The selection of information-measuring means for the robototechnical complex and the research of their worker characteristics

Abstract

EN: Context. The topic of the article is devoted to the issue selection of the means of the information-measurement system (IMS) for automation of robototechnical complexes (RTC) of flexible production systems applied in various fields of industry, and the research of their technological characteristics. Objective. The goal is using the mathematical models to researching of the working characteristics of the new construction transmitters for information – measurement and automated control of robototechnical complex in flexible production areas. Method. In the article, the following issues were set and solved: the analysis of the application object, the selection of the types of information-measurement and management elements of RTC creation and structure scheme; research of the characteristics of the information-measuring transmitter for managing the active elements of the RTC; determining the error of the analog output transmitter of the information-measurement system of RTC active elements. Based on the analysis of the application object, it was determined that the structure scheme of the RTC at the flexible production system includes complex technological, functionally connected production areas, modules and robotic complexes, their automated control system IMS, regulation, execution, microprocessor control system and devices and devices of the industrial network. includes The functional block diagrams of the IMS of RTCi of the flexible production system are given. Based on research, it was found that it is convenient to use a magnetoelastic transducer with a ring sensitive element to measure the mechanical force acting on the working organs of an industrial robot (IR). For this, unlike existing transmitters, the core of this transmitter is made of whole structural steel. The inductive coil of the proposed transmitter is included in the LC circuit of the autogenerator. The magnetoelastic emitter semiconductor is assembled at the base of the transistor. The cross-section of its core is calculated for the mechanical stress that can be released for the steel. The block-scheme of the inductive transmitter is proposed. The proposed transmitters work on the principle of an autogenerator assembled on an operational amplifier. A mathematical expression is defined for determining the output frequency of the autogenerator. The model of the autogenerator consists of a dependent source, the transmission coefficient is determined. Results. A new transmitter is proposed to measure the information of the manipulator to perform special technological operations synchronously. Conclusions. A mathematical model was developed to determine the error of the analog output transmitter of the information-measurement system of RTC active elements. The expression ehq is used to determine the error of the transmitter whose output is analog during the measurement of the current technological operation. It was determined that in practice, the geometric dimensions of the transmitter and the number of windings remain unchanged during the work process, where it is changed due to the influence of the environment. Considering this variation, a mathematical model was developed to determine the transmitter error. UK: Актуальність. Стаття присвячена питанням вибору засобів інформаційно-вимірювальної системи (ІВС) для автоматизації робототехнічних комплексів (РТК) гнучких виробничих систем, що застосовуються в різних галузях промисловості, та дослідженню їхніх технологічних характеристик. Мета. Мета – використання математичних моделей для дослідження робочих характеристик передавачів нової конструкції для інформаційно-вимірювального та автоматизованого керування робототехнічним комплексом у гнучких виробничих зонах. Метод. У статті були поставлені та вирішені наступні питання: аналіз прикладного об’єкта, вибір типів інформаційно – вимірювальних та керуючих елементів створення та структури РТК; дослідження характеристик інформаційно-вимірювального передавача для керування активними елементами РТК; визначення похибки аналогового виходу передавача інформаційно-вимірювальної системи активних елементів РТК. На основі аналізу об’єкта застосування встановлено, що структурна схема РТК на гнучкій виробничій системі включає складні технологічні, функціонально пов’язані виробничі ділянки, модулі та робототехнічні комплекси, автоматизовану систему керування ними ІСУ, регулювання, виконання, мікропроцесорну систему керування та пристрої та пристрої промислової мережі. включає в себе Наведено функціональні блок-схеми ІВС РТК і гнучкої виробничої системи. На основі досліджень встановлено, що для вимірювання механічної сили, яка діє на робочі органи промислового робота, зручно використовувати магнітопружний перетворювач з кільцевим чутливим елементом. Для цього, на відміну від існуючих передавачів, серцевина цього передавача виготовлена з цільної конструкційної сталі. Індуктивна котушка запропонованого передавача включена в LC-ланцюг автогенератора. На базі транзистора зібраний магнітопружний емітерний напівпровідник. Поперечний переріз його серцевини розрахований на механічне навантаження, яке може вивільнити сталь. Запропоновано блок-схему індукційного передавача. Пропоновані передавачі працюють за принципом автогенератора, зібраного на операційному підсилювачі. Визначено математичний вираз для визначення вихідної частоти автогенератора. Модель автогенератора складається із залежного джерела, визначений коефіцієнт передачі. Результати. Пропонується новий передавач для вимірювання інформації маніпулятора для синхронного виконання спеціальних технологічних операцій. Висновки. Розроблено математичну модель визначення похибки аналогового вихідного передавача інформаційно-вимірювальної системи активних елементів РТК. Вираз ehq використовується для визначення похибки передавача, вихід якого є аналоговим, під час вимірювання поточної технологічної операції. Встановлено, що на практиці геометричні розміри передавача та кількість обмоток залишаються незмінними в процесі роботи, де вона змінюється через вплив зовнішнього середовища. Враховуючи цей варіант, була розроблена математична модель для визначення помилки передавача.