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Modellazione del sistema di automazione di processo esistente. Automazione e simulazione del processo tecnologico

Attualmente, nelle condizioni delle relazioni di mercato, i compiti prioritari e fondamentali nel campo della produzione agricola sono l'intensificazione dell'esistente processi di produzione, migliorando la qualità del prodotto, risparmiando materiali ed energia e, in ultima analisi, migliorando l'efficienza energetica degli impianti tecnologici. L'identificazione delle riserve di produzione o di un processo specifico, di norma, è associata alla sua analisi basata su metodi di ricerca moderni e moderni mezzi tecnici(in particolare, utilizzando il pacchetto software MATCAD). Allo stesso tempo, viene prestata particolare attenzione ai modelli dei processi tecnologici e ai metodi per la loro costruzione.

Modellazione dei processi tecnologici

Quando risolvono una serie di problemi relativi alla progettazione, preparazione e funzionamento dei processi tecnologici nel complesso agroindustriale, ricorrono alla loro modellazione, ovvero allo studio di singoli aspetti, caratteristiche, proprietà del processo tecnologico non su un reale oggetto, ma sul suo modello. Un modello è inteso come tale sistema rappresentato mentalmente o implementato materialmente che, riflettendo l'oggetto di studio, è in grado di riprodurre le sue funzioni con precisione variabile e sostituirlo in una certa fase dello studio.

Pertanto, un modello è un certo sistema che conserva le proprietà essenziali dell'originale e consente lo studio di determinate proprietà di quest'ultimo mediante metodi fisici o matematici. . In altre parole, un modello è un display, una descrizione oggetto tecnologico(processo o attrezzatura) utilizzando un linguaggio, progettato per raggiungere un obiettivo specifico. Ad oggi è stata sviluppata una teoria generale per la modellazione di sistemi complessi, che indica la possibilità di utilizzo vari tipi modelli per la descrizione di oggetti tecnici e tecnologici.

Il modello svolge un ruolo attivo nello studio dei processi tecnologici: con il suo aiuto è possibile determinare varie caratteristiche dei processi tecnologici, come i costi energetici, il consumo di materie prime e la produzione del prodotto finito, gli indicatori di qualità di questo prodotto, la quantità di rifiuti, prodotti difettosi, parametri di progettazione degli elementi con costi minimi e in breve tempo. Puoi delineare e testare un'efficace strategia di gestione della tecnologia, eseguire una procedura di ottimizzazione, ecc.

L'opportunità della modellazione TP è determinata da due condizioni principali:

La ricerca sul modello è più economica, più facile, più sicura, più veloce che sull'oggetto originale;

È nota una regola per ricalcolare le caratteristiche e i parametri del modello nei corrispondenti valori dell'originale, perché altrimenti la simulazione perde di significato.

L'obiettivo fissato durante lo sviluppo del modello ne determina il tipo, il contenuto informativo e il grado di corrispondenza con l'oggetto reale, ad es. quando si formula l'obiettivo, è necessario selezionare attentamente quelle proprietà essenziali che caratterizzano pienamente l'oggetto in questione, per determinare il grado richiesto di conformità del modello all'oggetto reale (accuratezza del modello). In un certo numero di casi, ciò consente di semplificare il modello, eliminare relazioni insignificanti e insignificanti tra quantità dalla considerazione e ridurre il costo della modellazione.

Quando si descrivono i processi tecnologici, viene utilizzata più spesso la modellazione su scala reale, fisica e matematica.

La modellazione in scala reale prevede uno studio sperimentale di un oggetto tecnologico reale e la successiva elaborazione dei risultati utilizzando la teoria della somiglianza, l'analisi di regressione, le tabelle di corrispondenza. Ciò consente di ottenere dipendenze qualitative o quantitative che descrivono il funzionamento di un oggetto con precisione variabile. Tuttavia, le dipendenze empiriche basate sulla rappresentazione del processo sotto forma di "scatola nera", pur consentendo di risolvere particolari problemi tecnologici, presentano notevoli inconvenienti:

Le dipendenze empiriche non possono essere estese all'intera gamma possibile di cambiamenti nei parametri del regime: sono valide solo nelle condizioni e nelle restrizioni in cui è stato condotto l'esperimento su vasta scala;

Tali dipendenze riflettono l'esperienza passata, pertanto, sulla base di esse, non è sempre possibile identificare e giustificare modi per migliorare l'efficienza delle tecnologie pertinenti.

In un certo numero di casi, le dipendenze empiriche sono di natura qualitativa, cioè stabiliscono solo la natura dell'influenza di alcune quantità su altre, senza stabilire modelli quantitativi.

La modellazione fisica prevede anche studi sperimentali con successiva elaborazione dei risultati. Tuttavia, tali studi non vengono condotti su un oggetto tecnologico reale, ma su speciali strutture di laboratorio che preservano la natura dei fenomeni e hanno una somiglianza fisica. Pertanto, la modellazione fisica si basa sulla somiglianza di processi della stessa natura che si verificano nell'oggetto originale e nel modello fisico, ed è la seguente:

Stabilire i principali parametri del processo tecnologico da determinare numericamente, caratterizzandone la qualità;

Uno o più modelli fisici vengono calcolati e realizzati sotto forma di installazioni di laboratorio o di semi-produzione (sperimentali, pilota). Il calcolo di queste installazioni viene effettuato sulla base della teoria della somiglianza, che garantisce la possibilità di trasferire i risultati su un oggetto reale;

Come risultato dell'esperimento sul modello, i valori numerici e le relazioni dei parametri selezionati vengono ottenuti e ricalcolati per l'originale.

Con la modellazione fisica è possibile ottenere ampie informazioni sui singoli processi che determinano la struttura di questa tecnologia.

La simulazione analogica è associata alla somiglianza di processi di diversa natura e si basa sul fatto che per vari fenomeni fisici esistono gli stessi schemi della loro descrizione. Oggetti o processi simili sono considerati descritti da equazioni della stessa forma. Gli esempi includono le equazioni di Fourier (8.2.6) e le equazioni di Fick (8.2.9). Nonostante la differenza nelle grandezze fisiche in essi incluse, tutti gli operatori coincidono e seguono la stessa sequenza. Pertanto, studiando un processo, otterremo dipendenze valide (fino alla notazione) per un altro. Per la modellazione analogica vengono utilizzati sia metodi sperimentali che computer analogici.

La modellazione analitica fornisce lo strumento più potente per il loro studio e comporta l'ottenimento e lo studio di vari modelli matematici. Quindi, i modelli strutturali vengono utilizzati per una descrizione generale o preliminare di un oggetto e consentono di identificare e definire i suoi elementi, le loro proprietà e la relazione tra elementi e proprietà degli elementi. Di solito costruire modello strutturale utilizzare l'apparato della teoria degli insiemi. I modelli di classificazione consentono di organizzare gli oggetti oggetto di studio, identificare le caratteristiche comuni in essi e classificarli in base a queste caratteristiche. Tali modelli sono necessari nella costruzione di sistemi di automazione del controllo, nella creazione di banche dati e nello sviluppo di sistemi di progettazione assistita da computer, sistemi di recupero delle informazioni e in una serie di altri casi. I modelli cognitivi vengono utilizzati per descrivere quantitativamente i modelli di vari processi o il funzionamento delle apparecchiature. Stabiliscono relazioni, relazioni tra grandezze che caratterizzano un processo o un'apparecchiatura di laboratorio.

Il modello cognitivo descrive, di norma, il meccanismo fisico e chimico del processo e può non contenere parametri tecnologici o caratteristiche dell'oggetto.

Esistono relazioni tra modelli particolari che descrivono singoli processi o altri componenti strutturali dell'oggetto in studio. Contabilizzazione di tali relazioni, ad es. decisione congiunta equazioni che descrivono singoli processi unitari portano alla costruzione di un modello generalizzato di un metodo o di un metodo di elaborazione.

I modelli tecnologici differiscono dai modelli cognitivi in quanto lo scopo della loro costruzione è trovare relazioni quantitative tra parametri di modalità, condizioni operative - input di un sistema tecnologico e indicatori del suo livello tecnico, cioè output del sistema. La costruzione di modelli tecnologici è sempre associata a una valutazione del livello di qualità ea un aumento dell'efficienza del funzionamento dei sistemi tecnologici. Tipicamente, i modelli tecnologici sono costruiti sulla base di modelli matematici singoli processi o basati su un modello a oggetti generalizzato. Tuttavia, in alcuni casi, una descrizione analitica completa dell'oggetto è impossibile e quando si costruiscono modelli tecnologici vengono utilizzate alcune dipendenze empiriche. Di norma, i modelli tecnologici sono costruiti per studiare alcuni aspetti del funzionamento di un sistema tecnologico, ad es. sono di natura privata.

Per la maggior parte dei processi tecnologici, a causa della loro complessità, la costruzione di un unico modello generalizzato che descriva adeguatamente tutti gli aspetti e le caratteristiche del loro andamento è difficile o impossibile. Pertanto, durante la modellazione di TP, viene utilizzato il principio di decomposizione e risoluzione di problemi locali, che consente di individuare e modellare singoli aspetti, proprietà di TP. Come risultato di questo approccio, il TP sembra essere un insieme di modelli che descrivono modelli individuali del suo funzionamento e sono progettati per risolvere una certa gamma di problemi. Tale visione deriva naturalmente dall'analisi dei sistemi sopra descritta. La gerarchia della tecnologia genera la gerarchia dei modelli (modelli di TP, TO, TM), la multidimensionalità delle tecnologie - una varietà di modelli (modelli di processi fisici e chimici, tecnologie, attrezzature).

Esempio. Come esempio della varietà di modelli, si consideri la tecnologia dell'elaborazione dimensionale elettrochimica (ECM). I modelli utilizzati nello studio e nella descrizione di tale tecnologia sono riportati in Fig. 8.2.35.

I modelli cognitivi specifici in questo caso includono quanto segue:

cinematica (descrizione della cinematica del movimento reciproco degli elettrodi);

idraulico (descrizione del movimento del fluido in uno stretto canale interelettrodico);

elettrico (descrizione del campo elettrico nello spazio interelettrodico);

termico (descrizione del campo di temperatura);

elettrochimico (descrizione dei processi elettrodici e dei processi di trasferimento in un sistema elettrochimico);

chimico (descrizione delle fasi chimiche del processo totale dell'elettrodo, trasformazioni chimiche di una sostanza in soluzione).

I modelli tecnologici includono un modello di modellatura (descrizione del movimento del confine dell'anodo durante la dissoluzione elettrochimica della sua superficie), un modello di uno strumento per elettrodi e una serie di altri.

Riso. 8.2.35. Tipi di modelli per descrivere i processi di lavorazione elettrochimica dei materiali

La modellazione si basa sulle idee di base della teoria della somiglianza, secondo la quale fenomeni, processi sono chiamati simili se i dati ottenuti nello studio di uno di essi possono essere estesi ad altri. Per tali fenomeni è necessaria la costanza dei rapporti di alcune grandezze caratterizzanti il processo, o combinazioni di tali grandezze, dette criteri di similarità [Tab. P1,2,3]. Quindi, ad esempio, quando si studia il flusso di mezzi liquidi, il criterio di Reynolds è ampiamente utilizzato:

Dove v- portata del fluido, m/s; D- diametro del flusso idraulico, m; ν - viscosità cinematica del mezzo, m 2 / s. Il numero di Reynolds è una quantità adimensionale, il cui valore determina la natura del movimento del fluido, la distribuzione delle velocità del flusso sulla sezione del canale e altri parametri del flusso.

Il principale (terzo) teorema di similarità afferma che per la similarità dei fenomeni è necessario e sufficiente che le loro condizioni di unicità siano simili. Ciò significa che somiglianza geometrica, somiglianza di costanti fisiche, iniziale e condizioni al contorno, e i criteri di similarità, composti dalle quantità incluse nelle condizioni di unicità, sarebbero gli stessi. Di conseguenza, tutti questi fenomeni differiscono l'uno dall'altro solo nelle scale delle quantità caratteristiche. Pertanto, se fenomeni o processi sono simili, i modelli ottenuti nello studio di alcuni di essi possono essere trasferiti ad altri ei risultati del modello possono essere ricalcolati tenendo conto dei fattori di scala.

Riassumendo quanto detto, possiamo concludere che il requisito principale per un modello è la sua conformità con l'oggetto modellato. Il grado di conformità del modello al fenomeno reale che descrive è chiamato adeguatezza del modello. La prova di adeguatezza è uno dei passaggi principali nella costruzione di qualsiasi modello. Per quantificare l'adeguatezza si utilizza il concetto di “accuratezza del modello”. Ogni modello deve essere accompagnato da informazioni sulla sua accuratezza al fine di utilizzare in modo affidabile i risultati della simulazione.

L'accuratezza dei valori deterministici è determinata dalla deviazione del risultato della simulazione x* dal corrispondente valore reale x e l'accuratezza dei modelli stocastici è stimata dalle caratteristiche probabilistiche.

Per garantire l'adeguatezza del modello nella fase della sua costruzione, si raccomandano le seguenti regole:

scegliere una sequenza razionale per costruire il modello;

utilizzare un processo iterativo di costruzione di un modello, ovvero una procedura in più fasi per il suo sviluppo con valutazione dei risultati intermedi, analisi della loro accuratezza e correzione del modello della fase precedente;

perfezionare i modelli sulla base dei dati sperimentali disponibili;

perfezionare i modelli in base all'ottenimento valutazioni di esperti, i risultati dell'operazione dell'oggetto e altri dati aggiuntivi.

La complicazione dei processi tecnologici nel complesso agroindustriale, l'aumento del numero di parametri significativi nella costruzione di modelli, l'inasprimento dei termini di modellazione, la limitazione delle risorse materiali assegnate a questi scopi: tutti questi fattori rendono difficile e in alcuni casi escludono la modellazione del soggetto. Pertanto, viene alla ribalta la modellazione matematica di TP con l'uso delle moderne tecnologie informatiche.

La modellazione matematica di TP è uno studio effettuato risolvendo un sistema di relazioni matematiche che descrivono TP e presenta tre fasi:

redigere una descrizione matematica del processo o del suo elemento;

selezione di un metodo per risolvere un sistema di equazioni di una descrizione matematica e sua implementazione sotto forma di un algoritmo, un programma per ottenere valori quantitativi o rapporti;

stabilire l'adeguatezza del modello all'originale.

Quando si costruiscono modelli matematici, il processo reale è semplificato, schematizzato e lo schema risultante, a seconda della sua complessità, è descritto dall'uno o dall'altro apparato matematico. In un caso specifico, la descrizione matematica è presentata come un sistema di equazioni algebriche, differenziali, integrali o loro combinazione.

Dal punto di vista dell'analisi del modello matematico, è opportuno distinguere tre dei suoi lati:

l'aspetto semantico riflette la descrizione fisica dell'oggetto modellato;

l'aspetto analitico è un sistema di equazioni che descrivono i processi in corso e la relazione tra di essi;

computazionale: un metodo di soluzione e un algoritmo implementato come programma in uno dei linguaggi di programmazione.

Recentemente, per lo studio di sistemi complessi, compresi i processi tecnologici, è stata sempre più utilizzata la modellazione della simulazione, che si basa su un esperimento al computer. Per implementare il modello matematico, viene costruito un algoritmo di modellazione che riproduce il processo di funzionamento del sistema nel tempo. Modificando i dati di input, si ottengono informazioni sugli stati del processo in determinati momenti, in base ai quali vengono valutate le caratteristiche dell'oggetto. Pertanto, nella modellazione della simulazione, si tratta di modelli che non possono essere utilizzati per calcolare o prevedere il risultato in anticipo.

Esempio. Consideriamo come esempio la simulazione del processo di trattamento anodico elettrochimico del materiale descritto in precedenza (Fig. 8.2.15, b). Questa tecnologia si è diffusa nella fabbricazione di prodotti spazialmente complessi nel settore energetico, come pale di turbine e compressori. Da un punto di vista tecnologico, è necessario poter calcolare il tempo t necessario per asportare uno strato metallico di spessore z (tempo di lavorazione della macchina), ovvero il valore dello strato metallico (sovrametallo) zп, rimosso nel tempo T. Per ottenere le dipendenze calcolate, utilizziamo un particolare modello di interelectrode gap piano-parallelo (IEG), il cui aspetto semantico è chiaro dalla Fig. 8.2.36, a. Come si può vedere, l'elettrodo-strumento (EI) avanza a una velocità v e, e sulla superficie dell'anodo (A) si forma un diagramma delle velocità locali di dissoluzione elettrochimica ve, lo spazio interelettrodico è riempito di elettrolita, e la tensione U viene applicata tra gli elettrodi.

Facciamo alcune ipotesi per semplificare il modello. Lascia che la velocità di dissoluzione elettrochimica sia la stessa per tutti i punti della superficie dell'anodo e che le proprietà dell'elettrolita siano le stesse per tutti i punti del MEP. Quindi, per descrivere il processo, puoi usare le leggi di Ohm e Faraday:

dove U è la tensione sugli elettrodi; i - densità di corrente; a - gap interelettrodico attuale; χ - conducibilità elettrica specifica dell'elettrolita; c è l'equivalente elettrochimico del metallo; η è l'attuale efficienza della reazione di dissoluzione del metallo; ρ è la densità del metallo lavorato.

Dallo schema di calcolo risulta che da/dt = ve - vy, poiché la dissoluzione della superficie è compensata dallo spostamento dell'EE verso il pezzo. Da qui otteniamo un'equazione differenziale che descrive il cambiamento nel MEP nel tempo:

(8.2.26)

nella condizione iniziale t= 0; a = a0.

L'analisi del modello è molto semplificata se prendiamo A = const. Questa ipotesi è corretta per molti problemi praticamente importanti. Consideriamo due casi implementati nella maggior parte degli schemi di sagomatura elettrochimica: vi= 0 (il caso di EI stazionario) e vii = const (il moto di EI a velocità costante). Integrando l'equazione differenziale di cui sopra, si ottiene per il primo caso:

(8.2.27)

e per il secondo:

Trasformando le espressioni ottenute, è possibile ottenere la dipendenza del tempo dal valore del MEP.

Nonostante la natura semplificata del modello proposto, viene utilizzato con successo nei calcoli tecnologici e in molti casi descrive bene i dati sperimentali.

Tuttavia, in quei casi in cui il rapporto tra la lunghezza dello spazio interelettrodico e la sua larghezza
è sufficientemente grande (nei processi reali, k raggiunge valori di 200-1000), le proprietà dell'elettrolita lungo la lunghezza del MEP cambiano fortemente a causa del rilascio concomitante di calore e gas e le ipotesi di cui sopra sono inaccettabili.

È necessario costruire modelli che tengano conto della dipendenza dei parametri di processo dalle coordinate del percorso idraulico e del tempo.

Per ottenere tali dipendenze, la modellazione fisica è ampiamente utilizzata. Sulla fig. 8.2.36, b mostra un modello fisico di un MEC di lunga lunghezza, che consente di ottenere distribuzioni di densità di corrente, temperatura dell'elettrolita, contenuto di gas, conduttività elettrica effettiva del mezzo interelettrodico, velocità di rimozione del metallo locale e altri parametri lungo il Lunghezza MEC per esperimento diretto.

La pompa 1 pompa l'elettrolita attraverso un percorso idraulico formato dagli elettrodi piano-paralleli 2 e 3 incorporati nelle piastre dielettriche 4. Il valore della distanza tra gli elettrodi è determinato dallo spessore della guarnizione sostituibile 5 e varia tra 0,2 e 2 mm. I parametri variabili della modalità di elettrolisi sono: dimensione del gap, tensione dell'elettrodo, pressione di ingresso dell'elettrolita, sua composizione, temperatura iniziale, velocità di alimentazione del catodo all'anodo, lunghezza del MEP, materiale dell'elettrodo. L'evoluzione del gas e il profilo di velocità del flusso dell'elettrolita sono stati studiati utilizzando film ad alta velocità del processo, è stato utilizzato un anodo sezionale per ottenere la distribuzione delle densità di corrente locali lungo la lunghezza del MEC, le distribuzioni di pressione e temperatura sono state registrate da estensimetri di pressione e termocoppie e potenziali di elettrodo in varie sezioni del MEC sono stati misurati con sonde speciali. Il cambiamento nella rimozione del metallo lungo la lunghezza del canale è stato registrato mediante misurazioni dirette.

L'analisi mostra la presenza di una corrispondenza tra il modello fisico presentato e l'originale: si osservano somiglianza geometrica, idraulica, elettrica, somiglianza di costanti fisiche, condizioni iniziali e al contorno. Pertanto, i dati sperimentali ottenuti hanno permesso non solo di affinare il modello matematico, ma anche di ottenere risultati tecnologici adatti all'uso diretto in condizioni di produzione.

Riso. 8.2.36. Schema per la costruzione di un modello matematico (a) e installazione per la modellazione fisica del processo ECM in un gap lungo e stretto (b)

Pertanto, l'esempio precedente mostra che diversi tipi di modelli si completano e si perfezionano a vicenda, fornendo insieme dati affidabili per l'uso pratico. Ad oggi, è difficile trovare tali aree in cui non ci sarebbe un apparato sviluppato per la modellazione matematica dei processi principali.

Automazione e simulazione del processo tecnologico

1 AUTOMAZIONE DEI PROCESSI

L'automazione è una direzione nello sviluppo della produzione, caratterizzata dalla liberazione di una persona non solo dagli sforzi muscolari per eseguire determinati movimenti, ma anche dal controllo operativo dei meccanismi che eseguono questi movimenti. L'automazione può essere parziale o complessa.

L'automazione integrata è caratterizzata dall'esecuzione automatica di tutte le funzioni per l'implementazione del processo produttivo senza intervento umano diretto nel funzionamento dell'apparecchiatura. Le responsabilità di una persona includono la configurazione di una macchina o un gruppo di macchine, l'accensione e il controllo. L'automazione è la più alta forma di meccanizzazione, ma allo stesso tempo lo è nuova forma produzione, non una semplice sostituzione lavoro manuale meccanico.

Con lo sviluppo dell'automazione, i robot industriali (IR) sono sempre più utilizzati, sostituendo una persona (o aiutandola) in aree con condizioni di lavoro pericolose, malsane, difficili o monotone.

Un robot industriale è un manipolatore automatico riprogrammabile per applicazioni industriali. Caratteristiche peculiari I PR lo sono controllo automatico; la capacità di riprogrammazione rapida e relativamente facile, la capacità di eseguire azioni lavorative.

È particolarmente importante che le PR possano essere utilizzate per eseguire lavori che non possono essere meccanizzati o automatizzati con mezzi tradizionali. Tuttavia, il PR è solo uno dei tanti mezzi possibili per automatizzare e semplificare i processi di produzione. Creano i prerequisiti per il passaggio a un livello di automazione qualitativamente nuovo: la creazione di sistemi di produzione automatici che funzionano con una partecipazione umana minima.

Uno dei principali vantaggi di PR è la capacità di passare rapidamente per eseguire attività che differiscono nella sequenza e nella natura delle azioni di manipolazione. Pertanto, l'uso del PR è più efficace in condizioni di frequenti cambi di impianti di produzione, nonché per l'automazione del lavoro manuale poco qualificato. Altrettanto importante è la fornitura di un rapido riadattamento delle linee automatiche, nonché il loro completamento e messa in servizio in tempi brevi.

I robot industriali consentono di automatizzare non solo operazioni di base, ma anche ausiliarie, il che spiega il crescente interesse nei loro confronti.

I principali prerequisiti per espandere l'uso delle PR sono i seguenti:

migliorare la qualità dei prodotti e il volume della sua produzione con lo stesso numero di dipendenti grazie alla riduzione dei tempi di funzionamento e alla fornitura di una modalità costante "senza fatica", aumento del rapporto di spostamento delle attrezzature, intensificazione della esistente e stimolazione della creazione di nuovi processi e attrezzature ad alta velocità;

cambiare le condizioni di lavoro dei lavoratori liberandoli da lavoro non qualificato, monotono, pesante e lavoro dannoso, migliorare le condizioni di sicurezza, ridurre la perdita di orario di lavoro per infortuni sul lavoro e malattie professionali;

economia della forza lavoro e liberazione dei lavoratori per la soluzione dei problemi economici nazionali.

1.1 Costruzione e calcolo dello schema del modello "hard terminal - hole scheda a circuito stampato»

Un fattore essenziale nell'implementazione del processo di assemblaggio è garantire l'assemblaggio del modulo elettronico. La collezionabilità dipende nella maggior parte dei casi dalla precisione del posizionamento e dallo sforzo richiesto per assemblare strutturalmente gli elementi strutturali del modulo parametri tecnologici superfici di accoppiamento.

Nella variante in cui un cavo rigido viene inserito nel foro della scheda, si può distinguere quanto segue: specie caratteristiche contatto di elementi di accoppiamento:

passaggio dell'uscita senza contatto attraverso il foro;

contatto di tipo zero, quando l'estremità dell'uscita tocca la generatrice dello smusso del foro;

contatto del primo tipo, quando l'estremità dell'uscita tocca la superficie laterale del foro;

contatto del secondo tipo, quando la superficie laterale dell'uscita tocca il bordo dello smusso del foro;

contatto del terzo tipo, quando l'estremità dell'uscita tocca la superficie laterale del foro e la superficie dell'uscita tocca il bordo dello smusso del foro.

I seguenti sono accettati come segni di classificazione per distinguere i tipi di contatto: un cambiamento nella normale reazione al punto di contatto; forza di attrito; la forma della linea elastica dell'asta.

Le tolleranze dei singoli elementi hanno un'influenza significativa sul funzionamento affidabile della testa di posizionamento. Nei processi di posizionamento e movimento si verifica una catena di tolleranze, che in casi sfavorevoli può portare a un errore nell'installazione dell'ERE, portando a un cattivo assemblaggio.

L'assemblaggio del prodotto dipende, quindi, da tre fattori:

parametri dimensionali e di precisione delle superfici di accoppiamento dei componenti del prodotto;

parametri dimensionali e di precisione delle superfici di accoppiamento dell'elemento di base del prodotto;

parametri dimensionali e di posizionamento di precisione del corpo esecutivo con il componente in esso collocato.

Si consideri il caso di un contatto di tipo zero, il cui schema è mostrato in Figura 1.1.

M G

R G

R.F l



Figura 1.1 - Schema di calcolo del contatto di tipo zero.

Dati iniziali:

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Un robot industriale è un manipolatore automatico riprogrammabile per applicazioni industriali. Le caratteristiche caratteristiche di PR sono il controllo automatico; la capacità di riprogrammazione rapida e relativamente facile, la capacità di eseguire azioni lavorative.

È particolarmente importante che le PR possano essere utilizzate per eseguire lavori che non possono essere meccanizzati o automatizzati con mezzi tradizionali. Tuttavia, il PR è solo uno dei tanti mezzi possibili per automatizzare e semplificare i processi di produzione. Creano i prerequisiti per il passaggio a un livello di automazione qualitativamente nuovo: la creazione di automatismi sistemi di produzione lavorare con il minimo intervento umano.

Uno dei principali vantaggi di PR è la capacità di passare rapidamente per eseguire attività che differiscono nella sequenza e nella natura delle azioni di manipolazione. Pertanto, l'uso del PR è più efficace in condizioni di frequenti cambi di impianti di produzione, nonché per l'automazione del lavoro manuale poco qualificato. Altrettanto importante è la fornitura di cambi rapidi. linee automatiche, nonché il loro assemblaggio e lancio in breve tempo.

I robot industriali consentono di automatizzare non solo operazioni di base, ma anche ausiliarie, il che spiega il crescente interesse nei loro confronti.

I principali prerequisiti per espandere l'uso delle PR sono i seguenti:

cambiare le condizioni di lavoro dei dipendenti liberandoli da lavori non qualificati, monotoni, duri e pericolosi, migliorare le condizioni di sicurezza, ridurre le perdite di orario di lavoro dovute a infortuni sul lavoro e malattie professionali;

economia della forza lavoro e liberazione dei lavoratori per la soluzione dei problemi economici nazionali.

1.1 Costruzione e calcolo dello schema del modello "hard terminal - PCB hole"

Un fattore essenziale nell'implementazione del processo di assemblaggio è garantire l'assemblaggio del modulo elettronico. L'assemblabilità dipende nella maggior parte dei casi dalla precisione di posizionamento e dallo sforzo richiesto per assemblare gli elementi strutturali del modulo, dal design e dai parametri tecnologici delle superfici di accoppiamento.

Nella variante in cui un cavo rigido viene inserito nel foro della scheda, si possono distinguere i seguenti tipi caratteristici di contatto degli elementi di accoppiamento: