Требования к вспомогательному и транспортно-накопительному оборудованию, включаемому в РТК

Вспомогательное и транспортно-накопительное оборудование должно обеспечить непрерывное действие РТК в автоматическом режиме в течение заданного времени.

Функции транспортно-накопительного оборудования (ТНО):

- накопление ориентированных заготовок на входной позиции РТК;

- поштучная выдача заготовок (деталей) в определенную точку для взятия схватом ПР;

- транспортирование изделий внутри РТК с сохранением ориентации, передачи их на последующие участки;

- переориентация изделий между станками РТК;

- хранение межоперационного задела и задела между РТК.

Требования к вспомогательному оборудованию определяются:

- типом РТК;

- типом, формой, материалом и размером деталей;

- составом станков;

- серийностью производства и штучным временем обработки на станках.

Тип РТК и состав станков определяют:

- функции, которые должны выполняться вспомогательным оборудованием (ВО): хранение, непрерывное транспортирование, шаговая подача и т. п.;

- положение оси изделия при хранении и транспортировке;

- конструктивное исполнение вспомогательного оборудования: магазин, тактовый транспортер и др.

Тип и размеры деталей определяют форму и размеры ложемента (призмы, стол, штыри, отверстия и т. д.).

Серийность и штучное время определяют емкость ВО, то есть коли­чест­вен­ный запас деталей, который должен быть обеспечен в единицу времени.

ВО должно быть быстропереналаживаемым и иметь широкую гамму унифицированных элементов.

При выборе и разработке ТНО для РТК требуется:

- сопряжение ТНО с общезаводскими и цеховыми средствами транс­пор­ти­рования;

- выбор способа ориентации и комплектации заготовок на первоначальной позиции РТК;

- выбор типа и емкости накопительных устройств.

В качестве накопительных устройств в РТК могут использоваться лотки (скаты, склизы), шаговые транспортеры (реечные, пильчатые, с управляемыми собачками), цепные транспортеры (горизонтальные, вертикальные), круговые накопительные устройства, тупиковые накопительные устройства, транспортеры роликовые, тактовые столы и многоместная тара.

При разработке ТНО требуется предварительно решить вопрос транспортировки изделия – поштучно либо в таре.

При жесткой связи между TO в РТК транспортирование может осуществляться поштучно проходным шаговым транспортером или тактовым столом.

При гибкой связи между TO в РТК транспортирование может осуществляться либо поштучно самим ПР, либо специальными транспортирующими устройствами, либо автоматизированной транспортной тележкой (робокар, трансробот).

Вспомогательное оборудование, входящее в состав РТК, не имеет между собой, как правило, ни конструктивных, ни информационных связей, получая все команды от TO и давая им ответные сигналы.

Требования к станочной оснастке:

При создании PTK выбор станочной оснастки осуществляется исходя из следующих положений:

- ПP сам пo себе не обеспечивает окончательную точность базирования детали в приспособлении. Требования к ПР ограничиваются возможностью ввода заготовки в зону базирующего приспособления станка с зазором, гарантированном допусками нa сопрягаемые поверхности базирующего приспособления и детали;

- технологическая оснастка должна обеспечивать возможность установки детали заданной моделью ПР, требуемую точность базирования и надежность закрепления и удержания детали в процессе обработки;

- в целях гарантии правильности положения детали в приспособлении станка в PTK желательно предусмотреть систему контрольных датчиков, фиксирующих положение детали перед обработкой. Датчики могут находиться как на схвате ПР, так и на самом ПР.

Для применения в составе PTK без дополнительных доработок можно рекомендовать:

- для токарных станков: центра, поводковые патроны с плавающим центром, торцевые поводковые и самоцентрирующиеся 3-х кулачковые патроны;

- для фрезерно-сверлильно-центровальных и протяжных станков: самозажимные тиски, приспособления с угловой фиксацией детали.

 

Требования к РТК

Можно выделить следующие основные требования, обязательные для РТК:

- планировка PTK должна обеспечивать свободный, удобный и безопасный доступ обслуживающего персонала к основному и вспомогательному оборудованию и органам управления PTK (ГОСТ 12.2.078-82);

- планировка PTK должна исключать пересечение трасс следования ПР и оператора в процессе работы ПP пo программе;

- РТК должен быть обеспечен средствами защиты от возможного не­санк­ционированного проникновения человека в зону действия ПР (све­то­за­щита, ограждения, звуковая сигнализация, защитные сетки, настил с датчиками). Должно быть применено параллельно 2–3 автономно действующие защитные системы;

- размещение средств защиты не должно ограничивать технологические возможности основного TO, ПР и удобства их обслуживания, а также препятствовать визуальному наблюдению оператора за ходом техпроцесса;

- размещение средств управления РТК должно обеспечивать свободный и быстрый доступ к органам аварийного отключения ПР и безопасность при управлении ПР в наладочном режиме.

Стойки систем управления ПP, TO и РТК в целом рекомендуется располагать вне их рабочей зоны.

Выше сформулированы требования к основным компонентам РТК применительно к механообработке, однако некоторые требования, например к ПP и РТК, можно рассматривать шире.

 

13.7. Общие характеристики и особенности РТК
механообработки

Механообработка является завершающим этапом производственного процесса перед сборкой. Механическую обработку проходят практически все детали машиностроительного производства. Механообработке подвергаются заготовки и полуфабрикаты, полученные прокатом, штамповкой, литьем, сварные детали и т. д. Механообработка имеет ряд присущих именно этому виду обработки характеристик и особенностей.

1. Многономенклатурность и преобладание мелкосерийного и серийного производств; широкие возможности, универсальность ОТО, высокие качество и точность обработки; относительная простота переналадки. Это способствует закреплению за единицей TO большого числа типоразмеров деталей серийного и мелкосерийного производств и требует при построении РТК использовать ПР и ВО, способные работать с достаточно большой группой однотипных деталей при обеспечении быстрой переналадки на новую деталь данного типоразмера.

2. Наличие сложной и точной оснастки. Наиболее перспективно использование самоцентрирующих автоматических устройств для зажима деталей, так как это позволяет применять ПР со сравнительно низкой точностью по­зици­о­ни­ро­вания (± 0,3...0,5 мм). При разработке оснастки следует учитывать ее совместную работу с ПР и обеспечивать по возможности простоту обслуживания TO и ВО промышленным роботом.

3. Быстрое изнашивание инструмента, являющееся одной из причин обеспечения постоянного контроля за процессом обработки и подналадки. Контроль может производиться либо на измерительных машинах, либо с помощью ПР.

4. Большое количество разнотипной стружки, так как процесс резания сопровождается, как правило, интенсивным стружкообразованием. Стружка может быть сливной или стружкой скалывания. В РТК должен быть решен вопрос дробления сливной стружки и отвода любой стружки из зоны обработки, а особенно базовых поверхностей приспособлений.

5. Разнообразие типов металлорежущего оборудования в одном технологическом потоке: токарные, фрезерные, сверлильные, расточные, шлифовальные и другие станки. Это требует, в случае, если ПP обслуживает разнотипные станки, его достаточную универсальность.

 

 

Библиографический список

1. Подураев Ю.В. Мехатроника: основы, методы применения: Учеб. пособие. – М.: Машиностроение, 2006. – 256 с.

2. Подураев Ю.В. Основы мехатроники: Учеб. пособие. – М.: МГТУ «СТАНКИН», 2000. – 80 с.

3. Механика промышленных роботов: Под ред. К.В. Фролова, Е.И. Воробьева. Кн. 1: Кинематика и динамика / Е.И. Воробьев, С.А. Попов, Г.И. Шевелева. – М.: Высш. шк., 1988. – 304 с.

4. Фу К., Гонсале Р., Ли К. Робототехника. – М.: Мир, 1989. – 624 с.

5. Шахинпур М. Курс робототехники.  – М.: Мир, 1990. – 527 с.

6. Манипуляционные системы роботов / Под ред. А.И. Корендясева – М.: Машиностроение, 1989. – 472 с.

7. Лукинов А.П., Хомченко В.Г. Расчет и проектирование мехатронных сис­тем: учеб. пособие. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 1999. – 116 с.

8. Мехатроника: Перевод с японского / Т. Исии, И. Симояма, Х. Инауэ и др. – М.: Мир, 1988. – 318 с.

9. Афонин В.Л., Макушкин В.А. Интеллектуальные робототехнические системы: Учеб. пособие – М.: Интернет – ун-т информ. технологий, 2005. – 205 с.

10. Хомченко В.Г., Федотов А.В., Автоматизация технологических про­цес­сов и производств: Учеб. пособие. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 488 с.

11. Бурдаков С.Ф. и др. Проектирование манипуляторов промышленных роботов и роботизированных комплексов: Учеб. пособие. – М.: Высш. шк., 1986. – 264 с. 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................................  3

Глава 1. Предпосылки развития, основные понятия и принципы
построения мехатронных устройств.................................................................... 4

1.1. Предпосылки развития мехатроники......................................................................... 4

1.2. Основные понятия и определения мехатроники...................................................... 7               

1.3. Принципы построения, признаки и состав мехатронных систем......................... 10                             

Глава 2. ПРИМЕНЕНИЕ МЕХАТРОННЫХ МАШИН.......................................................... 11                               

2.1. Мобильные мехатронные роботы для инспекции и ремонта подземных трубопроводов     11

2.2. Лазерный робототехнический комплекс................................................................. 13

2.3. Робототехнический комплекс механообработки.................................................... 14

2.4. Технологические машины – гексаподы................................................................... 18

2.5. Транспортные мехатронные средства...................................................................... 20

Глава 5. области применения роботов и робототехнических систем. класСификация промышленных роботов

и их технические характЕристики........................................................................ 49

5.1.Классификация роботов.............................................................................................. 51

5.2. Техническая характеристика ПР (ГОСТ 25378-82)................................................. 55

Глава 10. назначение, состав и классификация

робототехнических комплексов......................................................................... 113

10.1. Назначение робототехнических комплексов....................................................... 113

10.2. Состав и классификация робототехнических комплексов................................ 116

Глава 13. применение робототизированных технологических комплексов в механообрабатывающем производстве......................................................... 144

13.1. Требования к технологическим процессам, реализуемым в РТК...................... 145

13.2. Требования к деталям, обрабатываемым в РТК.................................................. 146

13.3. Требования к технологическому оборудованию, используемому в РТК......... 148

13.4. Требования к промышленным роботам, включаемым в состав РТК................ 151

13.5. Требования к вспомогательному и транспортно-накопительному

оборудованию, включаемому в РТК.................................................................... 153

13.6. Требования к РТК................................................................................................... 155

13.7. Общие характеристики и особенности РТК механообработки......................... 155

Библиографический список..................................................................................................... 157