Файл: Учебное пособие Учебное пособие разработано в Омском государственном тех ническом университете.pdf

190
Обеспечение цикла загрузки-разгрузки технологического оборудования про- изводится посредством промышленного робота. Расположение оборудова- ния, обслуживающего робота, и других составляющих РТК представлено на рис. 16.9 а. а) б)
Рисунок 16.9 – Компоновка РТК: а) РТК механообработки; б) цикл об- работки детали
При описании РТК используются следующие сокращения:
ТО1, ТО2 – соответственно первое и второе технологическое оборудо- вание;
ПР – промышленный робот;
Н1иН2 – соответственно входной и выходной накопители.
Цикл обработки детали включает следующую последовательность собы- тий (рис. 16.9 б).
Промышленный робот ПР при условии его свободного исходного состо- яния и наличия заготовки в паллете входного накопителя Н1берет заготовку из накопителя и устанавливает ее в патрон технологического оборудования
ТО1(траектория 1). После поджатия кулачковым патроном заготовки в ТО1
промышленный робот освобождается, перемещается к ТО2 (траектория 3) и осуществляет цикл разгрузки технологического оборудования ТО2,сняв об-

191 работанную деталь и уложив ее на паллету выходного накопителя Н2(траек- тория 3). По истечении времени обработки заготовки на технологическом оборудовании ТО1, робот перемещается к ТО1 (траектория 4) разгружает станокТО1и транспортирует деталь для загрузки технологического обору- дования ТО2(траектория 5). По завершении цикла загрузки станка робот пе- реходит в свободное исходное состояние (траектория 6) и цикл работы РТК повторяется. Траектории 2, 4 и 6 определяют свободное состояние ПР.
Сеть Петри, моделирующая работу этого РТК, представлена на рис.
16.10.
Рисунок 16.10 – Сеть Петри многопозиционного РТК
Опишем словесно содержание позиций и переходов сети Петри, моде- лирующей работу рассматриваемого РТК в соответствии с последовательно- стью технологических операций:
Р
0
–
входной накопитель РТК, в котором находится теоретически не- ограниченное количество заготовок;

192
Р
1
- состояние ПР,соответствующее транспортировке заготовки на ТО1 для обработки;
Р
2
– ПР свободен и готов к приему заготовки из входного накопителя;
Р
З
– обработка заготовки на ТО1;
Р
4
– ТО1 свободно и готово к приему заготовки;
Р
5
– ПР свободен и готов разгрузить ТО2;
Р
6
– состояние транспортирования ПР детали с ТО1 на ТО2;
Р
7
– обработка заготовки на ТО2;
Р
8
– ТО2 свободен и готов обрабатывать заготовку;
Р
9
– состояние транспортировки ПР заготовки от ТО2к выходному накопителю Н2;
Р
10
–ПР свободен и готов к разгрузке ТО1;
Р
11
– выходной накопитель РТК, в котором всегда есть свободная ячей- ка; t
1
– захват заготовки из входного накопителя H1; t
2
– загрузка заготовки на ТО1; t
3
– разгрузка ТО1; t
4
– загрузка заготовки на ТО2; t
5
– разгрузка ТО2; t
6
– укладка заготовки в выходной накопитель Н2.
Для построения графа достижимости, описывающего возможные варианты функционирования сети Петри, необходимо определить начальную маркировку сети:

0
{1,0,1,0,1,0,0,1,0,0,0,1} – представленную на рис. 16.10, и построить матрицу входных и выходных инциденций F и H:

193
Граф достижимости можно строить, используя непосредственное отсле- живание движения маркеров по сети Петри.
Последовательность маркировок изображается в виде графа достижимо- сти (табл. 16.3).
Таблица 16.3
Граф достижимости многопозиционного РТК
Последовательно проходя пять маркировок, система начинает новый цикл работы. Маркировки

0 и

6 совпадают, то есть

0
=

6
. Таким образом, в системе отсутствуют тупиковые маркировки, и данная модель системы явля- ется работоспособной. Граф может быть легко проверен по сети Петри.
Применение сетей Петри дает устойчивые результаты при описании цикла работы робототехнического оборудования в составе РТК и предопре-
1 0
0 0
0 0
0 1
0 0
0 0
1 0
0 0
0 0
0 0
1 0
0 0
0 1
0 0
0 0
0 0
0 0
1 0
0 0
0 1
0 0
0 0
0 0
1 0
0 0
0 1
0 0
0 0
0 0
0 1
0 0
1 0
0 0
0 0
0 0
0 0
















0 0
0 0
0 0
1 0
0 0
0 0
0 0
0 1
0 0
0 1
0 0
0 0
0 0
1 0
0 0
0 1
0 0
0 0
0 0
1 0
0 0
0 0
0 1
0 0
0 0
0 0
1 0
0 0
0 0
1 0
0 0
0 0
0 1
0 0
0 0
0 1
















F=
H=
;
.

194 деляет возможность расширения системы, что важно при оценке производ- ственных комплексов в целом.
Вопросы к лекции 16:
1. Какова основная терминология сетей Петри (позиции, переходы, дуги, маркировки)?
2. Приведите графические изображения позиций, переходов и дуг сетей
Петри.
3. Каковы условия срабатывания переходов сетей Петри?
4. Каково формальное представление сети Петри?
5. Представьте функцию входных инциденций в матричном виде для анализируемого РТК.
6.Представьте функцию выходных инциденций в матричном виде для анализируемого РТК.
7. Поясните понятие «граф достижимости» и его применение для анали- за работоспособности РТК в терминалах сетей Петри.
8. Поясните порядок моделирования работы РТК в терминалах сетей
Петри.
Использованная литература
1.
Автоматизированное решение прямой задачи кинематики манипулято- ров роботов на ПЭВМ / Хомченко В.Г., Соломин В.Ю, Яровой В. Н. Методи- ческие указания к лабораторно-практическим работам. – Омск, ОмГТУ, 2007.
– 36 с.
2.
Афонин В.Л., Макушкин В.А. – Интеллектуальные робототехнические системы: курс лекций, уч. пособие – М.: интернет – ун – т информ. техноло- гий, 2005. – 205с.

195 3.
Бурдаков С.Ф. и др. Проектирование манипуляторов промышленных роботов и роботизированных комплексов: Уч. пособие. – М.: Высшая школа,
1986-264 с.
4.
Зенкевич С.А. Основы управления манипуляционными роботами / Зен- кевич С.А., Ющенко А.С. Учебное пособие для вузов – 2-е изд. М.: Изд-во
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 480 с.
5.
Лукинов А.П. Проектирование мехатронных и робототехнических устройств: Учебное пособие. – СПб.: Изд-во «Лань», 2012. – 608 с.
6.
Механика промышленных роботов:
Под ред.
К.В.Фролова,
Е.И.Воробьева. Кн.1: Кинематика и динамика/ Е.И.Воробьев, С.А.Попов,
Г.И.Шевелева. М. Высш.шк., 1988.-304 с.
7.
Подураев Ю. В. Мехатроника: основы, методы, применение: Учебное пособие для вузов – М.: Машиностроение, 2006. – 256 с.
8.
Фу К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника: - М.: Мир, 1989. –624 с.
9.
Хомченко В. Г. Моделирование дискретных систем посредством сетей
Петри. Методические указания к расчетно-графической работе по курсу
«Проектирование роботов и робототехнических систем»/ Хомченко В. Г.,
Соломин В. Ю. – Омск, ОмГТУ, 2007. – 20 с.
10.
Хомченко В.Г. Метод виртуальных поворотов в решении обратной за- дачи кинематики платформенного типа/ Омский научный вестник. - №2
(140). – Серия Приборы, машины и технологии. – 2015. – с.41-44 11.
Шахинпур М. Курс робототехники: – М. Мир, 1990.-527 с.