Справочник технолога машиностроителя Косилов

Захватное устройство (захват) промышленного робота предназначено для захватывания предмета обработки и удержания его в процессе перемещения. Вид захвата определяется формой, размером, массой и свойствами захватываемого предмета обработки, а также специфическими требованиями технологического процесса.

В зависимости от принципа действия захваты делят на механические (работают по принципу зажима с удержанием детали с помощью сил трения и запирающего действия рабочих элементов, а также по принципу использования выступающих частей рабочих элементов устройств в качестве опоры для детали), вакуумные (работают в результате сил, возникающих при разности давлений), магнитные (работают с помощью сил магнитного притяжения).

По числу рабочих позиций захваты всех типов разделяют на однопозиционные (имеют одну рабочую позицию) и многопозиционные (имеют несколько рабочих позиций).

Захватные устройства изготовляют несменными и сменными (требуют малого времени для смены, могут заменяться автоматически).

Для загрузки металлообрабатывающих станков, как правило, используют механические зажимные устройства. Кроме закрепления заготовки эти устройства выполняют функции ориентации, центрирования предмета обработки.

Узкодиапазонные захватные устройства при переналадке обеспечивают возможность закрепления детали за поверхность с размерами, включающими соседние меньшие значения ряда: 1; 4; 12; 32; 63; 100; 125; 160; 200; 250; 320; 400; 500 мм. Эти захваты обычно выполняют на базе клиновых и рычажных механизмов.

Широкодиапазонные захваты обладают возможностью закрепления без переналадки деталей с размерами, включающими соседние меньшие значения указанного выше ряда. Эти захваты выполняют обычно с использованием реечных и зубчатых передаточных механизмов. Они имеют более широкие технологические возможности, чем узкозахватные. Механические захваты используются для загрузки станков деталями типа тел вращения или коробчатой формы.

Широкое применение находят многопозиционные (многоместные) захватные устройства. При наличии на руке робота двух захватов цикл загрузки-разгрузки оборудования сокращается. Во время обработки детали робот захватывает заготовку для обработки и смещается на максимально близкое расстояние к рабочей зоне. После окончания обработки ПР свободным захватным устройством захватывает обработанную деталь и после поворота устанавливает заготовку в приспособление станка. Во время обработки новой заготовки робот укладывает обработанную деталь

втару или на тактовый стол. В результате совмещения вспомогательных переходов с работой станка время загрузки может сократиться

в2-3 раза. Современные захватные устройства помимо захватов для удержания заготовок имеют захваты для смены инструментальных головок или блоков.

Промышленные роботы обычно комплектуют набором типовых захватных устройств. Часто при переходе на обработку другой детали меняют не сам захват, а его сменные рабочие элементы (призмы, губки и т. д.).

К захватным устройствам предъявляют следующие требования: надежность захватывания и удержания объекта во время разгона и торможения подвижных элементов ПР, точность базирования заготовки в захвате, недопустимость повреждения или разрушения предмета обработки, прочность при малых габаритных размерах и массе. Особое внимание должно быть обращено на проверку допустимых для данного захватного устройства сил, моментов (см. табл. 6), нагрузок на места крепления (табл. 8, 9).

При частой смене заготовок или при обслуживании одним ПР нескольких станков захватные устройства должны обеспечивать возможность работы с заготовками с размерами, формой и массой в широком диапазоне. В этом случае наиболее приемлемыми являются широкодиапазонные захватные устройства. В некоторых случаях возникает необходимость применения захватных устройств с автоматической сменой их. Требование быстрой смены захватного устройства и его элементов часто является важным, так как восполняет недостаток подвижности самого ПР

ипозволяет более полно использовать робот

вроботизированном процессе.

Расчет механических захватных устройств включает проверку на прочность деталей захвата. Кроме того, необходимо определить силу привода захватного устройства, силу в ме-

Автоматизация механообрабатывающего производства на основе использования промышленных 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.

Выбор объекта роботизации. 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

иизделия.

Ксоциальным требованиям относят:

высвобождение рабочих от утомительного, монотонного, тяжелого физического труда; ликвидацию вредных условий производства; высвобождение рабочих с вредных участков

производства; уменьшение дефицита рабочей силы.

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.

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-эконо- мический анализ эффективности роботизации и выносят окончательное заключение о целесообразности роботизации намеченного объекта.

При определении целей роботизации следует учитывать, что роботизация должна удовлетворять производственным и социальным