Машински факултет Београдcent.mas.bg.ac.rs/nastava/ma_bsc/pdf_nma/lvnma_3_1_ppt.pdf · 11 МАШИНЕ АЛАТКЕ И РОБОТИ НОВЕ ГЕНЕРАЦИЈЕ

1

http://cent.mas.bg.ac.rs

http://www.mas.bg.ac.rs

Машински факултет Београд

Катедра за производно машинство

ППЛЛ--5 Програмирање 5 Програмирање машина са паралелном машина са паралелном

кинематикомкинематикомhttp://cent.mas.bg.ac.rs/nastava/ma_bsc/indexnma.htm

МАШИНЕ АЛАТКЕ И РОБОТИ НОВЕ ГЕНЕРАЦИЈЕ 2019

Проф др Саша Живановић


2

Модел развијеног паралелног механизма pn101_4

Главоњић М., Милутиновић Д., Квргић В., Троосни просторни паралелни механизам,машина алатка и индустријски робот са тим механизмом, исправа о патенту број РС50375 Б, Република Србија, Завод за интелектуалну својину, уписан у регистар патената 22.07.2009. године, објављен у Гласнику интелектуалне својине 10.11.2009. године.Исправа о патенту издата 11.11.2009. године.


Концепти вертикалне и хоризонталне глодалице са паралелном кинематиком

D. Milutinovic, M. Glavonjic, V. Kvrgic, S. Zivanovic, A New 3-DOF Spatial Parallel Mechanism for Milling Machines with Long X Travel, pp. 345-348, Annals of the Vol54/1, CIRP 2005. doi:10.1016/S0007-8506(07)60119-X


3

Скелетон модел са силуетама концепције механизма за стону машину


С. Живановић, Конфигурисање нових машина алатки, докторска дисертација,Машински факултет Београд, 2010.

Упрошћени модел паралелног механизма


4

Кинематички модел паралелног механизма

Vektor unutrašnjih koordinata je:p=[p1 p2 p3]

Vektor spoljašnjih koordinata : BpOP = [xp yp zp]T


Решење ИКП и ДКП

D. Milutinovic, M. Glavonjic, V. Kvrgic, S. Zivanovic, A New 3-DOF Spatial Parallel Mechanism for Milling Machines with Long X Travel, pp. 345-348,

Annals of the Vol54/1, CIRP 2005. doi:10.1016/S0007-8506(07)60119-X


5

http://www.linuxcnc.org/

**ЕЕnhancednhanced Machine Machine ContorlContorl -- EMCEMC


EMC

Први прототип трооснестоне машине pn101_st V.1G код

pn101_stвиртуелна троосна машина

DELTA робот

LOLA pn101_4 V2


МОМА двоосна реконфигурабилна машина са паралелниом кинематиком

6

Програмирање машина са паралелном кинематиком

Ручно CAD/CAM

Писање програма%N1 G71N2 T1 M6N3 S2000 M3N4 G0 X0. Z170. Y-50. ......

Процесирањем слике у кодG

PNG, GIF, JPG

AXIS EMCPro/EngineerWildFire 4

Избор стратегија за обраду

...

а уклањањ

ари

јала

Изабрана

путања ал

ата

М30

CL фајл

постпроцесори

Сим

улац

ијматер

Верификовани фајлCL

Pro/EngineerWildFire 4

Генератор постпроцесора

МАШИНЕ АЛАТКЕ И РОБОТИ НОВЕ ГЕНЕРАЦИЈЕ 2011МАШИНЕ АЛАТКЕ И РОБОТИ НОВЕ ГЕНЕРАЦИЈЕ 2019

7

Модел pn101_st V.1

Едукациона стона троосна машина са паралелном кинематиком


Блок дијаграм троосног ЕМС система управљања

Блок дијаграм структуре

PCEMCмашина

Веза корачних мотора са паралелним портом


8



9


Пример обраде главе


10

Програмирање



11


Карактеристике LOLA pn101_4 V1.

• Три транслаторне паралелне погонске осе, од којих су две колинеарне

• Једна пасивна транслаторно обртна веза• Једна пасивна транслаторно обртна веза

• Однос ходова GV по осама је приближно X:Y:Z=5:2:1 као код еквивалентних вертикалних глодалица са серијском кинематиком

• Координатни систем машине је постављен по стандарду за вертикалне глодалице

• Оса Х је дуж удвојених погонских оса

• Радни простор има константну висину 200 mm у правцу осе Z. Профили радног простора у равнима X,Y и Y,Z указују на задовољавајући правилност у поређењу са другима машинама са паралелном кинематиком.


12

CAD модели

Носећа структура са паралелним механизмом + кабина = LOLA pn101_4


LOLA pn101_4 V.1


13



Радни простор



14

Glavonjic M., Milutinovic D., Parallel structured milling machines with long X travel, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 24, 2008, pp. 310-320 doi:10.1016/j.rcim.2006.12.001


Први пробни рад машине LOLA pn101_4 V.1


15

Испитивање машине LOLA pn101_4 V1.


LOLA pn101_4 V1.

Обрада тест радног предмета


16

Управљање и програмирање LOLA pn101_4 V1.

Систем за управљање и програмирање је развијен по следећим захтевима:

• Користити уобичајено окружење за програмирање троосних вертикалних глодалица

• Постпроцесором само прилагодити формат

• Интерфејс за руковаоца прилагодити правилима троосне глодалице

• Користити PC као платформу за програмирање и расположиви контролер за управљање роботом

• Оставити могућност доградње машине на петоосну

троосне глодалице• Искористити сопствени

систем за управљање роботом и прилагодити га


Петоосна варијанта машине


17


• Едитор текста • Оперативни систем за рад у реалном времену OS9

р• Компилатор G кода• Симулатор кретања• Графички приказ кретања• Интерфејс за директно

управљање машином

реалном времену OS9• Ручно програмирање у G коду• Програмско управљање• Ручно вођење• Прорачун свих кретања у реалном

времену


Програмирање LOLA pn101_4 V1.

Екран Оff2NC софтверa


18

Испитивање машине LOLA pn101_4 V1.

Део симулиране путање алатаД у р у

Обрађени тест радни предмет


LOLA pn101_4 V.1

LOLA pn101_4 V.2


19


CAD модел LOLA pn101_4 V.2


20

Симулација рада машине по задатом програму у CAD/CAM (PTC Creo 2.0) окружењу


пасивни транслаторни зглоб

обрадак

платформа

главно вретено

алатобрадак


21

Структура система управљања и програмирања


Систем за управљање и програмирање на бази EMC2

• EMC2 – Ubuntu 10.04• Конфигурисан је AXIS

GUI као графички кориснички интерфејс

• Решења ИКП и ДКП интегрисана у језгро ЕМС2 софтвера за управљање машином

• Програмирање у G коду.• Начини програмирања: ручно, CAD/CAM.


22

AXIS као графички кориснички интерфејс


Текућа позиција клизача

ренутног

и

клизача

ма

Показивачи

тр

полож

аја сва тр

механизм

Симулирана

путања алата

Сигнализација

референтног

положаја клизача

23

Текућа позиција X, Y, Z

Aктивне инструкције програма

Примери обрада на LOLA pn101_st V.2

Обрада бар рељефа профила


24

Примери обрада на LOLA pn101_st V.2

Обрада бар рељефа профила


Формат програма, који користи EMC, се заснива на RS-274 G коду, који је сличан формату програма које користе Fanuc CNC системи.

Формат програма за LOLA pn101_st V.2

Формат реченицеНа почетку програма је знак % без икаквих других знакова.Коментари су у заградама: (Коментар).На крају програма је М30, или М02.Задњи ред програма је поново знак % без икаквих других знакова.

Структура реченице је: N4 G2 X,Y,Z,R,I,Ј,К5.3 F4.1 S5 М2 H2 P4

На пример F4 1 означава да се брзина помоћног кретања задаје као позитиванНа пример, F4.1 означава да се брзина помоћног кретања задаје као позитиван број са највише четири цифре на месту целих и једном цифром иза децималне тачке. Редни број реченице може да се изостави. Ако постоји, онда је на почетку реченице. Слово N и редни број реченице морају бити једно до другог, без размакнице! Задршка P4 мери се секундама.


25

Списак припремних G функција



26

Припрема програма ручним програмирањем

Симулација путање алата у расположивом едитору

%(P R O B N I D E O)(A L A T F I 12 M M)N0 G56N1 S1000 M03N1 S1000 M03N2 G0 Z10.N3 X77. Y0.N4 G1 Z0. F1000.N5 G3 X77. Y0. I-77. J0.N6 G1 Z10.N7 G0 X47. Y47.N8 G1 Z0. F1000.N9 X-47.N10 Y-47.N11 X47.N12 Y47.N13 Z10.N14 G0 X37. Y0.N15 G1 Z0. F1000.N16 G3 X37. Y0. I-37. J0.N17 G1 Z10.N18 M05N20 M30%

Пример једног задатка

Алат: вретенасто глодало пречника 12 mm

Дубина жлеба 5 mm


27



Редослед обраде


28

%(LOLA pn101_4 V2.)G56N15 S1500 M03N20 G0 Z10.N25 X80. Y0.N30 G1 Z-5. F1000.N35 G3 X80 Y0 I-80 J0

Нулта тачка

Пример програма програма за обраду

YСигурносна раван

N35 G3 X80. Y0. I 80. J0.N45 G1 Z10.N50 G0 X50. Y50.N55 G1 Z-5. F1000.N60 X-50.N65 Y-50.N70 X50.N75 Y50.N80 Z10.N85 G0 X40. Y0.

X

N90 G1 Z-5. F1000.N100 G3 X40. Y0. I-40. J0.N105 G1 Z10.N108 G0 X0 Y0 N109 M05N110 G55N120 G0 X0. Y0. Z0.N130 M30%

стоп вретена

Повратак машине у референтну позицију

Формат задавања линеарне и кружне интерполације

G01 се дефинише као

G01 XKT YKT (F___)

F [mm/min] – брзина помоћног кретања

Један од начина за програмирање кружне интерполације G02 или G03 се дефинише као

G02 XKT YKT I i J j

Где су i i j координате вектора који дефинишепомоћног кретања

положај почетне тачке РТ у односу на центар лука СК. Њихов знак је позитиван уколико се поклапа са позитивним смером одговарајуће осе. Чак и ако је неки од ових параметара једнак нули потребно је то писати у програму као I0., односно J0.

G00 – примицање у брзом ходу

G00 XKT YKT


29

30

Дефинисање алата


Дефинисање припремка


31


32

Пример пробне обраде на LOLA pn101_4 V2.


Припрема за вежбу

Опетаривни рад на самој вежби, подразумева да се за тај термин припреми следеће:

• Радионички цртеж дела који добијен као задатак (На формату А4, са потребним бројем пројекција, погледа и пресека, са стандардним заглављем и оквиром).

• План путање алата (скица на образцу извештаја)• Координате путање алата и G код за обраду добијеног делa• План базирања (скица на образцу извештаја)• План обраде (дати редослед обраде са кратким описом шта се ради на

образцу)• Анализа остварене обраде (и/или симулације) и запажањаАнализа остварене обраде (и/или симулације) и запажања.

Напомена: • Сваки студент припрема све делове технолошке документације за

обраду добијеног дела и припрема програм за део који је добио.


33



Пример путање алата


34

Примери путања алата и избор стратегије за обраду


Примењивати различите стратегије за обраду упуштеног квадрата 100х100

1. Паралелна путања алата са Х осом

2 У Х2. Управна путања алата на Х осу

3. Путања алата под 45 у односу на Х осу

4. Путања алата под 135 у односу на Х осу

итд.2

34

Х

У1


35


Паралелнапутања алата са Х осом

Паралелнапутања алата са Y осом

Путања алата под 45 у односу на Х

осу

Путања алата под 135 у односу на Х

осу



Спирална по квадратној путањи ка унутра

Спирална по квадратној путањи ка споља

Квадратна путања ка унутра

Квадратна путања ка споља


у у р споља

36



Квадратна и кружна путања ка унутра

Кружна и квадратна путања ка споља

Неки од примера примене различитих стратегија за обраду упуштеног квадрата 100х100


37

Пример CAD модела и обрађеног дела

CAD модел

Обрађени део


Пoдела задатака


Примери обрађених делова

38

Делови за обрадуa/

del

ovi_

LOL

Ap

n101

.pdf

s.b

g.ac

.rs/

nas

tava

/ma_

bsc/

pdf_

nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas

Делови за обраду

a/d

elov

i_LO

LA

pn1

01.p

dfs.

bg.

ac.r

s/n

asta

va/m

a_bs

c/pd

f_nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas

39


del

ovi_

LOL

Ap

n101

.pdf

s.b

g.ac

.rs/

nas

tava

/ma_

bsc/

pdf_

nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas


a/d

elov

i_LO

LA

pn1

01.p

dfs.

bg.

ac.r

s/n

asta

va/m

a_bs

c/pd

f_nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas

40


del

ovi_

LOL

Ap

n101

.pdf

s.b

g.ac

.rs/

nas

tava

/ma_

bsc/

pdf_

nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas


a/d

elov

i_LO

LA

pn1

01.p

dfs.

bg.

ac.r

s/n

asta

va/m

a_bs

c/pd

f_nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas

41


del

ovi_

LOL

Ap

n101

.pdf

s.b

g.ac

.rs/

nas

tava

/ma_

bsc/

pdf_

nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas


a/d

elov

i_LO

LA

pn1

01.p

dfs.

bg.

ac.r

s/n

asta

va/m

a_bs

c/pd

f_nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas

42


del

ovi_

LOL

Ap

n101

.pdf

s.b

g.ac

.rs/

nas

tava

/ma_

bsc/

pdf_

nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas


a/d

elov

i_LO

LA

pn1

01.p

dfs.

bg.

ac.r

s/n

asta

va/m

a_bs

c/pd

f_nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas

43


del

ovi_

LOL

Ap

n101

.pdf

s.b

g.ac

.rs/

nas

tava

/ma_

bsc/

pdf_

nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas


a/d

elov

i_LO

LA

pn1

01.p

dfs.

bg.

ac.r

s/n

asta

va/m

a_bs

c/pd

f_nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas

44


del

ovi_

LOL

Ap

n101

.pdf

s.b

g.ac

.rs/

nas

tava

/ma_

bsc/

pdf_

nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas


a/d

elov

i_LO

LA

pn1

01.p

dfs.

bg.

ac.r

s/n

asta

va/m

a_bs

c/pd

f_nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas

45


del

ovi_

LOL

Ap

n101

.pdf

s.b

g.ac

.rs/

nas

tava

/ma_

bsc/

pdf_

nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas


a/d

elov

i_LO

LA

pn1

01.p

dfs.

bg.

ac.r

s/n

asta

va/m

a_bs

c/pd

f_nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas

46


del

ovi_

LOL

Ap

n101

.pdf

s.b

g.ac

.rs/

nas

tava

/ma_

bsc/

pdf_

nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas


a/d

elov

i_LO

LA

pn1

01.p

dfs.

bg.

ac.r

s/n

asta

va/m

a_bs

c/pd

f_nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas

47


del

ovi_

LOL

Ap

n101

.pdf

s.b

g.ac

.rs/

nas

tava

/ma_

bsc/

pdf_

nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas


a/d

elov

i_LO

LA

pn1

01.p

dfs.

bg.

ac.r

s/n

asta

va/m

a_bs

c/pd

f_nm


htt

p:/

/ce

nt.

mas

48

Примери неких од обрађених делова

Извештај Лист 1

За задати део на формату А4, нацртати РАДИОНИЧКИ ЦРТЕЖ са потребним бројем пројекција, погледа и пресека, са стандардним заглављем и оквиром.


http://cent.mas.bg.ac.rs/nastava/ma_bsc/pdf/crtez_a4.zip

49


http://cent.mas.bg.ac.rs/nastava/ma_bsc/pdf_nma/izv_LOLApn101.doc

Лист 3




Лист 5


50


Фотографија обрађеног дела

Анализа обрађеног дела и коментари о уоченим неправилностима


Лист 7


Пример погрешно обрађеног дела


51



52

http://cent.mas.bg.ac.rs/nastava/ma_bsc/resursi_nma.htm


http://cent.mas.bg.ac.rs/nastava/ma_bsc/lab_nma.htm


53

Напомена

• Припремљене програме у G-коду откуцати у текст едитору Notepadтекст едитору Notepad.

• Програме назвати deo1_1099_2010.ngc

број задатог

број индекса

екстензија

• Написане програме послати на маил [email protected] пре лабораторијске вежбе!

задатог дела

индекса


План рада и распоред по групама

План рада и распоред по


http://cent.mas.bg.ac.rs/nastava/ma_bsc/tbl_vez_nma.htm

групама за 3. лабораторијску вежбу ће бити благовремено истакнут на огласној табли сајта предмета, као и на

огласној табли испред Завода за машине алатке.

54

http://cent.mas.bg.ac.rs/nastava/ma_bsc/indexnma.htm


Documents

Машински факултет Београдcent.mas.bg.ac.rs/nastava/ma_bsc/pdf_nma/lvnma_3_1_ppt.pdf · 11 МАШИНЕ АЛАТКЕ И РОБОТИ НОВЕ ГЕНЕРАЦИЈЕ