Обоснование методов и средств адаптации соединяемых деталей на базе принципов автоматического управления и выявленных взаимосвязей при автоматизированной сборке

Обоснование методов и средств адаптации соединяемых деталей на базе принципов автоматического управления и выявленных взаимосвязей при автоматизированной сборке

Автор: Симаков, Александр Леонидович

Шифр специальности: 05.13.06

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2003

Место защиты: Ковров

Количество страниц: 373 с. ил.

Артикул: 2616228

Автор: Симаков, Александр Леонидович

Стоимость: 250 руб.

Введение
1. Анализ существующих средств адаптации соединяемых деталей для
автоматизированной сборки
1.1. Физические принципы формирования управляющих воздействий в адаптирующих устройствах
1.1.1. Формирование управляющих воздействий в средствах адаптации
1.1.2. Определение параметров рассогласования сопрягаемых
поверхностей
1.2.Способы адаптации соединяемых деталей для
автоматизированной сборки
1.2.1. Адаптация, основанная на силовом взаимодействии
соединяемых деталей
1.2.1.1. Использование силы реакции в зоне контакта соединяемой
и базовой детали
1.2.1.2. Использование силы реакции в зоне контакта соединяемой
или базовой детали с промежуточным элементом устройств
1.2.1.3. Использование моментов сил реакции, возникающих при контакте соединяемой и базовой деталей
1.2.2. Адаптация, основанная на действии инерционных сил
1.2.3.Адаптация с помощью внешних воздействий, не зависящих
от параметров рассогласования сопря1асмых поверхностей
1.2.4.Адаптация с помощью внешних воздействий, зависящих от параметров рассогласования сопрягаемых поверхностей
1.3 Конструктивные варианты адаптирующих устройств
1.3.1. Реализация упругого базирования
1.3.2. Адаптация с предварительным наклоном детали
1.3.3. Центробежная адаптация
1.3.4. Адаптация с помощью гироскопических устройств
1.3.5. Конструктивные варианты реализации тракторного ненаправленного поиска
1.3.6. Конструктивные варианты реализации направленного управляемого поиска
1.4.Результаты анализа существующих методов адаптации
1.5. Цель и задачи диссертационной работы
2. Обоснование необходимых и достаточных условий автоматизированной сборки соединений
2.1.Особенности реализации системного подхода в разработке автоматизированных сборочных устройств
2.2. Анализ объектов сборочных операций и их классификация
2.3. Анализ функциональных элементов автоматизированной сборочной системы
2.4. Анализ функциональных связей автоматизированной сборочной системы
2.5. Системная модель функционирования автоматизированного сборочного устройства.
2.6. Обоснование необходимых и достаточных условий автоматизированного совмещения соединяемых деталей.
2.7. Обеспечение необходимых условий автоматизированной сборки средствами адаптации.
2.8. Обеспечение адаптирующими устройствами достаточных условий автоматизированного совмещения сопрягаемых поверхностей.
З.Обоснованис методов адаптации для автоматизированной сборки соединений.
3.1 .Особенности реализации программных траекторий совмещения соединяемых деталей
3.1.1. Обоснование признаков и групп классификации
программных траекторий
3.1.2. Позиционные программные траектории при вынужденном движении соединяемой детали
3.1.3. Поисковые программные траектории совмещения
сопрягаемых поверхностей
3.1.4. Особенности программных траекторий совмещения на этапе
угловой адаптации соединяемых деталей
3.2. Методы управления движением соединяемой детали по программной траектории
3.2.1.Адаптивное позиционное управление линейным перемещением соединяемой детали
3.2.2. .Стабилизация движения объекта управления относительно адаптируемой программной траектории
3.2.3. Метод самонаведения автоматического поиска согласованного положения на этапе предварительной адаптации соединяемой детали
3.2.4. Особенности методов управления угловой адаптацией соединяемой детали при автоматизированной сборке
3.2.4.1. Адаптивное позиционное управление угловым положением детали
3.2.4.2. Стабилизация углового положения соединяемой детали
3.2.4.3.Самонаведение соединяемой детали по угловому положению
3.2.5. Классификация методов управления движением соединяемой
детали при автоматизированной сборке
3.3. Методы адаптации деталей при автоматизированной сборке
различных соединений
4. Особенности реализации методов адаптации при автоматизированной сборке
4.1.Варианты осуществления методов адаптации элементами с различными видами внешних связей
4.2. Элементная база методов управления движением соединяемой детали
4.3.Условия замыкания обратных связей при обеспечении методов адаптации соединяемых деталей
4.3.1. Условия управляемости для активных средств адаптации
4.3.2. Условия управляемости пассивных средств адаптации 9 4.4.Особенности реализации методов адаптации при групповой
автоматизированной сборке .
4.4.1. Косвенная синхронизация движений деталей при групповой сборке
4.4.2. Синхронизация движений деталей при групповой сборке н устройствах с переменной структурой
4.4.3. Элементная база устройств синхронизации движения деталей при групповой сборке
4.4.3.1. Блоки переключения кинематических цепей в каналах управления
4.4.3.2. Механизм преобразования движения привода 3 5,Обоснование способов осуществления методов адаптации при
автоматизированной сборке
5.1. Пассивные способы реализации метода позиционного управления движением детали
5.1.1. Позиционное центрирование осесимметричных деталей
5.1.2. Синхронное позиционирование соединяемой и базовой деталей
5.1.3. Угловое пассивное позиционирование деталей
5.2. Сопоставление возможностей активных и пассивных позиционных систем адаптации
5.2.1.Оценка уровня быстродействия и точности позиционных приводов 1 5.2.2,Оценка точностных возможностей пассивных способов позиционирования детали
5.3. Обоснование пассивных способов стабилизации движения деталей относительно программной траектории
5.3.1. Стабилизация движения деталей относительно позиционных программных траекторий
5.3.2. Стабилизация движения податливых деталей в деформированном состоянии
5.3.3. Стабилизация номинальной формы податливых деталей
5.4. Обоснование способов автоматического поиска согласованных положений сопрягаемых поверхностей
5.4.1. Ненаправленный поиск с силовой обратной связью
5.4.2.Формирование траекторий ненаправленного поиска
изменением знака обратных связей адаптирующего устройства
Обоснование границ применения методов адаптации
6.1 .Определение критериев оценки для сравнительного анализа методов адаптации
6.2.0боснование границ применения методов адаптации по показателям управляемости
6.2.1. Границы применения способа упругого базирования метод стабилизации движения детали
6.2.2. Границы применения метода адаптивного позиционирования способа синхронного позиционирования базовой и соединяемой деталей
6.2.3. Оценка границ применимости метода самонаведения автоматического поиска
6.3. Определение границ применения средств адаптации по показателям связей между структурными компонентами
7. Опытное подтверждение эффективности средств автоматизации операций сборки, реализующих предложенные методы адаптации
7.1. Описание конструктивных и кинематических схем средств автоматизации технологических операций сборки
7.1.1. Устройство для установки плоских уплотнений, реализующее ненаправленный поиск с силовой обратной связью
7.1.2. Устройство для сборки соединений по цилиндрическим, коническим и резьбовым поверхностям, обеспечивающее ненаправленный поиск при изменении знака обратной связи
7.1.3. Устройство для установки цилиндрических резиновых уплотнений
7.1.4. Устройство для сборки групповых резьбовых соединений
7.1.5. Устройства синхронного позиционирования деталей
7.1.5.1. Устройство синхронного позиционирования деталей цилиндрических, конических, профильных соединений
7.1.5.2. Устройство адаптации кольцевых податливых деталей
7.1.6. Робототехническое устройство позиционирования деталей различной конфигурации на основе алгоритма нечеткого управления
7.2. Опытное подтверждение эффективности средств автоматизации сборочных операций на базе предложенных способов адаптации
7.2.1. Использование автоматического комплекса сборки в производстве серийной продукции
3
5
7

4 4
7.2.2. Результаты лабораторных исследований устройства для сборки
соединений по цилиндрическим, коническим и резьбовым Г
поверхностям
7.2.3 Результаты испытаний устройства для сборки групповых
резьбовых соединений
7.2.4.Результаты лабораторных испытаний устройства синхронного позиционирования детчей
7.2.5. Результаты лабораторных испытаний сборочного
робототехнического устройства
8. Основы методологии разработки средств адаптации
8.1 .Формирование требований к адаптирующему устройству на этапе
анализа сборочной операции
8.1.1. Формирование требований к адаптирующему устройству с позиций обеспечения достаточных условий автоматизированной сборки
8.1.2.Формирование требований к адаптирующему устройству с
позиций обеспечения необходимых условий автоматизированной
сборки
8.2. Обоснование метода совмещения сопрягаемых поверхностей 0
8.2.1. Основные этапы адаптации соединяемых деталей 2
8.2.2,Обоснование вида программной траектории совмещения
8.2.3.Выбор метода управления движением детали по программной траектории
8.3.Обоснование способа адаптации соединяемых деталей
Заключение . 1
Литература 3
Приложения 9
Приложение 1
Приложение 2
ПриложениеЗ
Приложение 4
Приложение 5
Приложение 6
Приложение 7
Приложение 8
Приложение 9
ВВЕДЕНИЕ


Применение способов ограничено конструктивными условиями Ах о1ф1ф 0 ЯЛттБ9 1. Л,ЛГ податливость упругих элементов и сборочного устройства включая податливость деталей т,т1 массы соединяемой и базовой деталей. Рис. Кроме ограничений 1. Упругое базирование применимо для цилиндрических соединений с гарантированным зазором, конических соединений. Исходя из ограничений 1. Точность сопрягаемых размеров должна лежать в пределах ГГ9ГТМ ИЗ. Силовая адаптация посредством упругого базирования обеспечивается введением промежуточного звена и силовым воздействием на одну из соединяемых деталей 3, , . Некоторые из них приведены на рис. Рис. Упругие компенсаторы могут устанавливаться между соединяемой деталью и основанием рис. Область применения этих конструкций ограничена сборкой цилиндрических, конических деталей, деталей с малой изгибной жесткостью. При этом рассогласование сопрягаемых поверхностей не должно превышать размеров направляющих конструктивных элементов. Однако даже в этом случае не может быть гарантирована надежность сборки ввиду возможности относительного перекоса и заклинивания деталей. Это решение используется для адаптации соединяемых деталей при их перемещениях робототехническим сборочным устройством. Конструкция устройства приведена на рис. На рис. Рис. Рис. Второй вариант основан на кинематическом преобразовании поступательного движения базовой детали в угловое движение соединяемой детали И,. Условием этого преобразования является начальное угловое рассогласование сопрягаемых поверхностей, поэтому способ может быть назван введением начального углового рассогласования. Конструктивные решения этого способа приведены на рис. Ограничения в применении конструктивных решений связаны с геометрией сопрягаемых поверхностей только цилиндрические и конические поверхности и величиной начальных относительных рассогласований не более 1мм. Пример механизма приведен на рис. Рис. Схема центробежного 9 соединяемая деталь. Это конструктивное решение является развитием и дополнением адаптации с предварительным наклоном детали. Угол наклона детали периодически изменяется, что приводит к обкатывающему движению детали и улучшает условия совмещения сопрягаемых поверхностей. Известны два варианта устройств с возбуждением прецессионного движения моментом центробежных сил и с возбуждением прецессионного движения моментом сил реакции, возникающих при контакте соединяемых деталей. И. л. И степенного гироскопа. Рис. О
Рис. Устройство аэродинамического воздействия на соединяемую деталь иллюстрируется рис. На рис. В результате она двигается по траектории ненаправленного поиска и совмещается с базовой деталью 4. На рис. Па рис. Рис. Электромагнитное ориентирование реализуется конструктивной схемой рис. Относительная адаптация резьбовых деталей гаек и их наживленис обеспечивается перемещением но поисковой траектории обоймы с гайками внутри статора электродвигателя, создающего вращающееся электромагнитное поле. ОриеНТИоппания О. Так, в устройстве на рис. Рис. Вихревое ориентирование в потоках газов обеспечивается конструктивными схемами устройств, показанных на рис. Вихревое ориентирование непосредственным воздействием на соединяемую деталь 3 показано на схеме рис. Воздушные потоки подаются в сопла 2 обоймы , что приводит к возникновению вихревых потоков, воздействующих на деталь 3. На рис. Варианты устройств ненаправленного поиска на основе ультразвукового воздействия налетали приведены также на рис. Область применения ненаправленного поиска включает цилиндрические, конические, резьбовые, профильные поверхности. Допустимые рассогласования сопрягаемых поверхностей для цилиндрических деталей составляют 0,1. При движении детали по траектории ненаправленного поиска возможен большой разброс времени поиска ввиду разброса параметров соединяемых деталей 3. Конструктивные варианты реализации направленного управляемого поиска Создание управляющих воздействий, зависящих от параметров рассогласования сопрягаемых поверхностей, обеспечивается введением в средства адаптации устройств обратной связи. Рис.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.219, запросов: 244