Выбор промышленных роботов для обслуживания технологического оборудования
Промышленные роботы чаще всего применяют для автоматизации загрузки-выгрузки изделий на технологическое оборудование, хотя они могут выполнять также смену инструмента и контроль изделий на оборудовании. Применение ПР выравнивает и стабилизирует работу оборудования, повышает загрузку оборудования, обеспечивает гибкость (быструю переналадку) при смене изделия, улучшает условия труда в автоматизированном производстве. Промышленные роботы должны обладать:
• достаточным техническим уровнем для обслуживания сложного технологического оборудования;
• соответствующими техническими характеристиками (грузоподъемность, скорость срабатывания, точность позиционирования, тип программного устройства);
• стыкуемостью с обслуживаемым оборудованием по всем параметрам;
• высокой надежностью, достаточной универсальностью, малым временем переналадки;
• возможностью повышения технико-экономических показателей обработки (низкий уровень брака, высокая производительность).
При выборе ПР необходимо учитывать:
• соответствие массы манипулируемого объекта грузоподъемности ПР;
• соответствие зоны, в которой должно проводиться манипулирование, рабочей зоне робота;
• соответствие траектории, скорости и точности движений кинематическим и точностным возможностям ПР;
• возможность захватывания детали захватным устройством;
• возможность построения траектории перемещения схвата робота между заданными точками в рабочей зоне.
Для автоматизированного участка целесообразно использовать группу однотипных ПР, что упрощает их обслуживание и наладку.
Выбранное оборудование и ПР можно скомпоновать в различных вариантах. При небольшом цикле обработки детали можно использовать робот для обслуживания одного станка. В случае большой длительности цикла обработки детали можно расположить группу станков вокруг одного робота или перемещать робот на транспортной тележке вдоль станков. Для сокращения времени обслуживания станка роботы оснащают двумя схватами или одним двухзахватным схватом.
Приближенно количество станков, обслуживаемых одним роботом, можно определить по формуле
где tMC — машинное время работы оборудования tзап — время работы ПР (смена инструмента, загрузка-выгрузка изделия); Кз — поправочный коэффициент, учитывающий паузы, сбои в работе. При циклической работе принимают К3 = 0,7.
Для оптимизации рабочего цикла системы машин во времени составляют циклограмму, отражающую моменты начала и окончания рабочих и холостых операций (ходов), а также их взаимное расположение во времени (цикле). Сокращение цикла путем максимального совмещения времени рабочих ходов (tp) и времени холостых ходов (txx) является целью составления циклограммы. Циклограмма может координировать работу как отдельных узлов и механизмов станка, так и совокупности станков и вспомогательного оборудования, входящих в автоматизированную систему.
Методика построения циклограмм функционирования робото-технического комплекса (РТК)
Применительно к робото-техническим комплексам (РТК) циклограмма должна включать в выбранной последовательности все основные и вспомогательные операции (переходы) изготовления изделия, а также условные операции (переходы) для возможных изменений технологического маршрута.
Для построения циклограммы функционирования РТК необходимо:
1) проанализировать компоновку РТК и определить все движения (переходы) основного и вспомогательного оборудования (робота, станка, накопителя), необходимые для выполнения заданного цикла обработки детали;
2) определить (составить перечень) всех механизмов основного и вспомогательного оборудования, участвующих в формировании заданного цикла;
3) задать исходное положение механизмов робота, станка, транспортера и т. д.;
4) составить последовательность движений оборудования (механизмов) за цикл в виде таблицы;
5) определить время выполнения каждого движения ti используя формулы:
где αi, βi— углы поворота механизмов; li, hi — линейные перемещения механизмов; ωi, vi— сооветственно паспортные скорости углового и линейного перемещения механизмов по соответствующей координате.
Для примера рассмотрим построение циклограмм функционирования РТК механообработки. Комплекс предназначен для обработки деталей на токарно-патронном полуавтомате модели 16К20ФЗ. Загрузку-разгрузку и переустановку деталей осуществляет однозахватный ПР М20П40.01. В состав РТК входит накопитель для деталей и заготовок — тактовый стол. Компоновка РТК представлена на рис. 2.9.
1. Для выполнения заданного цикла обработки детали за два установа необходимы следующие движения (переходы):
загрузка заготовки в патрон станка;
зажим заготовки в патроне; отвод руки ПР;
обработка детали (установ 1);
переустановка детали в патроне станка, отвод руки ПР;
обработка детали (установ 2);
разгрузка детали из патрона станка на тактовый стол, перемещение тактового стола на один шаг (на одну позицию).
2. В формировании заданного цикла участвуют механизмы станка:
зажима детали (патрон),
вращения детали,
подачи суппорта,
поворота резцовой головки,
перемещения ограждения;
• промышленного робота (рис. 2.10):
подъема руки,
поворота руки относительно вертикальной оси; выдвижения руки, зажима схвата,
ротации схвата (поворота схвата относительно горизонтальной оси),
поворота схвата относительно вертикальной оси;
• тактового стола:
перемещения детали (заготовки) на один шаг (на одну позицию).суппорт в нулевой (исходной) позиции, в резцовой головке установлен необходимый комплект инструментов для обработки заданной детали, т. е. для выполнения заданного цикла обработки, линия центров станка выше уровня расположения заготовок на тактовом столе;
схват робота разжат, ось детали, первоначально зажимаемой в схва-те, — горизонтальная; рука втянута и повернута к тактовому столу, схват (руад) на уровне расположения заготовок на тактовом столе, заготовка расположена на тактовом столе в призмах против схвата ПР.
4. В соответствии с составленной последовательностью движений
механизмов оборудования за цикл построена циклограмма функционирования РТК (рис. 2.11).
Дата добавления: 2015-02-23; просмотров: 3871;