8 Методы и средства ориентирования изделий при автоматизации производства.
Механизмы ориентации заготовок обеспечивают захват заготовок из бункера и ориентацию заготовок в пространстве, но не во времени. Ориентация заготовок во времени осуществляется питателем.
Заготовки в бункере расположены хаотически, поэтому процесс ориентации их носит случайный характер и должен рассматриваться с позиции теории вероятности.
Количество известных в настоящее время конструкций механизмов ориентации велико, но их можно объединить в два класса:
Механизмы ориентации с захватными органами, совершающих вращательное, колебательное или возвратно-поступательное движение.
Механизмы с вибрирующими захватно-ориентировочными устройствами, т.е. ВБ.
Механизмы ориентации 1-го класса по способу выдачи заготовок в магазин накопитель разбивают на механизмы:
с поштучной выдачей заготовок
с выдачей порциями, непрерывно следующих друг за другом заготовок
с выдачей заготовок непрерывным потоком.
Механизмы ориентации 2-го класса, т.е. ВБ имеют широкое применение: они обладают существенным преимуществом перед механизмами с движущимися захватно-ориентирующими органами.
ВБ просты по конструкции, легко встраиваются в цепь управления станками, не требуют механических связей, дёшевы в изготовлении, допускают подачу малых по массе и хрупких заготовок. Они позволяют ориентировать и подавать симметричные и несимметричные заготовки. Особый интерес представляет автоматизированное ориентирование – процесс, в результате которого заготовки без участия человека приводятся из хаотического состояния в определённое положение относительно некоторых поверхностей. В общем случае устройства для автоматизированного ориентирования должны иметь два органа: контрольный, который проверяет правильность положения заготовок и исполнительный, который подаёт команду на удаление неправильно расположенных заготовок ( пассивная ориентация) или на изменение их положения на требуемое поворотом вокруг собственной оси или любым иным способом ( активная ориентация). Заготовки простой конфигурации ориентируются за счёт вырезов на лотках, козырьков и т.д. Для сложных деталей могут применяться специальные устройства.
9 Автоматизация транспортно-загрузочных операций с помощью промышленных роботов.
Наибольшее распространение в качестве автоматизации транспортно-загрузочных операций для ГПС механосборки получили ПР. Это в первую очередь относится к ГПС эксплуатируемых в условиях многономенклатурных переналаживаемых серийных или мелкосерийных производств. Если производство переналаживается относительно редко, как в ГАП, то можно использовать более дешёвые средства загрузки-выгрузки, например автооператоры, обладающие меньшей гибкостью и универсальностью, но более дешёвые и надёжные, чем ПР.
ПР – автоматизированная машина, стационарная или передвижная, состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности и перепрограммированного устройства, программ управления для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций.
ПР. конструктивно состоит из следующих частей:
исполнительная – в виде манипулятора и устройств передвижения
управляющая – в виде управляющей части ПР.
Тип ПР характеризуется следующими основными признаками:
количество манипуляторов ( 1, 2 и более)
количество степеней подвижности
тип рабочей зоны манипулятора, направление на плоскости, на поверхности и т.д.
системы координат ( декартовая, сферическая, цилиндрическая, угловая)
грузоподъёмность манипулятора
тип привода (пневмо-, гидро-, электромеханический)
тип системы управления ( цикловая, позиционная, контурная, адаптивная и т.д.)
по числу совместно управляемых роботов ( с индивидуальным или групповым управлением)
точность позиционирования
тип исполнения (нормальное, пылезащитное, взрывобезопасное и т.д.)
Одним из главных условий применения ПР является расположение производственного оборудования так, чтобы перенос предметов в процессе выполнения технологических операций были удобно размещены для обслуживания, и их место при необходимости могло быть определено по сигналам измерительных устройств робота. Кроме манипуляций с обработками изделий ПР могут заменять приспособления, режущего и мерительного инструмента и другие средства техоснастки а также выполнять транспортные операции.
В ГПС с помощью ПР автоматизируют следующие операции:
установку заготовки в рабочую зону станка с контролем, при необходимости, правильности базирования
снятие детали со станка и раскладку их в тару или накопитель
передача детали от станка к станку
кантование заготовки в зоне обработки
контроль размеров деталей
очистка от стружки базовых поверхностей детали и приспособления
смена инструмента
В механообрабатывающих ГПС используют портальные и напольные ПР. В условиях крупносерийного производства применение ПР также эффективно, особенно при выполнении сложной траектории. В ГПС применяются различные ПР ( от сложных с развитыми устройствами управления до простых). В транспортных системах ПР выполняют операции по транспортированию, накоплению, обслуживанию складского оборудования и д.р. операции.
Основным требованием при автоматизации транспортно-загрузочных операций в ГПС, РТК является создание широкоуниверсальных переналаживаемых загрузочно-накопительных устройств ( ЗНУ) для хранения заготовок и передачи их в зону захвата ПР.
К ЗНУ в составе ГПС, РТК предъявляется ряд требований по гибкости:
конструкции ЗНУ должны обеспечить условную многноменклатурности сборочных деталей
ЗНУ могут быть включены в общий материальный поток транспортно-складской системы автоматизированного комплекса или системы
должны иметь ёмкость для работы ПС как в автономном режиме, так и с подключением автоматической транспортно-накопительной системе
в целях максимальной полноты подключения ЗНУ должны иметь локальные системы управления. Анализ существующих ЗНУ показал, что традиционные устройства не отвечают этим требованиям для узкого диапазона типоразмера детали. Они разработаны для конкретного станка и несут элементы механики, а не автоматики.
В целях повышения гибкости производительности, уменьшения номенклатуры вновь создаваемых устройств, снижения трудоёмкости применяют модульные загрузочно-накопительные устройства.
В их основ положен агрегатно-модульный принцип построения, при котором каждый из модулей выполняет определённую тех операцию, полный набор которых сводится к подачи заготовок в зону захватывающего устройства ПР. Связь между зонами станка и МЗНУ состоит в том, чтобы обеспечить взаимоориентацию их баз, которая позволила бы необходимое число степеней подвижности робота.