СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ .............................................................. 5
ВВЕДЕНИЕ ..................................................................................................................... 6
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ СБОРКИ НЕЖЕСТКИХ ДЕТАЛЕЙ И
СТРАТЕГИЙ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СБОРКИ .................................... 12
1.1 Классификация нежестких деталей в машиностроении ........................... 12
1.2 Технологические возможности сборки нежестких деталей ..................... 17
1.3 Анализ эффективности стратегий и алгоритмов управления .................. 26
1.4 Технические средства дооснащения промышленных роботов ................ 31
1.5 Формирование стратегии управления процессом сборки ........................ 35
1.6 Выводы по главе 1 ......................................................................................... 39
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СБОРКИ
НЕЖЕСТКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ ............................................... 41
2.1 Исходные данные и основные допущения ................................................. 41
2.2 Расчет деформаций вала при различных схемах нагружения .................. 47
2.3 Анализ сил при контакте по фаскам ........................................................... 58
2.4 Анализ сил при одноточечном контакте .................................................... 61
2.5 Анализ сил при двухточечном контакте ..................................................... 64
2.6 Определение условий заклинивания, соотношение сил и моментов ...... 70
2.7 Выводы и результаты по главе 2 ................................................................. 74
ГЛАВА 3. АЛГОРИТМ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ АВТОМАТИЧЕСКОЙ
СБОРКИ НЕЖЕСТКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ ............................. 76
3.1 Распознавание состояний контакта на основе машины опорных
векторов ......................................................................................................................... 76
3.2 Развертывание модели классификации состояний контактов с помощью
машины опорных векторов .......................................................................................... 79
3.3 Алгоритм управления процессом сопряжения .......................................... 84
3.4 Выводы и результаты по главе 3 ................................................................. 88
ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА НА ОСНОВЕ
АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ ................................................................................. 90
3
4.1 Описание экспериментальной установки ................................................... 90
4.2 Определение задачи процесса сборки и методика проведения
эксперимента .................................................................................................................. 96
4.3 Результаты экспериментальных исследований ......................................... 98
4.4 Идентификация положения, анализ сил и моментов при активной
роботизированной сборке нежесткого вала ............................................................. 109
4.5 Оценка теоретических и экспериментальных результатов, полученных с
помощью модели машины опорных векторов ......................................................... 114
4.6 Анализ сил и моментов в процессе сопряжения с использованием
алгоритма ..................................................................................................................... 118
4.7 Выводы и результаты по главе 4 ............................................................... 120
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА
РОБОТИЗИРОВАННОЙ СБОРКИ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ
АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ ............................................................................... 122
5.1 Определение варьируемых параметров, выбор вида модели ................. 122
5.2 Обработка результатов эксперимента и определение функции ............. 124
5.3 Исследование влияния входных параметров на сборочную силу и
момент .......................................................................................................................... 131
5.4 Апробация алгоритма на промышленном изделии ................................. 136
5.5 Выводы и результаты по главе 5 ............................................................... 138
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................................................... 139
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ....................................................................................... 141
ПРИЛОЖЕНИЕ А: Описание экспериментальных образцов .............................. 154
ПРИЛОЖЕНИЕ Б: Программа алгоритма силово-позиционного управления в
среде RobotStudio при сборке нежестких цилиндрических деталей ..................... 160
ПРИЛОЖЕНИЕ В: Фрагменты кода в среде MatLab для расчета коэффициента
трения ........................................................................................................................... 167
ПРИЛОЖЕНИЕ Г: Фрагменты кода в среде MatLab для анализа условий
заклинивания ............................................................................................................... 170
4
ПРИЛОЖЕНИЕ Д: Фрагменты кода в среде MatLab для идентификации
контактного состояния в сборочных операциях типа «нежесткий вал-жесткая
втулка» .......................................................................................................................... 174
ПРИЛОЖЕНИЕ Е: Фрагменты кода в среде MatLab для расчета значений
деформаций и идентификации положения нежесткого вала и жесткой втулки .. 177
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж: Протоколы экспериментов ................................................... 183
ПРИЛОЖЕНИЕ З: Свидетельство о государственной регистрации программы
....................................................................................................................................... 186
ПРИЛОЖЕНИЕ И: Акт внедрения ......................................................................... 187
