Разделы сайта

Читаемое

Обновления Nov-2017

Промышленность Ижоры -->  Станки механосборочного производства 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 [ 27 ] 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96



Рис. 10.7. Варианты компоновки гибкого производственного модуля для токарной обработки деталей:

Н - позиция накопителя заготовок и деталей; Л и В - промежуточные позиции промышленного робота при транспортировании заготовки и детали; Ш рабочая позиция шпинделя станка

Тра < Грз < Tpi. Главным преимуществом данных вариантов исполнения манипулятора является возможность совмещения времени транспортирования заготовки и детали, а также времени обслуживания накопителя с рабочим циклом Тк станка: несовмещенное время Тр цикла работы манипулятора связано только с разгрузкой и загрузкой станка в его рабочей позиции. Причем двурукое исполнение манипулятора с этой точки зрения также является наилучшим

Аналогичным образом проведен анализ основных вариантов компоновки робототехнических комплексов и сравнение их с точки зрения эффективного использования основного оборудования -


Рис. 10.8. Циклограммы обслуживания токарного станка промышленным роботом

станков и обслуживающего их промышленного робота (коэффициент использования робота в составе обрабатывающего комплекса kp = = TpfTo). Гибкие производственные системы можно строить по /Схемам круговой или линейной компоновки. При круговой компоновке (см. рис. 10.5, б-г) технологическое оборудование, обозначенное в общем случае буквами А, Б, В..., расставлено по дуге окружности, в центре которой установлен промышленный робот Р. Заготовки поступают с конвейера-накопителя Я, а обработанные детали передаются на конвейер К или в промежуточный магазин М, При линейной компоновке комплекса (см. рис. 10.5, е-з) технологическое оборудование располагают параллельно друг другу в один или несколько рядов, находящихся в пределах рабочей зоны обслуживающего промышленного робота.

Круговые компоновки робототехнических комплексов целесообразно использовать для небольшого числа технологических позиций (до пяти-шести) и при малых размерах рабочей зоны обслуживающего их промышленного робота стационарного типа. При этом эффективно применять двузахватные конструкции механизма манипулятора. При установке большого числа станков, а также для увеличения зоны обслуживания целесообразно использовать линейные компоновочные схемы робототехнических комплексов и промышленные роботы передвижного типа. Преимущество механизма руки



с двумя схватами при этом остается существенным, а использование двурукого манипулятора конструктивно ограничено.

Проектирование гибких производственных систем; в которых несколько промышленных роботов обслуживают большое число станков, транспортно-накопительных и других вспомогательных устройств образующих участки или линии, требует нахождения оптимального режима работы всей системы, например, численным методом при моделировании ее циклов на ЭВМ.

Выбору промышленного робота для обслуживания станков должен предшествовать анализ геометрических характеристик и массы изготавливаемых деталей, а также основных параметров станков, на которых обработка соответствующих заготовок наиболее эффективна. Характеристики основных типов деталей, изготавливаемых на станках групповым методом, приведены в табл. 10.1.

Анализ основных типов деталей и параметров станков позволил установить размерный ряд промышленных роботов для обслужива.

10.1. Характеристика осиовиых типов деталей, изготавливаемых иа стайках групповым методом

Эскиз

Наименование

Характеристика группы

Тела вращения

ШНШЕ

Диски (фланцы,

кольца,

шкивы, зубчатые

колеса)

Размер детали (D или В), мм

Наибольшая масса детали, кг

20-180 25-250 32-315

Гильзы, втулки, стаканы

1<<4

Валы (гладкие, ступенчатые)

40-400 50-500

40 80 160

250 500

32-100 40-125 50-160

40 80 160

Плоские и прямоугольные

Планки, плиты, крышки

>1 <0,2

30-200 200-500 300-500

20 80 160

Корпусные

Корпуса простых форм

200 320 500

40 160 250

tOtvl этих станков. Промышленные роботы имеют грузоподъемность 20, 40, 80 и 160 кг (основной ряд); 250 и 500 кг.- для обслуживания тяжелых станков, а также для погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ.

Число степеней подвижности манипуляторов зависит от компоновки станка, размеров, расположения и доступности его рабочей зоны, схемы движений при обслуживании, а также выбранной компоновочной схемы гибкого производственного модуля или комплекса. Исходя из компоновки, можно выделить две основные группы станков: с горизонтальной осью шпинделя, с вертикальной осью шпинделя и горизонтальным столом. В станках первой группы заготовка должна подаваться на линию центров станка и затем устанавливаться в патроне или центрах за счет осевого движения. В станках второй группы заготовка сначала должна подаваться в рабочую зону выше базовой плоскости стола, а затем устанавливаться на ней за счет вертикального перемещения. Загрузка и разгрузка станка по любой из этих схем требует минимум трех степеней подвижности манипулятора для установочных (поступательных и вращательных) движений руки относительно координатных осей X, F и Z. Если установка и ориентация заготовки в патроне или зажимном приспособлении осуществляется независимыми движениями, то число степеней подвижности манипулятора увеличивается. В общем случае для перемещения тела в пространстве и его произвольной ориентации робот-манипулятор должен иметь шесть степеней подвижности: три для осуществления рукой установочных перемещений и три для ориентирующих движений кисти. Передвижные промышленные роботы имеют, кроме того, степени подвижности, связанные с транспортными движениями.

При проектировании специализированных и специальных промышленных роботов число степеней подвижности обычно принимают минимально необходимым для данной технологической задачи. ! Выбранному числу степеней подвижности могут соответствовать различные варианты кинематической структуры манипулятора, зависящие от вида и последовательности расположения кинематических пар - вращательных (В) и поступательных (П). Для каждого сочетания пар возможно несколько структурных кинематических схем, отличающихся взаимным расположением звеньев и формой рабочего пространства манипулятора.

В табл. 10.2 приведены возможные структурные кинематические схемы манипулятора в зависимости от сочетания пар типа В и П. При изменении соотношений длины звеньев руки и углов между осями кинематических пар размеры и конфигурация рабочей зоны манипулятора меняются. При конструировании механизма руки возникают ограничения угловых и линейных перемещений, из-за ;чёгО в расчетных рабочих пространствах образуются недоступные для кисти руки области.

Структурные кинематические схемы кисти руки манипулятора определяют его ориентирующие движения. Для произвольной ориентации детали кинематическая структура кисти содержит три

6 п/р в. Э. Пуша 161



W.t.unptjKmypme mmmimnmue Схемы титутт

/Шгттачеаие пары

Три nocifiyna-шеяьтле

(пап]

Две поступательные т а№т

рЩвпп, тл)

Две фат-тельные и оот постлштемтя

рвя, т, те)

Три враща-(SSS)

Структурная хиненатаческая схема


4>>






- - - . jtaepitimsmix вС£Л.

вращательных пары, оси которых последовательно повернуты на 90° (структура ВВВ). Однако во многих конструкциях манипуляторов используют структуры типа ВВ, ВП или В, обеспечивающие лишь частичную ориентацию схвата. Упрощение кинематической структуры кисти манипулятора возможно в робскготехннчееких светшах, характеризующихся определенным расположением осей станков и предварительной ориентацией заготовок и деталей в трансиортно-накопительных устройствах. Структурные кинематические схемы кисти руки манипулятора приведены в табл. 10.3.

ЮЛ Dnpmyfmie /сим/патшесте схемы /<i/cmt/рт А1ата( !ятора

Каттипатсяие вары

вращатеялйая

Две вращатемные

Три (ВВВ)

Вращательная.

и (или) поступатеяшая

Струше/ная /(ие/ишичеслая схема






Выбор кинематической структуры манипулятора дает возможность разработать конструктивно-компоновочную схему промышленного робота. Основные компоновочные схемы промышленных роботов приведены в табл. 10.4.

Промышленные роботы с манипуляторами, выполняющими движения в прямоугольной системе координат (плоской и пространственной), образуют группы А и Б соответственно. К группам В, Г и Д относятся роботы с манипуляторами, имеющими перемещения



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 [ 27 ] 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96

© 2003 - 2017 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка