ВВЕДЕНИЕ (пример) к ккр по ПМ01

актуально для специальности Мехатроника и мобильная робототехника 15.02.10

Тема Курсовой работы: Проектирование и реализация системы управления с использованием пневматических движителей

Актуальность

В современной промышленности автоматизация контроля качества критически важна для конкурентоспособности предприятий. На российских предприятиях до 70% операций контроля выполняется вручную, что приводит к ошибкам (до 15%) и снижает производительность. Особенно актуальна проблема автоматической сортировки цилиндрических металлических деталей с технологическими отверстиями, требующих переворачивания для полной проверки. Пневматические движители являются оптимальным решением для таких задач: их стоимость в 2-3 раза ниже электромеханических систем, они обеспечивают достаточную точность для мелких деталей и отличаются высокой надежностью при низких эксплуатационных расходах.

Объект исследования

Объектом исследования является автоматизированная система управления технологическим процессом сортировки металлических цилиндрических деталей с использованием пневматических исполнительных механизмов.

Предмет исследования

Предметом исследования являются алгоритмы управления и методы интеграции пневматических движителей в составе автоматизированной системы контроля и сортировки деталей по конструктивным признакам.

Цель работы

Целью курсовой работы является проектирование и реализация системы управления автоматизированным комплексом сортировки металлических цилиндрических деталей с использованием пневматических движителей, обеспечивающей распознавание наличия технологических отверстий и соответствующую сортировку изделий.

Задачи исследования

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

Анализ и проектирование пневматической системы:

• Разработать принципиальную пневматическую схему управления исполнительными механизмами
• Выполнить расчет и выбор пневматических компонентов системы
• Спроектировать систему подготовки и распределения сжатого воздуха

Разработка системы управления пневматическими движителями:

• Создать алгоритмы управления пневматическим манипулятором с тремя степенями свободы
• Реализовать управление поворотно-подъемным вакуумным захватом (ППВЗ)
• Разработать систему координации движений различных исполнительных механизмов

Создание системы распознавания и контроля качества деталей:

• Разработать алгоритм определения наличия технологических отверстий в деталях
• Реализовать систему автоматического переворачивания деталей для полного контроля геометрии
• Обеспечить надежное распознавание типа детали с минимизацией ошибок классификации

Программирование системы управления на базе ПЛК:

• Создать программное обеспечение для программируемого логического контроллера
• Реализовать различные режимы работы системы (автоматический, наладочный, ручной)
• Разработать систему диагностики и обработки аварийных ситуаций

Интеграция и тестирование системы:

• Выполнить монтаж и наладку автоматизированного комплекса
• Провести комплексные испытания системы в различных режимах работы
• Оценить эффективность и надежность разработанного решения

Практическая значимость

Разработанная система управления с пневматическими движителями может применяться в машиностроении для сортировки крепежных изделий и подшипников, в автомобильной промышленности для контроля поршневых пальцев и втулок, в производстве трубопроводной арматуры для проверки фитингов и муфт, а также в других отраслях для контроля деталей с внутренними отверстиями. Внедрение таких систем позволяет снизить долю брака на 60-80%, увеличить производительность контроля в 3-5 раз и сократить трудозатраты на 70-85%. Техническая значимость заключается в создании универсального и доступного решения на основе надежных пневматических компонентов, которое можно адаптировать для различных производственных задач сортировки изделий.