Моделювання мехатронної системи керуваннятехнологічним комплексом

Abstract

У роботі розглянуті дослідження в галузі мехатроніки, спрямовані на створення засобів робототехніки, що базуються на технічних системах і комплексах. Основним напрямом застосування таких систем залишається промисловість, зокрема машинобудування та приладобудування. У роботі був проведений аналіз і розроблена класифікація технологічних комплексів із використанням роботів. Також було проаналізовано склад алгоритмічного етапу розроблення для визначення алгоритмів функціонування всього комплексу та його складників, а також вимог до пристроїв керування, каналів зв’язку та допоміжного обладнання.Визначено, що в алгоритмічному розробленні технологічних комплексів актуальним є забезпечення дотримання вимог до їхньої надійності. У роботі розроблено функціональну схему організації управління технологічним комплексом, завершальним етапом процесу проєктування технологічного комплексу є його технічна реалізація. Цей етап включає, зокрема, розроблення або вибір промислових роботів, пристроїв їх керування, технологічного обладнання, транспортних шляхів і видів транспорту, каналів зв’язку, засобів захисту інформації на основі вимог, визначених на попередніх етапах проєктування. За результатами роботизації технологічних комплексів у виробництві, що діє, установлено, що завдання комплексної автоматизації наявного виробництва мають суттєві особливості, які ускладнюють їх вирішення, порівняно зі створенням нових технологічних комплексів. Для вирішенні завдання керування всіма комплексами принципове значення має вантажопідйомність промислових роботів та іншого робототехнічного обладнання, оскільки вона в основному визначає їхні розміри, отже, можливість розміщення на робочих місцях замість вивільнюваних працівників. Установлено, що поруч із промисловими роботами для зазначених вище цілей можливе широке застосування збалансованих маніпуляторів із ручним керуванням, які дозволяють суттєво полегшити умови праці, підвищити продуктивність праці, тим самим зменшити чисельність працівників.

This paper describes the study of the peculiarities of mechatronics along with the creation of tools for robotics that involves the creation of technical systems and complexes based on the usage of these tools. The main area of application is industry and, primarily, machine building and appliances production. In the research the analysis and the classification of technological complexes with the usage of robots are developed. The analysis of the composition of the algorithmic stage of development was carried out in order to find out the algorithms for the operation of the whole complex and its parts, requirements for control devices, communication channels and supplementary equipment. It is determined that in algorithmic development of technological complexes the important issue is to provide requirements for their reliability. In the work the functional scheme of organization of management of the technological complex is developed, the final stage of the design process of the technological complex is its technical implementation. This stage includes, in particular, the development or selection of industrial robots, their control devices, technological equipment, transport routes and modes of transportation, communication channels, information security devices based on requirements defined in the previous stages of designing. According to the results of the robotizing of technological complexes in the existing production has been established that the tasks of complex automation and rotation of existing production have significant features that make it difficult to solve in comparison with the creation of new technological complexes. When solving the task of controlling all complexes, the loading carrying capacity of industrial robots and other robotics equipment is of principal importance, since it mainly determines their size, and hence the possibility of placement in the workplace instead of released workers. It has been established that along with industrial robots for the mentioned above purposes the its wide usage is found in balanced manipulators with manual control, their application allows to substantially facilitate labour conditions, increase productivity, thereby, reducing the number of workers.