ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные этапы работ по созданию роботизированных технологических комплексов для механической обработки из "Справочник технолога-машиностроителя Том 1 Изд.4 " Автоматизация механообрабатывающего производства на основе использования про-мыщленных роботов носит название роботизации. Основными этапами роботизации являются выбор объекта роботизации (отдельных операций или технологического процесса в целом) формирование системы задач и требований к проектированию РТК внедрение и эксплуатация РТК. [c.509] Выбор объекта роботвзяцни. Целесообразность роботизации определяется производственными и социальными требованиями. К производственным требованиям относят повышение производительности оборудования (участка, цеха, производства) повышение качества обработанной детали и изделия улучшение организационно-экономических условий управления технологическими и производственными процессами уменьшение трудоемкости, себестоимости изготовления деталей и изделия. [c.509] К Социальным требованиям относят высвобождение рабочих от утомительного, монотонного, тяжелого физического труда ликвидацию вредных условий производства высвобождение рабочих с вредных участков производства уменьшение дефицита рабочей силы. [c.509] Роботизация удовлетворяет большинству перечисленных требований и имеет следующие достоинства по сравнению с обычными способами автоматизации механообрабатывающего производства способствует развитию унификации средств технологического оснащения и методов управления производственными системами способствует более широкому применению принципов типизации технологических процессов и операций обеспечивает большую гибкость производственных систем снижает затраты на проектирование и изготовление оборудования для автоматизированных производств, так как в РТК можно применять универсальные промышленные роботы, серийно выпускаемые промышленностью РТК достаточно легко объединяются с АСУ ТП и АСУП. Помимо этого роботизация в ряде случаев является единственно доступной и быстро осуществимой формой автоматизации процессов механической обработки деталей. [c.509] При выборе объекта роботизации предварительно выбирают операции обработки или технологические процессы определяют цель роботизации комплексно анализируют выбранную операцию или технологический процесс определяют тип ПР, его основные технические данные разрабатывают варианты структуры РТК оценивают надежность РТК ориентировочно осуществляют технико-экономический анализ эффективности роботизации и выносят окончательное заключение о целесообразности роботизации намеченного объекта. [c.509] Требованиям к данному объекту в течение продолжительного времени (не менее 5 — 7 лет). Комплексный анализ выбранного объекта — важнейший этап роботизации, в процессе которого не только определяется возможность применения промышленного робота, но и обосновываются требования по технологичности операций обработки и конструкции деталей. При комплексном анализе учитываются организационные и технологические факторы. Анализ и выявление организационных факторов сводится к определению типа производства (единичное, мелкосерийное, крупносерийное, массовое) возможности организации производства с использованием поточных форм работы, групповых методов обработки числа партий обрабатываемых деталей для условий многономенклатурного производства такта выпуска деталей схем движения материалов, заготовок и т. д. числа смен в день. Анализ организационных факторов позволяет укруп-ненно оценить возможность применения той или другой конструкции промышленного робота как по быстродействию, так и по легкости переналадки его на изготовление другой детали. [c.510] К технологическим факторам, учитываемым при создании РТК, относятся вьябор вида заготовок, технологического оборудования, технологической оснастки (приспособлений, инструмента) определение структуры времени технологических операций и процессов, функций рабочих в обычном и роботизированном производствах. Выявляются следующие характеристики заготовок масса, вид заготовки (прокат, штамповка, отливка и т. д.), материал, точность заготовок, конфигурация, габаритные размеры изменение массы заготорки от одной операции к другой. Эти данные позволяют оценить возможность применения той или иной модели робота по грузоподъемности, точности позиционирования, точности установки заготовок на станок, определить размерные параметры рабочей зоны, тип системы управления промышленным роботом. При этом разрабатывают требования к изменению конструкции детали, наиболее удовлетворяющие условиям подачи, накопления и вывода детали из РТК. [c.510] Анализ организационной формы и структуры времени операций технологического оборудования необходим при предварительной разработке структуры РТК, т. е. при определении, будет ли разрабатываться гибкий производственный модуль (ГПМ) (РТК является частным случаем ГПМ) или гибкая автоматизированная линия (ГАЛ) или участок (ГАУ) с использованием ПР. При этом определяются также характер и средства межоперационного перемещения предмета труда, обеспеченность РТК средствами контроля, инструментами и приспособлениями. Анализ структуры норм времени позволяет определить количественный состав оборудования, обслуживаемый одним роботом, и проверить требования по быстродействию, сост)аву степеней подвижности и типу устройства управления ПР. [c.510] Анализ функций рабочих сводится к выявлению специфических, ручных приемов при установке заготовок в приспособление ручных операций по подготовке заготовок перед обработкой (зачистка заусенцев, смазывание и т. д.) необходимости очистки установочных элементов приспособления от стружки состава контрольных операций, включая визуальный контроль обработки. Эти факторы учитывают при определении характеристик ПР (состава степеней подвижности, степени адаптации), конструктивных особенностей рабочих органов ПР (захватных устройств), а также необходимости введения в состав РТК автоматического оборудования для выполнения контрольных операций, подготовительных и доделочных переходов обработки (например, снятие заусенцев), устройств для удаления стружки, подачи смазочно-охлаждающей жидкости и т. д. [c.510] На ЭТИХ линиях обеспечивается механизированное транспортирование предметов труда оборудование работает непрерывно в течение двух смен время пролеживания деталей между станками минимально. [c.511] Промышленные роботы с аналого-позиционными системами применяют 1) в однопредметных непрерывно-поточных линиях с закреплением за каждой единицей оборудования одной операции (в этих случаях иногда используют также ПР с цикловыми системами) обычно штучное время на операциях не равно и не кратно такту выпуска работа линии обеспечивается с помощью заделов между станками на линии применяют многостаночное обслуживание, на некоторые рабочие места вводят операции контроля 2) в многопредметных непрерывно-поточных линиях со сменяемыми объектами производства в этом случае за линией закреплена постоянная номенклатура деталей с одинаковой последовательностью операций их обработки за каждым рабочим местом закреплена определенная операция штучное время операции не кратно и не равно такту на линии применяют многостаночное обслуживание. [c.511] Промышленные роботы с числовыми позиционными системами используют 1) в многопредметных поточных линиях с последовательным чередованием партий запуска деталей обычно детали одного наименования обрабатывают в течение двух смен и более штучное время операций не равно и не кратно такту выпуска, поэтому работа линии обеспечивается межоперационными и оборотными заделами очередность смены партий запуска деталей определяется потребностями производства и не регламентируется контроль проводят на большинстве рабочих мест 2) в многопредметных поточных линиях с последовательным чередованием партий запуска деталей от описанной в п. 1 этот вид линии отличается тем, что вся партия запуска деталей полностью обрабатывается на одном рабочем месте, а затем передается на другое рабочее место. [c.511] Промышленные роботы с контурными системами при механической обработке применяют как основное оборудование с помощью этих ПР выполняются операции полирования, снятия заусенцев и т. д. Эти роботы могут также выполнять загрузку и разгрузку станков. Их используют в поточных линиях всех типов. [c.511] Варианты структуры РТК разрабатывают на основе результатов комплексного анализа технологических операций и процессов, выбора моделей ПР и их функций. В общем случае ПР в составе РТК механической обработки выполняет следующие функции загрузку, разгрузку основного и вспомогательного оборудования основные операции rio снятию заусенцев и т. п. ориентацию заготовки в пространстве перед установкой в приспособление, укладкой в приемное устройство ИТ. д. транспортирование заготовки от станка к станку управление рабочими циклами основного и вспомогательного оборудования. Операция установки заготовки включает в себя захватывание ее из подающего или приемно-передающего устройства (магазина, накопителя и т. д.), ориентацию в пространстве, перемещение к станку и установ в приспособление (патрон, в центры) или на промежуточное устройство (призму). Цикл начинается с опроса станка о готовности повторения цикла и получения обратной команды о готовности приспособления станка (для токарных станков команды о том, что приспособление и патрон ориентированы в данном положении), о нахождении рабочих органов станка в исходном положении. Кроме того, проводится опрос и поступает обратная команда о наличии заготовки в приемно-передающем устройстве. После установки заготовки на станок проводят опрос о наличии заготовки в приспособлении, затем дается команда на закрепление и проверяется правильность положения ее. Включают привод главного движения (обратная команда — станок включен). После окончания обработки и получения обратной команды об этом дается команда на раскрепление заготовки в зажимном приспособлении станка. ПР переносит заготовку к приемному устройству. Пример взаимодействия ПР с токарным станком приведен в табл. 11. [c.511] Разработка структуры РТК включает определение качественного и количественного состава основного и вспомогательного технологического оборудования, закрепленного за каждым ПР, необходимого основного и вспомогательного технологического оборудования, проверку функциональных возможностей ПР при реализации алгоритма РТК, разработку недетализированной циклограммы и определение такта РТК, определение производительности РТК и сопоставление ее с требуемой. [c.511] Формирование системы задач и требовании к проектированию РТК основывается на анализе и разработке, проведенных на этапе выбора объекта роботизации. [c.513] Рассмотрим общие технические требования, предъявляемые к металлорежущему оборудованию, работающему в комплексе с ПР. В РТК можно включить оборудование, работающее с полной автоматизацией цикла и требующее мало времени на переналадку. Оборудование должно обеспечивать высокий уровень концентрации и совмещения переходов обработки. Наиболее полно этим требованиям удовлетворяют станки с ЧПУ. Для повышения надежности РТК необходимо обеспечить автоматизацию контроля в процессе обработки, автоматизацию подачи смазочно-охлаждающих сред в зону резания, автоматическую смену инструмента. На станках должна быть предусмотрена надежная система дробления стружки и удаления ее активным (смывом, сдувом) или пассивным (под действием гравитационных сил) способом. [c.514] Компоновка и параметры рабочей зоны станков, конструкция приспособлений должны обеспечивать свободный доступ руки промышленного робота для установки и снятия заготовки. Станки должны оснащаться вспомогательными приспособлениями, компенсирующими низкие технологические возможности существующих ПР приспособлениями для предварительного базирования заготовки, для досылки заготовок до технологических баз приспособлений. Все перемещающиеся при работе узлы станков, связанные с функционированием ПР (пиноль задней бабки, суппорты, ограждения, устройства для предварительного базирования заготовок и т. д.), должны оснащаться датчиками, фиксирующими их конечное положение. [c.514] Технологическая оснастка должна обеспечивать заданную точность установки заготовок, несмотря на то, что ПР подает заготовку в зону установки, ориентированную в недостаточной степени. В конструкции технологической оснастки предусматривают датчики, обеспечивающие закрепление заготовки только после поступления команды о ее правильном расположении в приспособлении. При обработке несимметричных заготовок оборудование должно обеспечивать останов шпинделя в заданном положении. [c.514] При применении патронных станков необходимо обеспечить поджим заготовки к базам приспособления. Это осуществляется установкой толкателей на подвижных узлах станка или соответствующей конструкцией захватного устройства. При расстановке оборудования необходимо обеспечивать возможность подхода рабочего к станку для наблюдения за работой и вмешательства в процесс загрузки или работы станка. [c.514] Вернуться к основной статье