4.2. Механизм захвата. Описание работы.

Согласно выше изложенному за прототип захватного устройства выбираю механизм захвата с датчиком касания рычажного типа [2, 50с] исполнение 1. В котором внесены следующие конструктивные изменения: присоединительные размеры, обеспечивающие согласованное крепление к ПР, и размеры губок, обеспечивающие зажим заданной детали в некотором диапазоне. Чертёж механизма захвата приведён на рис.9.

Схват предназначен для деталей типа втулок и фланцев.

Грузоподъёмность захватного устройства составляет 5кг, т. к. предусматривается использование его в некотором диапазоне значений массы деталей.

Хвостовик 1 схвата унифицированного типа крепится в шпинделе 2 кисти руки при помощи байонетного замка и фиксатора, который под действием пружины входит в пазна фланце 3. В расточке корпуса 1 установлен поршень 4, который перемещается под действием тяги 5, связанной с головкой 6 механизма привода. К поршню 4 с помощью пальцев крепятся рычаги 7 и 8 шарнирного параллелограмма, на длинном плече 9 которого крепятся сменные губки 10. Внешний вид захватного устройства показан на рисунке 9.

Рис.9. Схема захватного устройства

4.4. Расчёт захватного устройства

Для выбранного механизма зажима рассчитываем ориентировочную силу захватывания по формуле [6, 505]:

, (1)

где - вес объекта манипулирования;

- коэффициент безопасности, зависящий от области применения ПР, пути транспортирования, окружающего рабочего пространства и безопасности человека;

- коэффициент, зависящий от величины максимального ускорения , перемещения объекта манипулирования, которую определяют по результатам кинематического анализа манипулятора (принимаем );

- коэффициент, зависящий от выбранного типа зажимного механизма и определяемый из табличных данных (принимаем с некоторым запасом ).

Тогда,

Для зубчато-реечного механизма коэффициент передачи находится по формуле:

, (2)

Из (2) получаем, что

. [3, c. 48] (3)

Необходимое усилие штока для захвата и надёжного перемещения детали составляет .

где N- усилие контактирования между заготовкой и губкой;

m-масса заготовки;

µ– коэффициент трения губки захвата с заготовкой ( µ=0,3- для закаленных губок в виде гребенок из стали 65Г, 60С2, У8А, У10А);

φ₁, φ₂- углы между губками схвата (80⁰).

Т. к. губки захвата симметричны, то сила попарно равна между собой, а именно N₁=N₂.

Р=0,14>0,09

Расчет захватного устройства проведен верно.

5. Выбор конструкции устройства загрузки и приема деталей

5.1. Описание выбранного накопителя

В качестве устройства загрузки заготовок принимаем накопитель заготовок с отсекателем лоткового типа, в качестве приемника готовых деталей применяем накопитель предназначенный для хранения. В зону работы ПР заготовки подаются поочередно, при помощи. Данный накопитель подбирают исходя из габаритов и массы заготовок. [4]

Рис.9. Накопитель заготовок

Исходя из размеров и веса заготовки, выбираем накопитель заготовок с отсекателем.

5.2. Расчет числа позиций накопителя

Требуемое число позиций накопителя рассчитывается по формуле:

N=t_см / t_1д , где

t_см – время работы за 1-у смену (8 часов),

t_1д – время обработки 1-й детали (15 минут),

N=480/15=32 позиций

По данным расчета принимаем N=32.

С учетом размера 1 заготовки 41 мм, длина накопителя,(а именно наклонной части должна быть не менее 130 см.

6. Разработка системы управления

6.1. Разработка структурной схемы системы управления

Для управления металлообрабатывающими станками наибольшее применение в настоящее время получили многоцелевые устройства ЧПУ с микропроцессорной структурой, реализуемой на базе управляющих микро-ЭВМ. [1]

Выбираем современное УЧПУ для станка 16К30Ф305, NC-210.

Упрощенная структурная схема УЧПУ NC -210.

6.2. Разработка алгоритма работы автоматизированной системы

Алгоритм работы представлен в виде блок. Из схемы видна последовательность команд, передаваемых системой УЧПУ технологическому оборудованию. [1]

Полный алгоритм работы автоматизированной системы представлен в курсовом проекте на чертеже листа 3.

Заключение

В данном курсовом проекте была спроектирована система загрузки и разгрузки детали «Штуцер М36×2» 6.01.-10.02.126 при помощи ПР модели «Универсал - 5.02». Был спроектирован накопитель для размещения и хранения запаса заготовок и подачи их в зону захвата ПР. Также было выбрано быстросменное захватное устройство для цилиндрических тел и была рассчитана сила его зацепления. Был разработан алгоритм работы автоматизированной системы.

Автоматизированная система на основе станка модели 16К20Ф3С18 позволяет снизить время вспомогательных операций, тем самым, повысив производительность труда и эффективность производства. Повышая производительность труда, происходит снижение себестоимости детали, а следовательно, и снижение цены детали. Так, применяя систему для всех станков по технологическому процессу изготовления детали, достигают максимальной производительности и минимальной себестоимости изготовления детали. Кроме того, применяя такие автоматизированные системы, происходит замена тяжёлого ручного труда человека на функцию контроля за работой самой системы, т. е. также происходит улучшение условий труда человека.