Машины и оборудование

Рассмотрим структурную схему антропоморфного манипулятора, то есть схему которая в первом приближении соответствует механизму руки человека (рис. 12.3). Этот механизм состоит из трех подвижных звеньев и трех кинематических пар: двух трехподвижных сферических А3сф и С3сф и одной одноподвижной вращательной В.

Кинематические пары манипулятора характеризуются: именем или обозначением КП — заглавная буква латинского алфавита (A, B, C и т. д.); звеньями, которые образуют пару (0/1,½ и т. п.); относительным движением звеньев в паре (для одноподвижных пар — вращательное, поступательное и винтовое); подвижностью КП (для низших пар от 1 до 3, для высших пар от 4 до 5); осью ориентации оси КП относительно осей базовой или локальной системы координат.

Рабочее пространство манипулятора — часть пространства, ограниченная поверхностями огибающими к множеству возможных положений его звеньев. Зона обслуживания манипулятора — часть пространства соответствующая множеству возможных положений центра схвата манипулятора. Зона обслуживания является важной характеристикой манипулятора. Она определяется структурой и системой координат руки манипулятора, а также конструктивными ограничениями наложенными относительные перемещения звеньев в КП.

Промышленный робот СМ40Ф2.80.01.

Промышленный робот с программным управлением предназначен для загрузки деталей типа тел вращения в стенках с горизонтальной осью шпинделя. Обширная рабочая зона площадью более 30 м2 позволяет обслуживать группу станков при линейном или линейно-паралельном расположении. Привод ПР — электрогидравлический шаговый. Система координат — угловая. ПР комплектуется быстросменными широкодиапазонными самоцентрирующими захватными устройствами. Имеется специальный датчик для определения положения заготовок на позициях вспомогательных устройств. Предусмотрено устройство светозащиты, обеспечивающие безопасность эксплуатации оборудования.

Техническая характеристика.

Грузоподьемность 40 кг;

число степеней подвижности (без захвата) 1;

наибольший диаметр и длина транспортируемых заготовок 250 и 1200 мм;

максимальные линейные перемещения 1900 мм;

углы поворота плеча и локтя 900;

кантование захватного устройства 1800;

максимальная скорость перемещения рабочих органов 0,8 м/с

Основные механизмы, движения ПР.

ПР имеет портальную компоновку (см рис). Опорная система 1 представляет собой траверсу, состоящию из двух секций монорельса длинной 6000 мм каждая, закрепленную на трех колоннах. К траверсе крепятся рельсы прямоугольного сечения, по которым перемещается каретка 2. Две группы роликов (каждая из трех штук) охватывают верхний рельс и пара роликов опирается с боков на нижний рельс. К базовой поверхности каретки крепятся рука и гидропанель. Рука выполнена сварной и состоит из плеча 3 и локтя 4. На базовый фланец локтя устанавливается головка 5 робота, на переднем конце шпинделя которой имеется байонетный зажим для крепления захватного устройства (см рис).

Глава9 Назначения и классификация автоматических станочных систем.

Автоматическими называют поточные линии станков и агрегатов, связанных в единую систему, в которой весь комплекс технологических процессов происходит без прямого участия рабочего; последний лишь контролирует и налаживает оборудование. Область применения автоматических линий — массовое производство устойчивых по конструкции изделий. Их используют в различных отраслях машиностроения с довольно широкой номенклатурой операций: сверлильно-расточных, резьбонарезных, токарных, фрезерных, шлифовальных, зуборезных, а также кузнечно-прессовых, литейных, сварочных и термических. В автоматические линии могут входить агрегаты, осуществляющие сборочные операции, антикоррозийные покрытия, взвешивание, упаковку и другие вспомогательные работы.

Автоматические линии классифицируются по ряду признаков.

  1. В зависимости от величины штучного выпуска деталей применяются однопоточные линии (последовательного действия) и многопоточные (параллельно-последовательного действия).
  2. По роду станков различают автоматические линии, скомпонованные из станков, специально построенных для данной линии; агрегатных станков; универсальных станков, специально модернизированных и автоматизированных для встройки в автоматическую линию.
  3. По способу передачи обрабатываемых деталей со станка на станок различают линии: со сквозным транспортированием с проходом детали сквозь места зажима (применяются при обработки корпусных деталей на агрегатных станках); с верхним транспортированием; с боковым транспортированием; с комбинированным транспортированием; с роторным транспортированием, применяемым в роторных линиях. Детали транспортируют со станка на станок самостоятельно или, если они необходимы для транспортирования по всей конфигурации, на специальных плитах спутниках.
  4. По расположению оборудования различают замкнутые и незамкнутые автоматические линии. Замкнутые линии бывают круговые (станки-комбайны) и прямоугольные. Большинство автоматических линий имеет незамкнутое расположение оборудования: прямолинейное, Г -образное, П-образное и др.

Детали, подлежащие обработке на автоматических линиях, должны быть прежде всего технологичными. Заготовки для них должны иметь удобные базы для установки и фиксации в приспособлениях. Конструкция детали должна отвечать требованиям ритмичной обработки, т. е. обеспечивать приблизительно равное время выполнения отдельных операций. В процессе обработки заготовок целесообразно иметь наименьшие количество перестановок и перезажимов, производить максимально возможное совмещение операций, не связанных, однако, с применением очень сложного комбинированного инструмента.

Режущий инструмент выбирают в соответствии с технологии обработки. Обычно применяют нормальный или специальный инструмент: однолейзвельный, многолейзвельный, а также комбинированный в виде целых блоков.

Важным фактором, от которого может зависеть рентабельность автоматической линии, является режим обработки и стойкость инструмента. Поскольку количество одновременно работающих инструментов на линии велико, выход из строя одного из них, смена или подладка вызывают остановку всего автоматизированного участка. Оптимальную стойкость инструмента и следовательно режимы резания устанавливают опытным путем; намечаются возможности расчета этих факторов. В действующих автоматических линиях режимы резания установлены с таким расчетом, чтобы инструмент работал без переточки всю смену, а в отдельных случаях — только до обеденного перерыва, во время которого затупившийся инструмент можно заменить.

Металлорежущие станки являются технологическими машинами, на которых обрабатывают заготовки резанием. Процесс резания слагается из рабочих и холостых ходов.

Автоматическая линия представляет собой ряд согласованно работающих по принципу поточного производства, взаимосвязанных и автоматически управляемых станков, контрольных механизмов и транспортных устройств, с помощью которых осуществляется обработка деталей по заранее заданному технологическому процессу без участия рабочего.

Автоматическим станочным линиям предшествовали многопозиционные станки-автоматы и многопозиционные агрегатные станки. На данных станках можно выполнять несколько различных операций по обработке детали. В связи с тем, что сложность изготовляемых деталей всегда связана с множеством операций, требуется и более сложная конструкция многопозиционных станков-автоматов и агрегатных станков. Это вызывает значительное удорожание их изготовления, что экономически не выгодно, а поэтому возникла необходимость перехода от многопозиционных станков к автоматическим линиям. В автоматических линиях количество операций, выполняемых при обработке, может быть значительным; оно зависит от конструкции детали и процесса ее обработки.

Система автоматических металлорежущих станков, связанных автоматическими и транспортными устройствами и единой системой управления, называется автоматической линией. Автоматическая линия состоит из станков-автоматов, автоматически передвигающегося транспортера, служащего для перемещения обрабатываемых деталей и возвращения приспособлений в исходное положение, механизмов фиксации и зажима устройств для накопления и питания линий, механизмов для осуществления поворота обрабатываемых деталей, если это необходимо по условиям обработки устройств для очистки линии от стружки, аппаратуры управления автоматической линией. В зависимости от назначения автоматических линий, они бывают разнообразны по конструкторскому оформлению и структуре. Автоматические линии классифицируются как по наличию и расположению загрузочно-бункерных устройств, так и по принятой системе транспортирования заготовок. По наличию и расположению загрузочно-бункерных устройств автоматические линии классифицируются на три основных типа:

а) автоматические линии, не имеющие бункерные устройства, являются прямоточными. Обычно эти линии применяются для обработки крупных деталей, как, например: коробки скоростей блока цилиндров и др. Здесь обрабатываемую деталь устанавливает и закрепляет рабочий на транспортере или в приспособлении, далее с помощью транспортера она перемещается последовательно с одной рабочей позиции на другую на величину t расстояния между позициями (1−8) на которых производится обработка детали. Снятие готовой детали с транспортера может производится автоматически или вручную.

Бункерно-прямоточная автоматическая линия и поточно автоматическая линия с приемниками-накопителями, предназначенными для запасов неполность бработанных деталей. Эти станочные линии отличаютсяот безбункерной тем, что вся линия делится на отдельные участки, между которыми помещены промежуточные приемники-накопители запасов не полностью обработанных деталей.

Бункерная автоматическая линия, состоящая из станков 1, 2, 3, 4 и 5 с автоматическим бункерным питанием Б, связанных автоматическими транспортерами. К недостатку автоматических линий, не имеющих промежуточных бункерных устройств, можно отнести то, что при выходе из строя одного из агрегатов вся линия будет остановлена. А при наличии бункерной системы в автоматических линиях при выходе из строя одного из агрегатов остальные участки продолжают работать ввиду наличия запасов заготовок в промежуточных бункерах.