ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. Исследование точности позиционирования промышленного робота модели «РИТМ–05.01»

1. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Необходимо придерживаться следующей последовательности:

1. Ознакомиться с правилами определения погрешности позиционирования рабочих органов промышленных роботов (ПР), как двумерной случайной величины.

2. Изучить исполнительные устройства для позиционирования и обеспечения заданной точности на примере промышленных роботов с пневматичес­ким приводом.

3. Рассмотреть принципиальные схемы измерительных систем, применя­емых для определения составляющих погрешности позиционирования.

4. Ознакомиться с методикой экспериментального нахождения величины погрешности позиционирования, с расчетными формулами и порядком обработки полученных данных.

5. Согласно индивидуальному заданию провести серию измерений погрешности, внося данные в журнал (табл. 2).

6. Провести математическую обработку полученных экспериментальных данных по приведенной методике.

7. Построить гистограмму, кривую практического распределения и нанести на них теоретическую кривую для погрешности позиционирования.

8. Проверить соответствие полученного распределения погрешности нормальному закону распределения случайной величины.

9. Оформить отчет. Ответить на контрольные вопросы, приведенные в конце лабораторного практикума, и отчитаться по работе.

2. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЧНОСТИ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ И МАНИПУЛЯТОРОВ

Основные положения

При работе промышленного робота любого типа, при остановке и фиксации его рабочего органа в любой точке пространства, возникает погрешность, называемая погрешностью позиционирования (∆_П). Эта погрешность носит случайный характер, так как зависит от большого количества факторов, каждый из которых в отдельности не удается заранее определить ни по величине, ни по направлению воздействия.

Среди основных влияющих факторов можно выделить:

· колебания давления рабочей среды (воздуха или масла) в системе робота;

· колебания массы пе­реносимой заготовки;

· характер и сложность траектории, описываемой рукой робота до момента позиционирования;

· удаленность точки позиционирования от исходной точки начала движения;

· соотношение скоростей перемещения исполнительного органа (руки) робота с жесткостью тормозных устройств (демпферов);

· непостоянство коэффициента трения в уплотнениях;

· влияние износа направляющих в механизмах робота;

· температурные деформации механизмов, возникающие при длительной работе и т.п.

Под точностью позиционирования следует понимать степень соответствия указанной погрешности позиционирования заранее известной, заданной величине этой погрешности.

Точность позиционирования, наряду с такими важнейшими параметрами, как грузоподъемность, число степеней подвижности, размеры рабочей зоны, быстродействие, является важнейшим показателем, служащим для успешного выбора модели промышленного робота, предназначенного для конкретного технологического использования. Она обязательно проводится в паспорте ПР, его технической характеристике.

Согласно ГОСТ 26686-83 "Роботы промышленные. Термины и определения", погрешность позиционирования рабочего органа промышленного робота определяется как отклонение положения рабочего органа ПР от заданного управляющей программой. Схема измерения погрешности дана на рис. 1.

В связи с тем, что робот, как правило, работает в условиях многократного повторения рабочих циклов, целесообразно ввести понятие погрешности повторного позиционирования с обозначением ее величины ∆_ПП. В этом случае, в эксперименте, под наибольшим значением погрешности позиционирования будет пониматься максимальный размер эллипса рассеяния координат отдельных (после очередного цикла) точек позиционирования на плоскости в системе координат, связанной своим началом с точкой, заданной управляющей программой.

Для удобства обсчета экспериментальных данных начало координат целесообразно пере­нести в точку, называемую в этом случае исходной для отсчета составляющих погрешностей ∆_X и, ∆_Y (рис. 2), в качестве которой берется точка с наименьшими значениями координат X и Y.

Если две точки имеют наименьшие координаты (раздельно по осям ОХ и OY), тогда исходная точка назначается произвольно, как сочетающая эти наименьшие координаты.

Справочные данные по погрешности позиционирования промышленных роботов наиболее распространенных моделей и основные параметры, оказывающие воздействие на исследуемую погрешность, приведены в табл. 1.

Данными этой таблицы можно воспользоваться при выборе модели промышленного робота для конкретной технологической операции.