Разработка компоновки РТК

3. ВЫБОР И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СРЕДСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ 

   Роботизированный  технологический комплекс (в дальнейшем РТК) представляет собой производственную систему, состоящую из одной или  нескольких единиц технологического оборудования, обслуживаемых одним или несколькими промышленными роботами. В состав РТК входят также средства оснащения (устройства накопления, поштучной выдачи), контроля, управления и другие, обеспечивающие автоматическое функционирование в течение установленного периода времени.

   Промышленные  роботы могут быть эффективно использованы для автоматизации как вспомогательных, так и основных технологических  операций в условиях производства с  различной серийностью. Одно из основных преимуществ ПР – возможность  быстрой переналадки, поэтому их применение наиболее эффективно в условиях частой смены объектов производства, а также при автоматизации ручного низкоквалифицированного труда.

   Перспективы для автоматизации средне- и мелкосерийного производства является создание типовых  роботизированных комплексов, а также  гибких производственных технологических модулей.

   Их  применение позволит комплектовать  различные типы автоматизированных участков, линий и ГПС, создавать  сложные производственные системы, дифференцированные по составу выполняемых  операций, назначению и уровню автоматизации  обработки и управления, которые  могут лечь в основу последующих  работ по созданию автоматизированных цехов и заводов, способных функционировать  в условиях частой смены объектов производства.

   Исходными данными при проектировании РТК  является нормированный технологический процесс изготовления корпуса - детали представителя. Остальные детали, подлежащие обработке на РТК, должны иметь конструктивно-технологическое подобие для применения групповой формы организации производства. 

3.1. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ 

   Основное  технологическое оборудование, входящее в состав РТК, должно удовлетворять  следующим основным требованиям:

а) возможность  работы в автоматическом цикле;

б) минимальная  переналадка при переходе на обработку  другой детали;

в) соответствие технологических возможностей станка содержанию выполняемой операции;

г) соответствие рабочей зоны станка габаритам обрабатываемых деталей;

д) возможность  компоновочной и программной  стыковки с ПР. Наиболее полно в  условиях среднесерийного производства отмеченным требованиям отвечают станки с ЧПУ.

   Таким образом, эффективное использование  станков будет получено при соответствии конструктивно-технологических параметров обрабатываемых деталей техническим характеристикам станков. В этом случае наиболее рационально будут использованы мощность главного привода, жесткость, точность и другие показатели станков.

   Основываясь на перечисленные выше требования, выбираем в качестве основного технологического оборудования  станок, используемый в курсовом проекте по «Технологии автоматизированного производства» - Force One FCL-450TM. Также в том курсовом проекте подробно обоснован его выбор.

   Основные  технические характеристики станка приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1.

   Технические характеристики станка 

   

3.2. ВЫБОР ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА 

   Как и  при выборе станков, целесообразность применения того или иного ПР в  производственных условиях определяется учетом ряда требований:

   1. Соответствие грузоподъемности  ПР массе объекта манипулирования.  С учетом массы захватного  устройства грузоподъемность  робота  должна превышать массу объекта не менее чем на 10%.

   2. Соответствие технологических возможностей  ПР, определяемых во многом видом  системы управления, содержанию  необходимых манипуляций с объектом.

   3. Соответствие числа степеней подвижности ПР минимально необходимому их числу для выполнения требуемых операций;

   4. Соответствие размеров рабочей  зоны ПР размерам, форме и расположению  рабочих зон обслуживаемого оборудования.

   5. Соответствие скоростей перемещения  рабочих органов ПР требуемой  производительности; соответствие  погрешности позиционирования ПР  требованиям по точности выполнения  основных или вспомогательных  операций.

   6. Простота и краткость цикла  переналадки, конструктивной и  программной стыковки с другими  подсистемами ГПС, надежность, экономичность.

     Для РТК механической обработки наиболее предпочтительно использование ПР с позиционной системой управления, так как она отличается более высокой универсальностью и гибкостью, возможностью автоматической отработки циклов движений с тысячами точек позиционирования. В устройствах позиционного управления реализуются алгоритмы перемещений рабочих органов «от точки к точке» с автоматическим разгоном и торможением.

   Для проектируемого РТК выбираем ПР мод. М20П.05.02 (рис. 3.1.)  подвесного типа, технические характеристики которого приведены в табл. 3.2.

   

 

Рис. 3.1. ПР мод. М20П.05.02

   Данный  промышленный робот предназначен для  группового обслуживания металлорежущих станков с горизонтальной осью шпинделя.

Таблица 3.2.

   Технические характеристики ПР мод. М20П.05.02   

     
 
 
 
 

   3.3. ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ ЗАГРУЗОЧНО-НАКОПИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА 

   Одним из важнейших видов вспомогательного оснащения РТК, во многом определяющих компоновку и эффективное использование, является транспортно-накопительные  и загрузочные устройства. Они  обеспечивают накопление деталей (заготовок) для автономной автоматической работы комплекса, их поштучную выдачу в  зону действия ПР.

   При разработке загрузочных и транспортно-накопительных  устройств необходимо обеспечить выполнение следующих требований:

   - габаритные размеры устройств  должны допускать их стыковку  с основным оборудованием и  роботом;

   - устройства должны иметь датчики,  позволяющие производить контроль  наличия заготовок, их положение  и другие параметры;

   - устройства должны обеспечивать  надежную фиксацию заготовок,  их рациональное перемещение,  ориентацию, поштучную выдачу;

   - должна быть учтена возможность  сопряжения устройств с цеховым  транспортом.

   Выбор транспортно-накопительных и загрузочных  устройств производится с учетом формы и размеров обрабатываемых деталей, длительности цикла изготовления деталей, сложности и трудоемкости переналадки, универсальности.

   Магазин-накопитель должен удовлетворять по ёмкости  требуемой производительности, то есть ёмкость накопителя должна быть не меньше величины фактической производительности, а по возможности должна быть больше.