Пояснительная записка (Курсач (Смирнов)), страница 2

Масса заготовки: ; .

3.2. Базирование и закрепление заготовки на станке

Для закрепления заготовки на станке используется трехкулачковый пневмопатрон.

Рис. 4. Схема закрепления заготовки в патроне на станке

4. Транспортно-накопительная система

Для накопления заготовок и позиционирования их пол захват роботом с учетом достаточно большой длительности цикла обработки заготовок выбираем тактовый стол. Тактовый стол является одной из разновидностей тележечных грузонесущих конвейеров. Широкое разнообразие их использования обусловило большое число их конструктивных разновидностей.

4.1. Описание тактового стола

Т

Рис. 5. Схема расположения заготовок на паллете тактового стола

актовый стол, используемый в данном РТК, представляет собой горизонтально замкнутый тележечный грузонесущий конвейер с настольным пульсирующим (тактовым) перемещением платформ, предназначенный для подачи заготовок и приема готовых деталей. Габаритные размеры тактового стола (длина ширина высота): 4960   2420   1200 мм. Разгрузка платформ осуществляется в автоматическом цикле с использованием промышленного робота. На каждой платформе установлена паллета с приспособлением, позволяющим расположить на ней 3 детали на специальном штыре (рис. 5). Учитывая, что среднее время обработки одной детали составляет приблизительно 5 минут, а количество платформ с паллетами 24 (23 – с деталями и заготовками, 1 – свободная для перегрузки готовых деталей), обеспечивается бесперебойная работа РТК в течение около 6 часов (выпуск 69 деталей).

5. Напольный промышленный робот

Многоцелевые промышленные роботы (ПР) типа «Универсал-20» применяются для автоматизации погрузочно-разгрузочных работ, обслуживания различного технологического оборудования, межоперационного и межстаночного транспортирования объектов обработки и выполнения других вспомогательных операций.

5.1. Техническая характеристика робота

Грузоподъемность	20 кг
Число степеней подвижности	6
Наибольшая величина перемещения:
– вокруг вертикальной оси I–I	340
– вдоль оси I-I	400 мм
– вдоль горизонтальной оси III–III	630 мм
– вокруг вертикальной оси II–II	240
– вокруг оси III–III	180
– вокруг оси IV–IV	180
Наибольшая скорость:
– вокруг оси I–I поворота.	84 град/с
– вертикального хода руки вдоль оси I–I	0.27 м/с
– выдвижение руки вдоль оси III–III	1.08 м/с
– поворота руки вокруг оси II–II	132 град/c
Точность позиционирования	1 мм
Масса	630 кг

5.2. Основные механизмы робота

Рис. 6. Общий вид промышленного робота «Универсал-20»

Общий вид робота приведен на рисунке 6. Исполнительным механизмом ПР является манипулятор, который обеспечивает установку в пределах рабочей зоны захватного механизма схвата. Манипулятор имеет четыре степени подвижности руки 1 в сферической системе координат, которые реализуются механизмами: поворота 2 относительно оси II–II, выдвижения руки 3 вдоль оси III–III, поворота руки 4 относительно вертикальной оси I–I, подъема руки 5 вдоль оси I–I. Две ориентирующие степени подвижности ра­бочего органа-схвата 7 создают механизмы вращения кисти руки 6 от­носительно ее продольной оси III–III и поперечной оси IV–IV. По­движные механизмы манипулятора защищены от попадания пыли, гря­зи и масла ограждением 8.

Установочные перемещения руки осуществляются с помощью электромеханических следящих приводов, а ориентирующие движения кисти руки и зажим-разжим схвата – пневмоцилиндрами.

Пневмоблок 9, которым комплектуется ПР, предназначен для под­готовки, регулирования подачи сжатого воздуха из заводской сети и блокирования работы манипулятора при падении давления ниже до­пустимого.

Блок тиристорных электроприводов 10 формирует управляющие на­пряжения в якорной цепи электродвигателей постоянного тока.

Устройство программного управления 11 позиционного типа имеет возможность записи программы в режиме обучения (по первому цик­лу) и формирует управляющие сигналы на блок 10, а также техноло­гические команды управления циклом работы манипулятора и обслу­живаемого оборудования.

Блоки тиристорного электропривода ЭПТ6-У20 обеспечивают уп­равление в следящем режиме электродвигателями постоянного тока типа СЛ-569 и СЛ-661, установленными в механизмах четырех програм­мируемых степеней подвижности манипулятора.

Механизмы электроприводов включают в себя зубчатые или червяч­ные редукторы, параметры которых, даны в кинематической схеме. Обратная связь исполнительных механизмов манипулятора по положе­нию, и скорости осуществляется потенциометрическими датчиками типа ППМЛ, приводящимися с помощью зубчатых редукторов и тахогенераторов типа СЛ-121, которые приводятся в движение специальными зубчатыми или ременными механизмами.

Также пневмоблок предназначен для циклового управления двумя ориентирующими дви­жениями кисти руки и захватным устройством. Приводы этих движений осуществляются от пневмоцилиндров. Для преобразования поступатель­ного перемещения поршня во вращательное движение кисти руки ис­пользуются винтовой копир (в приводе поворота кисти руки относи­тельно ее продольной оси) и передача рейка-шестерня (в приводе качания кисти относительно поперечной оси). Привод зажима и разжи­ма губок схвата осуществляется рычажным механизмом, присоединен­ным к штоку пневмоцилиндра. Соединение механизмов манипулятора между собой и устройством аналогового позиционного программного управления типа АПС-1 производится в соответствии с принципиальной электрической схемой.

5.3. Захватное устройство робота

Преимуществом исполнительных механизмов с переменным передаточным отношением является возможность достижения больших усилий зажима. Однако наибольшие усилия достигаются обычно лишь в узком диапазоне рабочих перемещений.

В связи с этим для обеспечения надежного удержания объектов ман­ипулирования при широком диапазоне их размеров необходимо использовать в ЗУ исполнительные механизмы с постоянным передаточным механизмом (например, зубчато-реечные, винтовые, некоторые рычажные и др.) или предусматривать переналадку исполнительных механизмов с переменным передаточным отношением (например, рычажного типа).

Н

Рис. 7. Захватное устройство робота

а рисунке 7 показан вариант конструкции однопозиционного схвата для деталей типа дисков и фланцев, имеющих широкий диапазон диаметров. Рассматриваемая конструкция обеспечивает центрирование детали независимо от диаметра. Высокая стабильность установки (0,05 – 0,07 мм) достигается за счет профилирования губок схвата.

Две пары рычагов, выполненных заодно с зажимными губками, свободно установлены на своих осях. На рычагах нарезаны зубчатые секторы, входящие попарно в зацепление с рейками, которые связа­ны между собой рычагами, образующими шарнирный параллело­грамм. Шарнирный параллелограмм обеспечивает независимую работу каждой пары зажимных рычагов, что необходимо для захватывания и центрирования деталей. Место соединения тяги с гнездом, выполненным во втулке привода зажима и разжима схва­та, а также байонетное соединение хвостовика схвата с головкой шпинделя кисти руки унифицированы. Предусмотрены два исполнения унифицированного захватного уст­ройства: сменное и быстросменное. В сменном захватном устройстве хвостовик крепится к шпинделю кисти руки при помощи байонетного замка, накидного рычага с резьбой и гайки. В быстросменном захватном устройстве применяется только байонетное крепление, которое может быть использовано и при авто­матической смене схвата. При установке хвостовик вводится в гнез­до с одновременным отжимом фиксатора, который при повороте схвата на 90° входит под действием пружины в отверстие во фланце.

6. Выбор инструмента

Инструмент Т1

Проходной резец CoroTurn RC DCLNR/L фирмы Sandvik Coromant.

Для обтачивания цилиндрической поверхности.

Материал пластинки: ВК6.

Инструмент Т2

Канавочный резец для внутренней обработки CoroCut GF фирмы Sandvik Coromant.