Позиционном управлении

Программное управление, в свою очередь, подразделяется на два вида: контурное управление и позиционное. Контурным управлением называется программное управление промышленным роботом, при котором движение ^го исполнительного устройства программируется в виде траектории в рабочем пространстве с непрерывным контролем по скорости. Позиционным управлением.называется программное управление промышленным роботом, при котором движение его исполнительного устройства программируется по упорядоченной во времени конечной последовательности точек рабочего пространства без контроля движения между ними. Частным случаем позиционного управления является цикловое управле-

Позиционное управление по многим точкам или контурное управление, рассматриваемое как предельный случай позиционного управления при увеличении числа позиций, применяется для выполнения технологических операций типа сварки и покраски. Для реализации контурного управления необходимо уже использовать программоносители в виде перфоленты или магнитной ленты подобно тому, как они используются в станках с ЧПУ (см. § 29).

Использование этого алгоритма позволяет отказаться от представления в явном виде преобразования декартовых координат захвата в обобщенные координаты манипулятора. При этом точность воспроизведения заданной кривой между узлами интерполирования определяется степенью интерполяционного многочлена. По сравнению с контурным (непрерывным) управлением применение интерполяционных многочленов в условиях позиционного управления позволяет уменьшать необходимый объем памяти, обеспечивая одновременно необходимую точность воспроизведения заданной кривой.

Обычно применяемый при регулировании отрицательных температур способ позиционного управления [22] характеризуется повышенным расходом азота и недостаточной надежностью контактных устройств.

Все системы программного управления станками делятся на две группы: системы нечислового и системы числового управления. В последних .различают две разновидности: системы позиционного управления и системы контурного управления.

Непрерывные (контурные) системы программного управления предназначены для обработки деталей сложного контура, описанного, наряду с прямыми, криволинейными отрезками различной кривизны и направленности. Сюда могут быть отнесены полости штампов и пресс-форм, лопатки турбин, различного рода кулачки, кронштейны и т. д. Управление положением рабочего органа в этом случае ведется непрерывно. Если в системах позиционного управления отсутствовала функциональная зависимость между перемещениями по отдельным координатам, а сами перемещения, за исключением систем прямоугольного управления, не являлись рабочими и осуществлялись на максимальных скоростях, то для систем контурного управления характерно как раз наличие такой функциональной зависимости, причем при объемной обработке — по трем координатам.

Некоторые особенности систем позиционного управления

Рис. 133. Цикл перемещения шпинделя по оси Z в станках позиционного управления (при обычном сверлении или растачивании, при отсутствии воздушных промежутков):

Подготовка технологических данных и их математическая обработка -составляют первый этап проектирования. Программа составляется на основе чертежа и разработанного технологического процесса. Чтобы чертеж детали можно было использовать для составления программы, его обычно перерабатывают. Если деталь обрабатывают на станках позиционного управления, то все размеры проставляются или от одной базы (при абсолютном методе отсчета), или цепочкой (при относительном способе). Для деталей, обрабатываемых на станках контурного управления, выбирают диаметр фрезы и устанавливают направление обхода ею контура детали. Затем определяют траекторию перемещения центра фрезы, отстоящую на величину радиуса фрезы, по нормали, от контура детали. Эта траектория называется эквидистантой (рис. 142). Часто эквидистанту получают гра-

Обычно начало координат детали совмещается с началом системы координат станка или привязывается к нему, поскольку отсчет перемещений ведется от начала системы координат станка. Однако на вертикально-фрезерных станках с импульсными системами управления отсчет координат ведется не от указанной точки, а от предыдущего положения. На рис. 147 цифрой 1 отмечено исходное положение, в которое выводится шпиндель в начале обработки. Отрезок /—2 соответствует быстрому подводу фрезы, 2—3 — врезанию, 3—4 и последующие участки—рабочим перемещениям. Каждая обрабатываемая поверхность на чертеже задается базовыми и опорными точками, координаты которых в системе координат детали должны быть рассчитаны (это не относится к обработке деталей на станках позиционного управления: координаты обрабатываемых отверстий имеются в этом случае на чертеже и нет необходимости проставлять для них дополнительные опорные точки).

Некоторые особенности систем позиционного управления..... 209

При позиционном управлении задают независимые перемещения по каждой координате, соответствующие требуемой точке рабочей зоны манипулятора.

При позиционном управлении задают независимые перемещения по каждой координате, соответствующие требуемой точке рабочей зоны манипулятора.

Виды управления. По способу задания движения захвата различают контурное (непрерывное) управление и позиционное управление. При контурном управлении задается непрерывное движение некоторой точки захвата по требуемой траектории, а при позиционном управлении задаются только отдельные положения захвата.

При позиционном управлении основной целью введения обратных связей является уменьшение ошибки позиционирования, под которой обычно понимается какая-либо мера, определяющая «расстояние» между действительным и программным положениями системы.

ности программного изменения скорости нагружения по каждому каналу. Управление подачей масла в цилиндры и сливом производится с помощью включения и выключения электрогидравлических кранов, причем, как правило, переключение кранов производится в экстремальных точках программы нагружения. В этих условиях скорости нарастания нагрузок в основном определяются характеристиками жесткости конструкции и расходными характеристиками трубопроводов и кранов. Поэтому при позиционном управлении можно воспроизводить весьма ограниченное число комбинаций нагрузок.

Числовое программное управление станком (ЧПУ) — управление обработкой заготовки на станке по управляющей программе, в которой данные заданы в цифровой форме. Различают позиционное и контурное ЧПУ. При позиционном управлении перемещение рабочих органов станка происходит в заданные точки, причем траектория перемещения не задается; при контурном управлении перемещение рабочих органов станка происхо-

Наличие микроЭВМ в системе АПУ позволяет необычайно расширить ее функциональные возможности. Например, можно оптимизировать последовательность обхода позиций сверления (при позиционном управлении), интерполировать траектории фрезерования (при контурном управлении), компенсировать люфты в редукторах посредством вычисления необходимых программных коррекций и т. п.

Рис. 5.3. Переходные процессы при адаптивном позиционном управлении: а — процессы позиционирования; б — процессы адаптации

Команды движения при позиционном управлении перемещениями от точки к точке определяется последовательностью положений вершины инструмента в абсолютной или относительной системе координат. Абсолютное перемещение задается фразой

В системах с абсолютным отсчетом все размеры задаются и отсчитываются от одной (не изменяемой в процессе отработки) &13Ы. Эти системы свободны от «накопленной» ошибки. Этот Принцип используется при позиционном управлении.

ности программного изменения скорости нагружения по каждому каналу. Управление подачей масла в цилиндры и сливом производится с помощью включения и выключения электрогидравлических кранов, причем, как правило, переключение кранов производится в экстремальных точках программы нагружения. В этих условиях скорости нарастания нагрузок в основном определяются характеристиками жесткости конструкции и расходными характеристиками трубопроводов и кранов. Поэтому при позиционном управлении можно воспроизводить весьма ограниченное число комбинаций нагрузок.