плоского кулачкового механизма, возникшая из-за погрешностей поверхности кулачка Арк и радиуса ролика Аг. Отрезок ASB = -^- на плане малых перемещений будет погрешностью (в масштабе (ii)

Метод планов малых перемещений. Этот метод позволяет строить план малых перемещений без построения преобразованного механизма. Погрешность положения ведомого звена по этому методу

Геометрический метод. По этому методу погрешность положения ведомого звена находится из геометрических построений на основании сопоставления двух механизмов: теоретического и с первичной ошибкой. При установлении зависимостей между величиной первичной ошибки и ошибкой положения ведомого звена принимаются упрощения (например, sin (а -f А а) ^ sin а; ig(a -fAa) ^ ^tga; cosAa^sl, длины дуги и хорды при малых углах равны и т. д.), которые снижают точность метода.

Для каждой степени точности устанавливается три группы показателей отдельных независимых норм: кинематической точности, плавности работы колеса и контакта зубьев. Нормы кинематической точности определяются требованиями к параметрам колеса, обеспечивающим минимальное отклонение передаточного отношения передачи в пределах оборота. Показателем кинематической точности зубчатого колеса является кинематическая погрешность AFS — наибольшая угловая погрешность положения колеса в пределах одного оборота при однопрофильном зацеплении его с идеально точным колесом (рис. 3.63, а).

Основные технические показатели. Номинальная грузоподъемность — наибольшее значение массы предметов производства или технологической оснастки, включая массу захватного устройства, при которой гарантируется их удержание и обеспечение установленных значений эксплуатационных характеристик; зона обслуживания —• пространство, в котором выполняет свои функции рабочий орган — составная часть исполнительного устройства для непосредственного выполнения технологических операций и вспомогательных переходов; число степеней подвижности, погрешность позиционирования и отработки траектории рабочего органа.

Промышленный робот УМ160Ф281 обеспечивает установку, снятие деталей н их межстаночное транспортирование. Грузоподъемность 160 кг, погрешность позиционирования — не более ±! мм при максимальных скоростях перемещения отдельных звеньев 0,8 ... 1,6 м/с.

В связи с.малым полем измерения в ТВМ и ФЭМ объекты больших размеров перемещаются с помощью точных программируемых приводов (обычно в пределах 300—500 мм). При этом абсолютная погрешность позиционирования изделия составляет 0,01—0,1 мм. Таким образом, в этих приборах реализуется принцип комбинированного сканирования объекта — высокоточного сканирования в малом поле измерения и менее точного сканирования, но имеющего большие пределы перемещения.

Основным показателем точности функционирования роботов с позиционными системами управления служит точность позиционирования их звеньев. Этот показатель является важным и для роботов с контурными системами управления. В подавляющем большинстве случаев погрешность позиционирования точки руки робота достаточно характеризовать величиной отклонения этой точки после автоматического позиционирования от положения, заданного при обучении робота. Для измерения величины погрешности позиционирования может быть использовано устройство, принципиальная схема которого показана на рис. 8.

Погрешность позиционирования робота может быть определена специальной трехкоординатной головкой (рис. 9), применение которой представляется оправданным при стесненном рабочем пространстве робота в зоне позиционирования [2].

котором ограниченном диапазоне и изменяются случайным образом от одной реализации к другой внутри этого диапазона. К ним относятся: отклонения вершины инструмента от оси вращения шпинделя вследствие наличия биения Д2, погрешность позиционирования обрабатываемой детали на рабочей позиции Д8 и др.

Участок состоит из фрезерно-центровалъного станка, двух токарных полуавтоматов, автоматического манипулятора и вспомогательных устройств. Фрезерно-центровальный станок обеспечивает обработку торцов и центральных отверстий. Токарный полуавтомат с системой- ЧПУН22-1М обеспечивает обработку цилиндрических, конических и сферических поверхностей, прорезку канавок и нарезание резьбы. Автоматический манипулятор обеспечивает установку — снятие деталей и их межстаночное транспортирование при линейном расположении станков на участке. Грузоподъемность манипулятора — 160 кг, погрешность позиционирования не более ± 1мм при максимальной скорости перемещения отдельных звеньев 0,8 — 1,8 м/с. Манипулятор оснащен датчиками внешней информации и выполняет в адаптивном режиме широкий круг операций, включая поиск деталей в накопителе, измерения диаметра и длины заготовки, отбраковки заготовок с недопустимыми отклонениями размеров, перебазирование деталей, их промежуточное складирование и укладку в выходной таре. Программирование автоматического манипулятора осуществляется методом обучения.

При уменьшении Vmen снижается абсолютная величина колебаний скорости, хотяКу т^ const. С увеличением длины хода Fcp увеличивается. Kv при прямом и обратном ходах стола различаются существенно. Минимальные значения К„ достигаются при сварочных скоростях Fnacn=16--20 мм/с. При этом погрешность позиционирования не превышала паспортного значения. Следует иметь в виду, что указанные результаты получены без учета работы сварочного оборудования»

Испытания поворотной планшайбы проводились при одной скорости Fnacn=1,047 рад/с (60 град/с), что определяется особенностями конструкции. и>ср в зависимости от угла поворота ос и направления вращения практически не меняется и составляет 0,26—0,28 рад/с. Максимальные ускорения при разгоне и торможении составляют от 18 до 10 рад /с2, что приводит к инерционным моментам величиной 12 и 15 Н-м соответственно; измеренная на радиусе 300 м погрешность позиционирования составила 0,3 мм, что меньше паспортного значения (+0,5 мм).

При вертикальном перемещении руки на осциллограммах практически отсутствует участок установившегося движения. На рабочем участке перепад средних скоростей достигает для сварочных скоростей 3,5—7,2 мм/с, т. е. 35—40% от Fnacn, что может существенно повлиять на качество сварки. Торможение руки происходит плавно, без колебаний. Погрешность позиционирования составляет +0,25 мм, что меньше паспортного значения в 2 раза.

Такой режим работы обеспечивает плавный точный подход к заданной точке. При сварочных скоростях 10, 16 и 20 мм/с средние скорости движения руки соответствуют Fmcn, а для больших сварочных скоростей (50 и 3000 мм/с) значительно ниже паспортных даже для больших значений хода Ьг, Средние скорости движения руки при прямом и обратном ходах руки не отличаются и растут с увеличением Ьх. В процессе движения руки происходит падение скорости, колеблющееся в пределах AF= 654-160 мм/с для транспортных скоростей сварочной горелки и AF= = 5—12 мм/с для сварочных. В последнем случае AF составляет 40—60% от паспортной величины, что может существенно повлиять на качество сварки. Коэффициент неравномерности К,, ^ 0,6. С увеличением скорости движения руки (для малых скоростей сварки) при прямом ходе К„ падает, при обратном — растет. Погрешность позиционирования руки составляет +0,07 мм и не превышает паспортного значения +0,5 мм.