Методика экспериментального нахождения величины

Погрешности позиционирования

При экспериментальном определении величины погрешности по­зиционирования робота данной модели следует произвести многократное повторение рабочего цикла (N_ц) согласно индивидуальному заданию.
После каждого рабочего цикла, осуществляемого роботом по введённой
в него программе, необходимо снимать показания датчиков линейного
смещения контрольной оправки, закрепленной в захватном органе ПР.
Делают это вдоль координатных осей ОХ и ОУ, т.е. определяют составляющие погрешности позиционирования ∆Х и ∆У, соответственно в верхнем (∆Х_в, ∆У_в) и нижнем (∆Х_н и ∆У_н) уровнях измерения (рисунок 1).

Рисунок 6 – Пневматический привод ПР с гидравлической системой

позиционирования на основе дроссельного регулирования

Рисунок 7 – Шаговый электропневматический привод робота с цифровой системой автоматического управления

Предварительно можно записать абсолютные значения величины перемещения руки робота вдоль этих же осей в отведенные для этого графы 2, 3, 4, 5 таблицы 2.

Таблица 2 – Экспериментальные данные определения погрешности

позиционирования промышленного робота (журнал наблюдений)

№ цикла	АХВ	AYВ	АХН	АYН	∆ХВ	∆YВ	∆ХН	∆УН	∆П
…

Величины в графах 2 – 10 удобно проставлять в сотых долях миллиметра, что соответствует цене одного деления индикаторов модели ИЧ 10, которые предусмотрены в наладке для проведения эксперимента (рисунок 1).

Составляющую погрешности позиционирования вдоль третьей координат­ной оси ∆Z в описываемых экспериментах не учитывают, так как она не оказывает существенного влияния на безотказность выполнения роботом основных технологических процессов, включающих операции сбор­ки, установки деталей в приспособления и т.п. В этом случае заверша­ющий переход выполняется роботом с уже достигнутой точностью пози­ционирования в плоскости ХОУ простым вертикальным перемещением.

Если же завершающая траектория располагается горизонтально, тогда погрешность ∆_П можно принять двумерной уже в вертикальной плоскости УОZ (т.e. без учета третьей координатной составляющей ОХ, не оказывающей влияния на установку детали роботом, например в токарный патрон металлорежущего станка).

При снятии показаний датчиков (индикаторов И₁, И₂, И₃, И₄,) следует придерживаться следующего порядка:

· А _ХВ – координата положения руки РП в конечной точке перемещения в точке позиционирования, измеренная вдоль оси X в верхнем уровне (отсчет по индикатору И1);

· А _YВ – аналогичная величина, измеренная вдоль оси Y (отсчет по индикатору И₂₎;

· А _ХН и А _YН – аналогичные величины, измеренные в нижнем уровне индикаторами И₃, и И₄ соответственно.

Расчет координатных составляющих погрешности

Позиционирования

Для этого можно, в зависимости от заданного метода, использовать

следующие соотношения.

Метод I (рисунок 2).

По оси ОХ: ∆Х_В (1) = А_ХВ (1) – А_ХВ (min); (1)

∆Х_В (2) = А_ХВ (2) – А_ХВ (min);

∆Х_В (3) = А_ХВ (3) – А_ХВ (min);

…

∆Х_В (i) = А_ХВ (i) – А_ХВ (min);

по оси OY: ∆Y_В (1) = А _YВ(1) – А_YВ (min); (2)

∆Y_В (2) = А _YВ(2) – А_YВ (min);

∆Y_В (3) = А _YВ(3) – А_YВ (min);

…

∆Y_В (i) = А _YВ(i) – А_YВ (min),

где А_ХВ (min) и А_ХВ (min) – наименьшие значения координат всех
i точек, измеренных вдоль осей ОX и ОY соответственно, иначе говоря, это те показания индикаторов, которые установлены в верхнем уровне.
Удобно перед началом измерений установить все индикаторы верхнего и нижнего уровней на «нуль», тогда их показания можно принять за приращения по соответствующим координатам OX и OY.

Метод II (рисунок 3).

По оси ОХ: ± ∆Х_В (1) = А_ХВ (1) – А_ХВ (0); (3)

± ∆Х_В (2) = А_ХВ (2) – А_ХВ (0);

± ∆Х_В (3) = А_ХВ (3) – А_ХВ (0);

…

± ∆Х_В (i) = А_ХВ (i) – А_ХВ (0);

по оси OY: ± ∆Y_В (1) = А_YВ (1) – А_YВ (0); (4)

± ∆Y_В (2) = А_YВ (2) – А_YВ (0);

± ∆Y_В (3) = А_YВ (3) – А_YВ (0);

…

± ∆Y_В (i) = А_YВ (i) – А_YВ (0),

где А_ХВ (0) и А_YВ (0) – координаты "нулевой" точки позиционирова­ния, т.е. точки, соответствующей настройке датчиков на "нуль" по контрольной оправке до начала рабочих циклов ПР.

2.5 Графическая иллюстрация топографии распределения случайных величин координатных составляющих (∆Х_В и ∆Y_В ) погреш­ности

Позиционирования робота

Это построение лучше сделать в увеличенном масштабе. Надо нанести полученные значения на лист бумаги, используя лишь данные по измерениям погрешности в верхнем уровне. Очер­тить эллипс рассеяния по крайним точкам и нанести оси координат ОХ и OY для отсчета ∆_П в соответствии с заданным методом расчета (см. методы I и II, изложенные выше).