–робот повышенной точности( 0,1 мм)

–робот нормальной точности( 1 мм)

–робот низкой точности (> 1 мм)

Выбор робота той или иной точности зависит от технологических условий сопряжения робота и оборудования.

8. Время на переналадку.

Это время складывается из времени перепрограммирования + время смены захвата + время переналадки пресса + время переналадки другого вспомогательного оборудования + время смены штампа. Система управления должна обеспечить минимизацию времени. Сложность переналадки зависит от условий технического процесса. Это время приближенно равно: 20 мин–1,5 ч. Если переналадка выполняется один раз в смену (8 часов), то время на переналадку составляет от 10 до 20 % времени. Сокращение времени на переналадку – важная проблема совершенствования роботов – современная тенденция адаптивных и интеллектуальных роботов.

7.2Применение промышленных роботов в листовой штамповке

Внастоящее время около 30 % всех ПР используется в операциях холодной листовой штамповки. Их применение позволяет решить проблему полной автоматизации штамповки деталей из листового материала, не только в серийном, но и в крупносерийном производстве. ПР применяют для следующих видов вспомогательных операций:

1.складирование полос и карт (укладка);

2.транспортировка кассет к прессам;

3.загрузка заготовками штампа, удаление готовой детали из штампа;

4.межпрессовое перемещение полуфабрикатов;

5.складирование деталей и отходов.

Считается, что использование ПР в листовой штамповке не всегда является экономически выгодным. Его конструкция имеет много различных устройств со сложной системой управления. Сейчас необходимы управляемые роботы модульной конструкции с несложной системой управления.

Первым роботом, который был предназначен для холодной листовой штамповки, является «Циклон–3Б»(1975 год). Позже появился целый ряд моделей ПР с достаточно широким диапазоном грузоподъемностей, с большим числом степеней подвижности, с большой скоростью перемещения, с большей мобильностью и т.д. Например, «ПРГ–1И» – двухрукий робот. Общая грузоподъемность на обе руки =10 кг. Выполняет работы на кривошипных прессах открытого и закрытого типа усилием до 160 тс. Манипуляторы могут работать независимо, имеют совместный поворот вокруг оси, также имеют вертикальное перемещение руки и захвата. Имеет ручной привод для настройки рук по уровню штампа. Руки оснащаются вакуумными и электромагнитными захватами (г. Барнаул). Вторым стал робот «ПРП–5» (г. Ленинград), имеющий четыре степени подвижности, две руки с общей грузоподъемностью, равной 10 кг. Далее стали применяться универсальные роботы: «Циклон–5.01», «ПР–10И», «РФ–201М».

Впоследствии выполнялась разработка комплексов на базе пресса и робота: АККД2128А, робот КМ063Ц4212 (г. Таганрог). Это пример автоматизированного комплекса. Комплексы были одно–, двухоперационными (2 пресса). Приведем каталог роботов ЭНИКМАШ:

«Ритм 01.01» 1–2 руки; грузоподъемность на каждую руку 0.1/0.1кг; 5 степеней подвижности.

61

«Ритм 01.02» 2 руки; грузоподъемность одной руки 0.1 кг, другой 0.2 кг.; 6 степеней подвижности.

«РФ–201М» 1 рука; грузоподъемность 0.2 кг; 4 степени подвижности. «Импульс» 2 руки; грузоподъемность 0.8/0.4 кг; 4 степени подвижности. «Ритм 05.01» 2 руки; грузоподъемность 0.5/0.1 кг; 7 степеней подвижности. «Гном–1.2» 1–2 руки; грузоподъемность 1.2/0.6 кг;4 степени подвижности.

«КМ 125 Ц42.12»2 руки; грузоподъемность 1.25/0.63 кг; 6 степеней подвижности. «Гном–3» 1 рука; грузоподъемность 1.0/1.0 кг; 3 степени подвижности.

«КМ 25Ц42.12» 3 руки; грузоподъемность 4.8/1.6 кг; 4 степени подвижности. «КМ 125Ц42.14» 1 рука; грузоподъемность 2.5/2.5 кг; 4 степени подвижности. «Циклон3–01» 1–2 руки грузоподъемность 6.0/3.0 кг; 6 степеней подвижности. «ПР–10И» 1 рука; грузоподъемность 10/10 кг; 4 степени подвижности.

Выбор той или иной модели ПР зависит от типа производства, от пресса, от количества штамповочных операций и годового выпуска продукции, от количества запусков партий деталей. ПР, которые применяются для мелкосерийного или серийного производства должны оснащаться сменными захватами и загрузочными устройствами разных типов. Необходимо иметь типовой технологический процесс, унифицированное оборудование и оснастку для РТК. Это имеет особую актуальность в настоящее время. При развитии роботизации в листовой штамповке выделились основные направления:

1.Разработка унифицированных РТК, организация специализированного выпуска комплексов ЭНИКМАШ.

2.Снижение стоимости и совершенствование как ПР, так и РТК.

3.Разработка систем управления для РТК листовой штамповки.

4.Разработка принципов групповой обработки деталей (за каждой унифицированной РТК заранее формируется группа деталей).

7.3 Требования к промышленным роботам

При использовании робота в конкретной РТК к ним предъявляются требования, которые зависят от условий производства, уровня автоматизации и т.д. В зависимости от их значимости приведем следующие требования:

1) Функциональное назначение и тип робота.

Большинство промышленных роботов не обладают высокой универсальностью, поэтому робот должен быть приспособлен к типу оборудования, например к кривошипному прессу. Применение ПР с кривошипным прессом характеризуется следующими условиями:

кривошипный пресс может работать в режиме одиночных и непрерывных ходов;

не существует жесткой фиксации заготовки в штампе, штамп имеет некоторые изменения, связанные с увеличением открытой высоты штампа, а на глубине толщины заготовки имеется трафарет по форме заготовки и фиксаторы;

необходимости постоянного контроля штампованных деталей нет, так как штамп спроектирован с учетом стойкости;

простота и однообразие манипуляций при загрузке заготовки в штамп и удаление заготовок из штампа, достаточно 2–3 степени свободы, существуют проблемы работы робота с прессом (листовая штамповка);

робот намного медленнее, чем кривошипный пресс, поэтому пресс работает только в режиме одиночных ходов, но более производительно, чем при ручном обслуживании с учетом коэффициента использования ходов;

робот является универсальной машиной, в отличие от пресса, поэтому является более дорогостоящей;

кривошипный пресс имеет конструкцию предназначенную для работы с человеком, поэтому для работы ПР с прессом нужны специальные устройства;

чтобы обеспечить эффективность РТК необходимо выполнить унификацию технологических процессов и деталей и определить типовые операции и осуществить их группирование;

РТК должен работать функционально внутри ГПС.

62

Для промышленных роботов нужно использовать вспомогательное устройство для его установки. Также нужно обеспечить точную фиксацию заготовки для ее захвата. Существует три типа подающих устройств:

–нижняя выдача заготовки из кассеты шибером;

–верхняя выдача заготовки из кассеты (устройство магазинного типа). Они бывают однопозиционные и многопозиционные (револьверного типа). Существующее правило расстановки прессов может нарушаться.

2) Тип рабочего органа.

Захват нужен для зажима заготовок, полуфабрикатов и деталей, чтобы осуществить локализацию предметов манипуляции. Захваты определяются множеством конфигураций форм и свойств предметов:

1.по способу зажима: вакуумные, механические, электромагнитные, комбинированные;

2.по наличию сенсорных датчиков: неочувствленные, очувствленные;

Механические захваты: пневмопривод, устройство зажима, захватывающие губки, демпфирующие элементы, с помощью которых уменьшается усилие при захвате детали. Губки могут быть с поступательным и вращательным движением, с рычажным механизмом, зубчатыми рейками, двойным рычажным механизмом.

Вакуумные захваты: присоски с разреженным воздухом: пассивные и активные (имеют устройства, создающие разряжение под манжетой присоски).

Магнитные зажимы: предназначены для захвата деталей из ферромагнитных материалов (существует остаточная намагниченность).

Большинство схватов не имеют датчиков и поэтому их необходимо ими оснастить.

3) Грузоподъемность.

Нельзя превышать номинальную грузоподъемность. Нередко допускают очень большие запасы по грузоподъемности из–за чего, работы становятся громоздкими.

4)Число степеней подвижности.

5)Геометрические параметры манипулятора.

Длина звеньев; величина вылета; ход; угол поворота; габариты робота.

6) Значения параметров быстродействия.

–Средние скорости по степени подвижности;

–Максимальные значения времени по степеням подвижности;

–Время цикла работы робота, есть время всех перемещений.

7)Показатели точности.

8)Возможности управления.

–Число точек позиционирования для циклового управления;

–Способ программирования движения;

–Ограничение памяти на объем программирования;

–Число хранимых программ.

9) Возможности очувствления.

Наличие различных датчиков, которые позволяют контролировать положение схвата относительно объекта (заготовки, оборудования) и их взаимодействие. Зависит от последовательности поступления информации в систему управления. При обслуживании прессов крупносерийного производства на первое место выходит показатель быстродействия. Современные РТК предъявляют новые требования: при работе роботов с большим числом оборудования нужно иметь большое число каналов связи с оборудованием. При проектировании РТК в отношении выбора робота возможны следующие ситуации: робот можно взять из серийно выпускаемых роботов, и появилась тенденция использовать модульные промышленные роботы.

10) Модульная структура.

Функционально–законченное звено манипулятора, совершающее одно поступательное, либо одно вращательное звено. Модуль может иметь привод. Роботы модульной конструкции лучше приспособлены к изменению технологии и к ГАП. Возможна быстрая компоновка из отдельных роботов.

63