§ 4.2. Автоматизированная настройка режущего инструмента на станке

При настройке инструмента вне станка не обеспечивается «высокая точность обработки заготовок ©следствие наличия погрешностей настройки инструмента вне станка, установки инст­румента, износа инструмента, геометрических погрешностей стан­ка, погрешностей, вызванных тепловыми деформациями, деформациями системы станок — приспособление — инструмент — заготов­ка. В последнее время распространена автоматизированная настройка режущего инструмента непосредственно на станке с автоматическим занесением в систему управления требуемой вели­чины коррекции. Для этого применяют системы автоматического измерения и компенсации.

Рис. 4.4. Схемы устройств автоматизации размерной настройки инструментов

На токарных станках измерительный щуп — датчик касания (с дискретным сигналом) устанавливают на торце передней бабки стационарно или на откидном рычаге, который по программе ус­танавливается в рабочее положение. Перед началом обработки ре­зец, установленный в револьверной головке токарного станка, по программе подводится к щупу датчика (рис. 4.4, а и б). В момент касания инструмента со щупом возникает электрический сигнал, воспринимаемый устройством числового программного управления (УЧПУ). Щуп прямоугольной формы фиксирует фактическое по­ложение режущей кромки резца, которое сопоставляется в УЧПУ с заданным в программе и автоматически осуществляется соответствующая дополнительная коррекция. Повторные измерения инст­румента позволяют судить о его износе и необходимой коррекции его положения. Использование измерительных датчиков для авто­матического контроля положения инструмента на станке позволяет существенно сократить время настройки инструмента вне станка, обеспечивая предварительную настройку лишь в пределах несколь­ких миллиметров.

Для автоматической настройки инструмента на многоцелевых станках измерительное устройство устанавливают на столе станка, а инструмент перед обработкой автоматически по программе подводится к щупу датчика. Измеренная разность между фактиче­ским положением режущей кромки и заданным определяет требуе­мую величину коррекции. Схема контроля положения режущей кромки расточного инструмента на многоцелевом станке показана на рис. 4.4, в, а схема контроля положения режущих кромок фре­зы на многоцелевом станке — на рис. 4.4, г. Измерительное уст­ройство закрепляют на приспособлении, установленном на столе станка вне рабочей зоны. Перед началом обработки стол станка и шпиндельная бабка выводятся в определенное положение, при котором соответствующий режущий инструмент (на схеме фреза) доводится до касания со щупом датчика измерительного устройст­ва, который выдает сигнал, указывающий положение вершины ре­жущей кромки относительно начала отсчета. Оценка полученной информации с помощью микропроцессора обеспечивает формиро­вание корректирующего сигнала.

Глава 5 оснастка для промышленных роботов

§ 5.1. Назначение и классификация захватных устройств

Захватные устройства являются рабочими органами про­мышленных роботов. Они предназначены для захватывания и удер­жания предмета производства или технологической оснастки. Пред­меты производства могут иметь различные размеры, форму, массу, что требует применения захватных устройств разного характера. Поэтому захватные устройства относятся к сменным элементам промышленных роботов — оснастке. Промышленные роботы (ПР) могут комплектоваться набором типовых захватных устройств, ко­торые можно применять в зависимости от конкретных требований. Захватные устройства являются важнейшим элементом конструк­ции ПР. Расширение области применения ПР непосредственно свя­зано с возможностью быстрой переналадки захватных устройств. Гибкость ПР в значительной мере определяется гибкостью захват­ных устройств, обеспечивающих возможность быстро переналажи­ваться для захвата различных заготовок («в пределах заданной но­менклатуры).

К захватным устройствам ПР предъявляется ряд требований: надежность захвата и удержание заготовки; стабильность базиро­вания; универсальность, т. е. способность захватывать и удержи­вать заготовки в широком диапазоне типоразмеров; высокая гибкость— легкая и быстрая переналадка или смена захватного уст­ройства; малые габариты и масса.

Захватные устройства состоят из привода, передаточного ме­ханизма и захватных элементов (пальцев или губок). Приводы захватных устройств подразделяются на пружинные, пневматиче­ские, гидравлические, электромеханические, электромагнитные, магнитные, вакуумные. Преимущество пневматического привода — простота конструкции, не требуется специальной рабочей среды и ее смены, удобство подвода энергии (не требуется сливной маги­страли), отсутствие течи, легкое регулирование, возможность ис­пользования >в зонах высоких температур. Недостаток — большие габариты при сравнительно малых силах из-за низкого давления сжатого воздуха (0,4—0,5 МПа), поэтому пневматические приводы используются лишь для захвата малых и средних заготовок.

Для зажимных устройств с пневматическими приводами харак­терно применение передаточных механизмов, выполняющих роль механизмов-усилителей, способных увеличивать силу, развиваемую приводом. Передаточные механизмы подразделяются на простые, клиновые, рычажные, кулачковые, реечные и комбинированные, яв­ляющееся сочетанием простых. Гидравлический привод обеспечи­вает большие силы при малых габаритах благодаря высокому дав­лению масла, что в сочетании со способностью к регулированию предопределяет его достаточно широкое применение. Для зажим­ных устройств с гидравлическим приводом широко используют реечно-шестеренчатые передачи. Электромеханические приводы с самотормозящимися червячными и винтовыми передачами находят пока ограниченное применение ввиду их сложности.

По типу захватов захватные устройства подразделяются на механические, магнитные, вакуумные, с эластичными камерами.