Мехатронный модуль контурной обработки материалов на базе двухподвижного механизма с поворотным столом

• Автор: Зеленский, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 155 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
АНАЛИЗ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ ПО СЛОЖНЫМ МНОГОКОНТУРНЫМ ТРАЕКТОРИЯМ Основные конструктивные особенности механической части систем с ЧПУ, построенных на базе линейных направляющих Системы контурной обработки, построенные на базе манипуляторов
Методы планирования траектории перемещения манипуляторов Анализ алгоритмов и методов интерполяции, применяемых в системах ЧПУ и роботизированных комплексах Выводы
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДВУХПОДВИЖНОГО МЕХАНИЗМА Синтез кинематической схемы двухподвижного механизма и ее математическая модель
Анализ скоростных характеристик угловых координат
двухподвижного механизма
Выводы
МЕТОДЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ТРАЕКТОРИИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ДЛЯ ДВУХПОДВИЖНОГО МЕХАНИЗМА Метод интерполяции на основе оценочной функции для двухподвижного механизма
Интерполяция прямой методом совместного решения уравнений отрезка прямой и окружности, описанной рабочим инструментом Адаптация метода Брезенхэма применительно к решению интерполяционной задачи двухподвижного механизма Выводы

Глава 4. РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
СТАНКА НА ОСНОВЕ ДВУХПОДВИЖНОГО МЕХАНИЗМА
4.1 Станок на основе кинематики двухподвижного механизма с креплением оси вращения инструментальной штанги
за поверхностью рабочего стола
4.2 Разработка САУ электропривода постоянного тока с ШИП для
станка на базе двухподвижного механизма
4.3 Применение станка на базе двухподвижного механизма
в автоматизированном комплексе для производства печатных
плат методом LDI
4.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Повышение требований к производительности и надежности установок в металлообрабатывающей, деревообрабатывающей и т.д. отраслях, а также к качеству выпускаемой продукции, ресурса и энергосбережению обуславливает необходимость применения новых подходов к проектированию механического оборудования. Одним из способов решения этой задачи является использование принципиально новых технических решений разработки этих устройств с позиции мехатроники [13-18]. Основным подходом решения задачи проектирования устройства является единый подход к проектированию устройства в целом, т.е. его механической, электромеханической и управляющих систем. Подобный подход позволяет при проектировании технологических устройств использовать оригинальные кинематические схемы механизмов, компенсируя определенные недостатки этих механизмов в сравнении с традиционными, за счет использования новых алгоритмов, систем управления и их аппаратной реализации.
В настоящее время основой современного технологического оборудования обработки плоских заготовок являются координатные столы. Кинематические схемы подобного оборудования содержат в обязательном порядке устройства преобразования вращательного движения приводов в поступательные движения рабочего стола и/или инструмента. Подобные технические решения позволяют получить высокую точность обработки заготовок и возможность регулирования скорости обработки заготовки в широком диапазоне, а также относительную простоту подготовки управляющих программ в декартовой системе координат с использованием разработанных за последние двадцать лет компьютерных CAD, САМ систем [19-23]. Научные исследования в этом направлении ведутся как в России, так и за рубежом. Значительные результаты опубликованы в трудах Е.П. Попова, Ю.М. Соломенцева, B.JI. Афонина, B.C. Кулешова, H.A. Локота, Ю.В. Поду-раева, С.Л. Зенкевича, A.C. Ющенко, И.А. Каляева, В.М. Лохина, И.М. Макарова, A.B. Тимофеева, Д.Я. Паршина, А.Н. Дровникова и др.. Однако ли-
дуги, разделяет плоскость ХУ на две области: Р>0, лежащую вне круга, ограниченного окружностью, и область Р<0, лежащую внутри круга, ограниченного окружностью; сама окружность представляет. собой область, где П=0 (рис. 1.17). Интерполируемый отрезок дуги имеет начальную точку с координатами хо, уо и конечную точку с координатами хк, ук (начало относительных координат находится в центре окружности), рис. 1.17.
Рис. 1.17. Круговая интерполяция дуги методом оценочной функции с поочередными шагами по координатам X и Y
Если промежуточная точка траектории интерполяции находится в области F>0, то следующий шаг дается по осиХ. Если же промежуточная точка траектории интерполяции находится в области F<0, то следующий шаг дается по оси Y. Поскольку начальное значение оценочной функции равно нулю, все последующие значения этой функции определяются текущими координатами траектории интерполяции.
В каждый текущий момент времени линейно - круговой интерполятор должен отрабатывать один из четырех возможных режимов (рис. 1.18).