Технологическое оборудование машиностроительных производств (Схиртладзе, 2002)
.pdf•йЩ^р" c= |
zd |
. ^-^ —-r! |
. |
|
|
6) |
|
Рис. 219. АЛ обработки валов электродвигателей:
а — общий вид, 6— маршрут обработки; /— фрезерно-центровальная операция, II— токарная, ///— накатная, IV— шлифовальная, V— шпоночнофрезерная
Рис. 220. АЛ для обработки отверстий головки блока
на которых выполняется обработка согласно маршруту, данному на рис. 219, б. Загрузку обрабатываемых заготовок в рабочие зоны всех станков (кроме накатного) и их выгрузку на конвейер 2 выполняют питатели 12. На накатном станке подачу и выдачу валов осуществляет конвейер 2, который доставляет их непосредственно в зону обработки. Между токарными станками 5 и (5 расположен кантователь 77, служа щий для поворота вала на 180°. Делитель потока, установленный между двумя токарными станками 7, обеспечивает их параллельную работу. В конце АЛ расположен магазин для хранения готовых деталей.
АЛ для обработки отверстий в головке цилиндра ^трактора состоит из шести агрегатных станков 7, Д 4, 5, 7, Р(рис. 220). Через их рабочие зоны конвейер 8 перемещает заготовку 10 с предварительно обрабо танными плоскостями. Станок 7 выполняет сверление отверстий и снятие фасок на боковых сторонах заготовки. Станок 2 осуществляет сверление отверстий под углом, нарезание резьбы под винты, зенкерование и развертывание отверстий под контрольные штифты на боковых сторонах. Затем обрабатьгеаемая заготовка поворачивается на поворотном случае 3 в горизонтальной плоскости на 90° и подается на станок 4, который выполняет сверление отверстий со снятием фасок
восновании и в верхней плоскости заготовки. Станок 5 производит сверление отверстий со снятием фасок под крышку на передней стороне, а также зенкерование отверстий в основании и нарезание резьбы в верхней плоскости. Станок 7 осуществляет нарезание резьбы
вотверстиях в основании. Затем барабан 8 поворачивает заготовку в вертикальной плоскости на 90° и подает ее на станок Р, на котором нарезается резьба на передней и сверлятся отверстия со снятием фасок на задней стороне детали. Далее деталь подается на смежную АЛ для последующей обработки.
361
Возврат приспособлений станков
2 |
2 |
|
|
f |
1 С1 С2 СЗ. / Ч |
/ \ С6 С7 |
С8 |
С9 СЮ |
|
'-Jinnnf''riflfUin П |
U П |
'*ПП '' |
Ж/* |
|
•^^°1°11°1ч°Н°|[°}'1°И°1 |
п |
|
|
Направление движения деталей
Рис. 221. Схема ПАЛ для обработки корпусов редукторов
Переналаживаемые АЛ (ПАЛ) используются в крупносерийном и массовом производстве, ПАЛ могут переналаживаться вручную, авто матически или комбинировано на одновременную или последователь ную обработку группы однотипных по размерам и технологии изготовления заготовок. ПАЛ компонуют из тех же элементов, что и непереналаживаемые АЛ. В ПАЛ предусматривают резервные позиции для заготовок с частично измененной конструкцией. Эти позиции оснащены устройствами для установки и закрепления заготовки и дополнительными силовыми механизмами, которые кроме движения подачи могут перемещаться по одной-двум координатам. Силовые механизмы с поворотными устройствами обеспечивают поочередную автоматическую подачу в зону обработки до 4-6 многошпиндельных коробок или отдельных режущих инструментов. При переналадке ПАЛ для обработки заготовок другого типа заменяют базирующие устрой ства, элементы инструментальной наладки, регулируют приводы на новые режимы резания, переналаживают системы управления. ПАЛ управляются посредством ПК.
На рис. 221 показана схема ПАЛ для обработки заготовок четырех типоразмеров корпусов редукторов. В состав ПАЛ входят десять агре гатных станков (С1 — СЮ), которые соединены конвейером. Обработ ка выполняется на спутниках четырех типоразмеров. Заготовки загружаются на позиции 7, готовые детали, пройдя через контрольные позтгции 3, разфужаются на позиции 5. На позициях 4 расположены поворотные столы (угол поворота 90°). На позиции 2 имеются два переналаживаемых АС с устройством для автоматической смены че тырех шпиндельных коробок. Посредством каждой из них обрабаты вается заготовка определенного типоразмера. Переналадку ПАЛ на следующий типоразмер заготовки выполняют один раз в неделю. Время переналадки 4 ч.
362
4.3. ПРОМЫШЛЕННЫЕ РОБОТЫ (ПР)
ПР — автоматическая машина, стационарная или подвижная, со стоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, имею щего несколько степеней подвижности, и устройства программного управления для выполнения в производственном процессе двигатель ных и управляющих функций.
По характеру выполняемых операций ПР подразделяют на три группы: 1. Производственные роботы, служащие для автоматизации основных операций технологического процесса (сборка, сварка, окра ска и т. д.). 2. Подъемно-транспортные роботы, служащие для автома тизации вспомогательных операций (установка — снятие заготовок и инструмента, удаление стружки и т. д.). 3. Универсальные роботы, выполняющие как основные, так и вспомогательные операции.
Структурная схема ПР показана на рис. 222. Основным элементом любого ПР является механическая система, предназначенная для вы полнения двигательных функций и реализации его технологического назначения. Механическая система конструктивно состоит из следую щих основных узлов: несущих конструкций; приводов; исполнитель ных механизмов и захватных устройств. Захват и удерживание объекта манипулирования выполняется захватным устройством, которое уста навливается на исполнительном механизме, часто называемом —«ру кой» ПР.
Система программного управления служит для профаммирования движений ПР, как правило, технологического оборудования, сохране ния УП, ее воспроизведения и обработки.
Информационная система выполняет сбор, первичную обработку и передачу в систему профаммного управления данных о функциони-
Информационнаяисистема
Ж
Подсистема Подсистема обеспечения внутренней техники информации
безопасности
Механическая |
Система |
программного |
|
система |
управления |
Технологическое оборудование
Рис. 222. Структурная схема ПР
363
ровании узлов и механизмов ПР и о состоянии внешней среды (объекта манипулирования, технологического оборудования). Информацион ные системы ПР по функциональному назначению подразделяют на три подсистемы: 1. Восприятия и переработки информации о внешней среде, в которой работает ПР. 2. Внутренней информации о состоянии самого ПР. 3. Обеспечения техники безопасности.
Модель ПР для использования в конкретных производственных условиях выбирают по технологическим показателям, к которым от носятся: 1. Номинальная фузоподъемность ПР. 2. Усилие зажима (захвата, удержания) объекта манипулирования захватным устройст вом. 3. Число степеней подвижности ПР — сумма возможных коорди натных движений объекта манипулирования относительно основания ПР. 4. Рабочая зона ПР — пространство, в котором может находиться исполнительное устройство при функционировании ПР. Рабочая зона характеризуется формой и геометрическими размерами. 5 . Погреш ность позиционирования ПР (отклонения положения рабочего органа ПР от заданного УП). 6. Мобильность — способность ПР совершать движения.
По мобильности ПР подразделяют на две группы: стационарные (обеспечивающие, ориентирующие и транспортирующие движения); передвижные (обеспечивающие дополнительно к указанным еще и координатные движения).
Исполнительные механизмы ПР. Исполнительный механизм (ма нипулятор) ПР представляет собой совокупность подвижно соединен ных звеньев, служащих для воздействия на объект манипулированрш или обрабатываемую среду. Соединение звеньев манипулятора в ки нематическую цепь выполняется посредством кинематических пар. В большинстве конструкций манипуляторов ПР применяются кинема тические пары класса V вращательные или поступательные. Они обеспечивают одну степень свободы в относительном движении каж дого из подвижно соединяемых звеньев (табл. 9).
Важной характеристикой манипулятора является число степеней подвижности, определяемое числом степеней свободы кинематической цепи относительно неподвижного звена. В открытых кинематических цепях, к которым относятся манипуляторы ПР, число п подвижных звеньев всегда равно числу кинематических пар/7. Для кинематической цепи, состоящей только из кинематических пар класса V, число степеней подвижности IV= 6п — 5р.
Звенья манипуляторов ПР в большинстве случаев образуют посту пательные и вращательные пары класса V. В случаях, когда в кинема тическую цепь входят только вращательные пары, манипулятор ПР имеет антропоморфную схему, подобную руке человека.
364