Mavzu: Robotlarning ishchi organlari. Sanoat robotlarining qisqich qurilmalari Reja: Kirish: I bob. Sanoat robotlarining asosiy maqsadi va ularning qisqich qurilmalari mavzusini tushuntirish

YoJU-yordamchi jihoz-uskuna; TJU-texnologikjihoz-uskuna; SR-sanoat roboti. b) Guruhli RTK lar bitta sanoat robotini o‘z ichiga oladi va bu robot bir xildagi yoki turli xildagi texnologik jihoz-uskunalar guruhiga xizmat ko‘rsatadi.

6.9 - rasm. Guruhli RTK lar.

v) Ko‘p pozitsiyali RTK lar
Bunday RTK lar sanoat robotlarining guruhini o‘z ichiga oladi. Ular bir-biri bilan o‘zaro bog‘langan va bir-birini o‘zaro to‘ldiruvchi funksiyalarni bajaradilar. Masalan, bitta sanoat roboti bosim ostida metall quyish mashinasiga metall quysa, ikkinchi robot quyilgan tayyor metall quymalarini oladi. Shu vaqtning o‘zida robotlar guruhi yig‘uv operatsiyalarini amalga oshiradi.

6.10 - rasm. Ko‘p pozitsionli RTK.

Liniyalar va sexlarning ishlab chiqarish uchastkalarini avtomatlashtirish.
RTK larni joylashtirilishi amalga oshirilayotgan texnologik jarayon, texnologik jihoz-uskuna tarkibi, amalga oshirilayotgan ishlab chiqarishni tashkillashtirish xususiyatlari hamda sanoat robotlari va ularga yo‘ldoshlik qiladigan texnologi jihoz-uskunalar xarakteristikalari bilan bevosita bogTiqdir.
Liniyani tashkil etuvchi yacheykalari orasida bevosita aloqalar mavjud bo‘lgan bir oqimli robotlashtirilgan sovuq shtamplash texnologik liniyasining chiziqli joylashtirilish sxemasini ko‘rib chiqamiz.

6. 
   11 - rasm. RTK ning chiziqli joylashtirilish sxemasi:
   

MZ-xom mahsulotni donalab berib turuvchi magazin.
Bunday komplekslar robotlarni boshqarishning markazlashgan yoki markazlashmagan sistemasiga ega bo‘lishlari mumkin. Kompleksning barcha uya (yacheyka)lari ishchi operatsiyalar va salt yurishlar ketma-ketligining berilgan programmasini ta’minlab, yagona ritmda, sinxron tarzda ishlaydilar. Bunday sistemalar eng arzon qiymatli hisoblanadi. Biroq, o‘z navbatida, ular asosiy texnologik jihoz-uskunalarni bir-biriga nisbatan o‘zaro qat’iy aniqlangan darajada joylashtirishni talab qiladi.
Yana ham murakkabroq RTKlarga shunday komplekslarni kiritish mumkinki, ularda uyalararo transport aloqalari maxsus transport qurilmalari - transportyorlar, ba’zida esa sanoat robotlari tomonidan amalga oshiriladi.
Mexanik ishlov beruvchi va qo‘zg‘aluvchi sanoat robotli robotlashtirilgan texnologik liniya sxemasi quyida 6.12-rasmda keltirilgan.

12. 
    - rasm. Qo‘zg‘aluvchan robotli RTL sxemasi:
    

QSR - qo‘zg‘aluvchan sanoat roboti, M-magazin, TR-Sanoat robotining harakat
chizig‘i (trassasi).
Quyida 6.13 -rasmda yig‘uv RTL ning chiziqli joylashtirilish sxemasi keltirilgan:


6.13-rasm. Yig‘uv RTL ning chiziqli joylashtirilish sxemasi:




QTR-qadamli transportyor; K-kassetalar.
Bu yerda yig‘uv operatsiyalarini bir ish joyidan ikkinchi ish joyiga yig‘uv ob’ektlari bilan birgalikda siljuvchi qadamli transport konveyeridan foydalangan holda sanoat roboti bajaradi.
Bunda sanoat roboti asosiy operatsiyani bajaradi.

Robotlashtirilgan texnologik kompleksning chiziqli aylanali

joylashtirilish sxemasi.
Bunday RTKlardan mexanik qayta ishlov berish sexlarida foydalaniladi. Sanoat roboti texnologik jihoz-uskunaga xizmat ko‘rsatish bo‘yicha yordamchi operatsiyalarni bajaradi.
Quyida (6.15- rasm) robotlashtirilgan yig‘uv bo‘linmasining aylanali joylashtirish sxemasi keltirilgan.



2.2. Qisqich qurilmalar turlari va ularning sanoat robotlarida qanday ish faoliyati bajarishini tushuntirish
Keyingi yillarda butun fan va texnika sohasida yangi yo‘nalishch bo‘lgan mexatronika paydo bo‘ldi va shiddat bilan rivojlanmoqda. Mexatronika mexanika, elektronika, hozirgi zamon kompyuterli boshqarish va informatsiyani qayta ishlash metodlari sohalari bilimlariga asoslanadi [3].
Mexatron modullar va sistemalar yangi xususiyatlarga ega bo‘lgan texnologik mashinalar va agregatlar, robotlarni yaratishning asosi hisoblanadi.


Mexatronika komponentlari




Mexatronika shunday fan va texnikaning sohasiki, unda mexanika, elektronika, kompyuter komponentlarining senergetik bog‘lanishlari aks ettirilgan bo‘ladi, bu esa o‘z navbatida sifat jihatdan yangi bo‘lgan modullar, sistemalarning funksional harakatlarini va intellektual boshqarishni ta’minlaydi. Senergiya (grekcha) — umumiy maqsadga yetishishga qaratilgan birgalikdagi harakat. Mexatronikaning komponentlari 15.1-rasmda keltirilgan.
Mexatronika va mexatron texnologiyalarning metodlari universal hisoblanadi, ular yordamida murakkab texnik sistemalarni yaratish, avtomatlashtirilgan loyihalash, mashinalarni va robotlarni modul prinsipi asosida qurish imkoniyati mavjud.
Hozirgi kunda mexatron modullar va sistemalar quyidagi sohalarda keng qo‘llaniladi:

• 
  mashinasozlik;
  
• 
  sanoat va maxsus robototexnika;
  
• 
  aviatsiya va kosmik texnika;
  
• 
  yelektron mashinasozlik;
  
• 
  avtomobilsozlik;
  
• 
  mikromashinalar;
  
• 
  nazorat-o‘lchov qurilmalari va mashinalari;
  
• 
  intellektual mashinalar va h.k.
  

Mexatron modullarga quyidagi talablar qo‘yiladi:
-mashinalar va sistemalarning sifat jihatdan yangi funksional masalalarini bajara olish;
-mashinalar ishchi organlarining o‘ta yuqori tezligini ta’minlash; -modullarning ultrapretsizion harakatlarini mikro va nanotexnologiyalarda amalga oshirish;
-modullarning va harakatlanuvchi sistemalarning kompaktliligi;
-ko‘p koordinatali mashinalarning yangi kinematik strukturalari konstruktiv kompanovkalarini olish;
-o‘zgarnvchi va noaniq tashqi muhitda sistemalarning intellektual faoliyatini ta’minlash.
Zamonaviy mexatron sistemalarni loyihalash modul prinsiplarga va texnologiyalarga asoslangan [3].
Umuman mexatron modullar quyidagi turlarga bo‘linadi (14.2-rasm): -harakat moduli;
-harakat mexatron moduli;
-intellektual mexatron moduli.
Modul (M) mashinaning unifikatsiyalangan funksional qismi bo‘lib, konstruktiv jihatdan mustaqil qurilma hisoblanadi.

2. 
   rasm. Mexatron modullarning sinflanishi
   

Mexatron modul (MM)- funksional va konstruktiv jihatdan mustaqil qurilma bo‘lib, turli fizik tabiatga ega bo‘lgan qismlardan tashkil topadi va ular sinergetik apparat - programmaviy integratsiyalangan bo‘ladi.
Odatda mexatron modullar bir koordinata bo‘yicha harakatni (aylanma yoki chiziqli) amalga oshiradi va kamdan-kam ikki erkinlik darajasiga ega.
Harakat moduli (HM)- konstruktiv va funksional mustaqil qurilmadir. U boshqariluvchi dvigatel va mexanik qurilmadan tashkil topadi.
Harakat modulining odatdagi yuritmadan farqi shundan iboratki, unda dvigatelning vali, harakatni mexanik o‘zgartirgichning elementi sifatida ishlatiladi.
Zamonaviy mexatron modullarda juda ko‘p elektr mashinalar ishlatiladi ya’ni asinxron va sinxron o‘zgarmas tok dvigatellari, qadamli va pezojeletrik dvigatellar va boshqalar bular qatoriga kiradi.
Mexanik qurilmaning tarkibiga turli xil reduktorlar, harakatni o‘zgartirgichlar, variatorlar va boshqalar.
Mexatron harakat moduli (MHM) — konstruktiv va funksional mustaqil qurilma bo‘lib, uning tarkibiga boshqariluvchi dvigatel, mexanik va informatsion qurilma kiradi. Informatsion qurilma o‘z ichiga teskari aloqa sxemalari va informatsiya datchiklami, hamda signallarni qayta ishlovchi, o‘zgartiruvchi elektron bloklarni oladi. Bunday datchiklarga fotoimpuls datchiklar (inkoderlar), optik chizg‘ichlar, aylanma transformatorlar kiradi, ular harakatning tezligi va holati bo‘yicha informatsiya olish imkonini beradilar.
Intellektual mexatron modul (IMM) — konstruktiv va funksional mustaqil qurilma bo‘lib dvigatel, mexanik, informatsion, elektron va boshqaruvchi qismlarning sinergetik integratsiyasi asosida quriladi.
Shunday qilib, IMMning konstruksiyasida mexatron harakat modullariga nisbatan qo‘shimcha boshqaruvchi va elektron qurilmalar o‘rnatilgan bo‘ladi va ular modullarning intellektual xususiyatga ega bo‘lishini ta’minlaydi. Bu guruhga raqamli hisoblash qurilmalari (mikrokontrollerlar, protsessorlar, signal protsessorlari va h.k.), elektron kuch o‘zgartirgichlari, aloqa va bog‘lanish kompyuter qurilmalari kiradi.
Mexatronika ta’rifiga faqat mexatron modullar mos keladi.
Mexatron mashinalar ko‘p o‘lchamli sistemalar bo‘lib, ular ikki va undan ortik modullar asosida yaratiladi.
Ishlab chiqarish sistemalari uchun modjallanilgan mexatron mashina robotning umumlashgan struktura sxemasi 15.3-rasmda keltirilgan.
Ko‘rilayotgan mashinalar (robotlar) uchun tashqi muhit texnologik muhitdan iborat bo‘ladi va u texnologik jihozlardan, texnologik qurilmalardan va obektlardan tashkil topadi.
Tashqi muhitlarni asosan ikki sinfga bo‘lish mumkin: determinirlangan va nodeterminirlangan.
Determinirlangan muhitlarga tashqi ta’sir parametrlari va obektlar xarakteristikalari oldindan kerakli aniqlikda malum bo‘lgan muhitlar kiradi. Ayrim muhitlar o‘zining tabiati bo‘yicha nodeterminirlangan bo‘ladi, masalan, ekstremal suv osti va er osti muhitlari.
Texnologik muhitlarning xarakteristikalari analitik tajriba tadqiqotlari yordamida va kompyuterli modellash metodlari orqali aniqlanadi.
Robototexnik sistemalaming hozirgi vaqtdagi rivojlanishida mexatron modullaming funksional harakatlarini boshqarish jarayonlarini intellektlashtirish dolzarb hisoblanadi. Asosiy e’tibor ko‘p koordinatali modullarni yaratishga qaratilmoqda. Bunday modullar elektromexanik, elektron va kompyuterdan tashkil topadi va bir necha koordinatalarni olish imkonini beradi.
Intellektual mexatron harakat modullarini texnik jihatdan ta’minlash oxirgi yillarda ishlab chiqilayotgan mikroprotsessor sistemalarining mavjudligi va ular modul harakatlarini boshqarish masalasini yechishga imkon beradi.
Ko‘p koordinatali mexatron harakat modullari (KMHM) chiqishida bir necha chiziqli va aylanma harakatlar olinadi. Robototexnik KMHM larining umumlashgan struktura sxemasi 14.3-rasmda keltirilgan.

Ko‘p koordinatali MHM ning umumlashgan struktrura sxemasi

Kompyuterni boshqarish qurilmasi kirish informatsiyasi va sensorlarning teskari aloqa signallari asosida vaqt bo‘yicha ko‘p koordinatali ijro modullarga boshqarish elektr signallarini shakllantirib beradi.
Kuch o‘zgartirgichida boshqarish signallarini quvvat bo‘yicha kuchaytirish va modulyatsiya qilish amalga oshiriladi. Undan keyin ijro modullari robot zvenolari uchun mos keluvchi ta’sirlarni (kuch yoki momentni) ishlab beradi va natijada robot ishchi organining maqsadli fazodagi harakatlari ta’minlanadi.
Yelementlar bog‘lanishini amalga oshirish uchun maxsus interfeys qurilmalar I1, I2, I3, I4, I5, I6, I7 ishlatilgan.
Bloklararo interfeysga misollar ko‘ramiz, ular kompyuter orqali boshqariladigan robotlarda ko‘p uchratiladi. Interfeys I1 apparatli va dasturiy vositalar majmui bo‘lib, kompyuterli boshqarish qurilmasini kompyuter tarmog‘i bilan yoki «odam-robot» interfeysi bo‘lib, bunda mexatron sistemani boshqarish maqsadi to‘g‘ridan-to‘g‘ri operator tomonidan beriladi.
Interfeys I2 odatda raqamli-analog o‘zgartirgich va kuchaytirgich qurilmasidan tashkil topadi va ijro modullari uchun boshqarish elektr signallarini shakllantirishga xizmat qiladi.
Interfeys I3 odatda mexanik uzatgichlar bo‘lib, ijro modullarini robot zvenolari bilan bog‘laydi. Konstruktiv jihatdan ular reduktorlardan, muftalardan, turli xil bog‘lanishlardan, tormozlardan va h.k. tashkil topadi.
Interfeys I4 kompyuterli boshqarish qurilmasining kirishida joylashadi va mexatron modulning sensorlarini hisobga olgan holda analog-raqamli o‘zgartirgichdan iborat bo‘ladi.
I5, I6, I7 sensor interfeyslari bo‘lib, sistemaning kirishidagi o‘zgaruvchi kattaliklarning fizik xarakterlariga qarab elektrik va mexanik ko‘rinishda bo‘ladi. Mexanik interfeyslar teskari aloqa datchiklari uchun bog‘lanish qurilmalari bo‘lib, robot zvenolari modullari harakati bo‘yicha informatsiyani uzatadi. Bunda fotoimpuls, kodli, kuch-moment va taktil datchiklar, hamda boshqa sezuv vositalari nazarda tutiladi. Shuni ta’kidlash lozimki, kompyuterli boshqarish sistemasining boshqa barcha elementlari bilan real vaqt rejimida bog‘lanishda va ma’lumotlar almashuvini shakllantirishda programma ta’minoti alohida o‘rin tutadi.
Mexatron modullarni intellektlashda uch yo‘nalish mavjud:

• 
  integrallashgan interfeyslarni rivojlantirish, bunda boshqaruvchi kontroller bilan yuqori sath kompyuterini bog‘lash nazarda tutiladi;
  
• 
  intellektual kuch modullarini yaratish, bunda boshqaruvchi kontroller bilan kuch o‘zgartirgichlarini integrallash masalalarini yechish;
  

- mexatron modullaming intellektual sensorlarini ishlab chiqish, bunda
o‘lchash funksiyalariga qo‘shimcha sensorlar signallarini maxsus programmalar asosida qayta ishlash masalalari ko‘riladi.
Ko‘p koordinatali mexatron chiziqli harakat moduli qurish prinsipi shunga asoslanganki, elektromagnitning harakatlanuvchi qismini bir necha boshqariluvchi qisqich organlari bilan ta’minlash va bu qismning ilgarilama-qaytma harakatini bir necha chiziqli avtonom harakatlarga aylantirishdan iborat.
Ko‘p koordinatali mexatron harakat moduli (KMHM) tarkibiga boshqariladigan elektromagnitlar, doimiy magnitlar, qisqich organlari yoki muftalar va bog‘lanish elementlari kiradi. Elektromagnitlar elektr signallarni ilgarilama-qaytma mexanik siljishlarga aylantirib berishga xizmat kiladi. Qisqich organlari va bog‘lanish elementlari robotning zvenolariga harakatni uzatishga xizmat qiladi. Doimiy magnitlar elektromagnit qurilmaning harakatlanuvchi qismidir va ularning soni robotning harakatlanuvchi zvenolari soniga teng bo‘ladi.