Технология восстановления поврежденных рабочих поверхностей механизмов

Основной недостаток существующей технологии восстановления изношенных или поврежденных рабочих поверхностей деталей механизмов применяемой в ООО «Научно-инженерный центр АДМ» связан с использованием ручного труда. Механизировать эти операции, можно только с использованием роботов и РТК. Дополнительным обоснование необходимости использования РТК в этом производственном участке служит то обстоятельство, что использование плазменного напыления металлопокрытий сопровождается выбросами дыма и газов в атмосферу участка, значительным уровнем теплового излучения и шумом от работающих систем.

ВВЕДЕНИЕ 9
1 Технологическая часть 11
1.1 Технология восстановления поврежденных рабочих поверхностей механизмов 11
1.1.1 Виды технологий восстановления поврежденных рабочих поверхностей механизмов 12
1.1.2. Физические обоснования метода плазменного напыления металлопокрытий. 15
1.2. Конструкция и принципы работы плазменных напылителей упрочняющих покрытий 18
1.2.1. Конструкция плазменных напылителей металлопокрытий. 19
1.3. Роботизированный комплекс восстановления поврежденных рабочих поверхностей деталей методом плазменного напыления металлопокрытий. 29
1.4. Патентные исследования 35
1.5. Вывод к технологической части 36
2. Расчетно-конструкторская часть 37
2.1. Разработка проекта роботизированного комплекса плазменного напыления металлопокрытий 37
2.2. Анализ конструкции роботов участка нанесения металлопокрытий 41
2.2.1. Анализ кинематической структуры робота 41
2.3. Анализ кинематики проектируемого промышленного робота 45
2.3.1. Решение прямой задачи кинематики 48
2.3.2. Решение обратной задачи кинематики 50
2.4. Оценка точности позиционирования схвата 53



2.4.1 Основные точностные требования, предъявляемые к роботу 53
2.4.2 Кинематическая погрешность позиционирования 54
2.5. Определение мощности электродвигателя звена манипулятора 55
2.5.1. Разработка циклограммы работы робота. Расчет скоростей и ускорений звеньев робота 55
2.5.2. Расчет мощностей электродвигателей 58
2.6. Разработка конструкции лазерной системы измерения расстояний от сопла плазмотрона до поверхности обработки 62
2.7 Вывод к расчетно-конструкторской части проекта 68
3. Специальная часть 69
3.1. Разработка проекта системы управления робототехнического комплекса плазменного напыления металлопокрытий 69
3.2. Локальный контроллер системы управления робота 73
3.3. Разработка принципиальной схемы системы управления робота 77
3.3.1. Описание микроконтроллера 78
3.3.2. Организация памяти 84
3.3.3. Организации каналов обмена микроконтроллера с выше стоящей ЭВМ 86
3.4. Описание работы микропроцессорной системы управления 89
3.5. Алгоритм работы механизмов робота 92
3.6. Расчёт надежности микропроцессорной системы 96
3.7. Выбор аналоговых регуляторов привода 98
3.8. Анализ цифровой системы управления приводом 104
3.9. Вывод для специальной части 108
4 Экономическая часть 110
4.1 Экономическое обоснование проекта. 110
4.2 Основные функциональные возможности. 111
4.3 Исследование и анализ рынка. 112
4.4 Производственный план 112
4.5 Определение себестоимости услуг по сборке мехатронной установки и плазменной обработке детали. 115
4.6 План маркетинговых действий. 116
4.7 Финансовый план 117
4.8 Расчет безубыточности 118
5 Безопасность и экологичность проекта 121
5.1 Анализ возможных опасных и вредных факторов проектируемого объекта 121
5.2. Электробезопасность 124
5.3. Технические средства безопасности, предусматриваемые в проектируемом производстве 126
5.4. Рабочее место оператора 129
5.4.1. Освещение 129
5.5. Техника безопасности при эксплуатации роботизированного комплекса 133
5.6 Экологичность проекта. 137
5.7 Предотвращение ЧС 138
5.8 Вывод по разделу БиЭП 140
Заключение 141