Модули для обработки корпусных деталей

На базе обрабатывающего центра ИР500МФ4 Ивановского станкостроительного производственного объединения серийно выпускается ГПМ модели «Модуль – 500», предназначенный как для автономного использования при обработке корпусных деталей, так и для встраивания в ГПС.

Компоновка этого модуля была рассмотрен выше (рис. 87). Модуль предназначен для обработки деталей средних габаритов с четырёх сторон в условиях серийного и мелкосерийного производства.

Смена инструмента в инструментальном магазине обрабатывающего центра производится через шпиндель станка с использованием инструментальной кассеты, устанавливаемой на спутнике и подаваемой на стол станка через накопитель заготовок. Инструментальная кассета рассчитана на 10 инструментов. Время смены инструмента 6 с.

Для повышения производительности обработки предусмотрена адаптивная система автоматического регулирования скорости резания по току главного двигателя, а также управление процессом резания в зависимости от деформации шпинделя.

ГПМ может оснащаться устройствами автоматического контроля износа инструментов и измерения геометрических параметров детали в процессе обработки. В качестве датчика используется измерительная головка, устанавливаемая в шпиндель станка или на его станину, и определяющая момент контакта измерительного наконечника с контролируемой поверхностью детали или инструмента. В момент контакта определяется также координата точки контакта в системе координат станка. Сигнал измерения поступает в микропроцессорный блок обработки данных и используется для формирования коррекции управляющей программы устройством ЧПУ станка.

Наличие накопителя в составе ГПМ обеспечивает его автономную работу в течение смены и позволяет на начальном этапе внедрения ГПС использовать такие модули самостоятельно. В дальнейшем модули с помощью транспортной и автоматизированной систем управления объединяются в ГПС и используются комплексно. На базе «Модулей – 500» создана ГПС типа «Талка 500» разных модификаций.

Иное решение принято при создании ГПМ, входящих в состав автоматизированного комплекса АЛП-3. Модули предназначены для обработки корпусных деталей размерами 250*250*250 мм, допуски на размеры лежат в пределах
± (0,02 – 0,05) мм.

Основой модулей являются специализированные многооперационные шестикоординатные станки АПРС-1М и СМ400Ф45. Эти станки близки по конструкции и характеристикам. Они имеют размеры рабочей поверхности стола 360*360 мм, управляются по шести координатам (4 – линейные и 2 – круговые) и снабжены цепными магазинами на 60 инструментов. Управление станками производится от устройств ЧПУ модели Н55-2Л, устанавливаемых рядом со станком.

Компоновка модуля показана на рис. 121. Модуль состоит из: приёмно-передающего агрегата накопителя спутников 1; обрабатывающего центра 2; перегрузочного устройства для инструмента 3, взаимодействующего с внешней системой инструмента, включающей инструментальный робот-автооператор 4 и инструментальный магазин 5.

Накопитель 1 функционально разбит на позиции А, Б, В, Г и Е. Позиция А является загрузочной и через неё в накопитель поступает извне спутник с заготовкой. Позиция Б оборудована манипулятором для выполнения операций загрузки-разгрузки станка. Позиция В является позицией ожидания. На позиции Г смонтирована моечная камера, в которой происходит удаление стружки и смазочно-охлаждающей жидкости с поверхности обработанной детали и спутника. Позиция Е разгрузочная, с неё обработанная деталь забирается из модуля транспортной системой.

Конструктивно накопитель выполнен в виде роликового конвейера с электромеханическим приводом. При этом на каждой позиции останов спутника осуществляется с помощью выдвижных упоров. Для уменьшения износа опорных поверхностей спутников ролики конвейера имеют фрикционный механизм, обеспечивающий проскальзывание при остановке спутника.

Позиции А и Б оборудованы гидравлическими подъёмными устройствами для обеспечения взаимодействия с внешним штабелером транспортной системы. На позиции А имеется устройство для считывания кода спутника для идентификации поступившей в модуль заготовки.

Манипулятор на позиции Б конструктивно выполнен в виде телескопического стола с платформой для зажима спутников, контователя для перевода спутников в вертикальное положение при загрузке на стол станка и приёмно-поворотного механизма. Механизмы позиций А, Б, Е выполнены с использованием гидравлического привода.

Управление приёмно-передающим агрегатом осуществляется от командоаппарата, обеспечивающего жёсткий цикл работы механизмов на позициях агрегата. Линейные скорости перемещения спутника в приёмно-передающем агрегате составляют 5–8 м/мин, максимальная транспортируемая масса – 150 кг.

Для смены инструмента в магазине обрабатывающего центра 2 используется метод прямой замены. Для этой цели обрабатывающий центр оборудован перегрузочным устройством 3 для инструмента. Внешний инструментальный магазин 5 выполнен двухрядным, состоит из отдельных блоков – кассет и имеет ёмкость 140 инструментов. На рис. 121 показана часть инструментальной системы, непосредственно взаимодействующая со станком. В инструментальном магазине имеется позиция, позволяющая считывать код инструментальной наладки, кодируемой с помощью сменных штырей.

Обслуживается инструментальный магазин двумя роботами – автооператорами 4. На рис. 121 показан один робот – автооператор, обеспечивающий передачу инструментальных наладок между внешним инструментальным магазином 5 и перегрузочным гнездом устройства 3, служащего для смены инструмента в гнездах инструментального магазина станка 2. Робот – автооператор имеет возможность перемещения вдоль инструментального магазина при поиске нужного инструмента или свободного гнезда. Он снабжен двумя захватными устройствами и может одновременно оперировать двумя инструментальными наладками. Привод робота обеспечивает точное позиционирование в направлении движения. Управляется робот от устройства ЧПУ модели Н55-2Л.

Скорость перемещения робота-автооператора вдоль магазина составляет 30 м/мин и эта координата управляется по программе. Точность позиционирования по координате ± 0,5 мм. Максимальный диаметр инструментальной наладки – 200 мм, а суммарная транспортируемая масса – 25 кг.

Описанный модуль гибкой производственной системы АЛП-3 не приспособлен для автономной работы из-за малой ёмкости накопителя заготовок и используется в сочетании с внешней автоматизированной транспортно-накопительной системой.