Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Новгородский государственный университет

Имени Ярослава Мудрого

Кафедра технологии машиностроения

Реферат

Робототехнологические комплексы (РТК) и гибкие производственные модули (ГПМ) для различных видов металлообработки деталей

по дисциплине:

«Автоматизация производственных процессов»

Выполнила:

Студентка группы 5433

Мышковская И.В.

Проверил:

Преподаватель

Никуленков О.В.

Великий Новгород

2008

Содержание

Введение 3

1 Робототехнологический комплекс (РТК)

1.1 Понятие «робототехнологический комплекс» 4

1.2 Виды робототехнологических комплексов 4

1.3 Многостаночные робототехнологические комплексы 4

1.4 Достоинства РТК одностаночного и РТК круговой компоновки 4

1.5 Типовые схемы компоновки РТК для сборочных и сварочных операций 5

2 Гибкие производственные модули (ГПМ)

2.1 Общее представление о гибких производственных модулях 9

2.2 ГПМ на базе токарного станка с передним расположением робота 9

2.3 ГПМ на базе токарного патронного станка высокой точности 9

2.4 ГПМ на базе токарного станка 16К20ФЗ 10

2.5 Основные технические характеристики модуля 16К20ФЗ 10

2.6 ГПМ на базе токарного станка с фронтальным (передним) расположением рабочего органа робота 10

2.7 ГПМ на базе станка типа «обрабатывающий центр» 11

Список литературы 12

Введение

При механической обработке деталей с помощью промышленных роботов автоматизируют:

• установку заготовок в рабочую зону станка и (при необходимости) контроль правильности их базирования;

• снятие готовых деталей со станка и размещение их в таре (накопитель);

• передачу деталей от станка к станку;

• кантование деталей (заготовок) в процессе обработки;

• контроль размеров деталей;

• очистку базовых поверхностей деталей и приспособлений;

• смену инструментов.

Опыт эксплуатации промышленных роботов показывает, что наиболее целесообразной формой роботизации в условиях серийного производства является создание роботизированных технологических комплексов (РТК), на базе которых в перспективе могут быть созданы роботизированные участки, цехи и заводы.

1 Робототехнологический комплекс

1.1 Понятие «робототехнологический комплекс»

Робототехнологический комплекс (РТК) — это автономно действующая совокупность технологических средств производства, обеспечивающая полностью автоматический цикл работы внутри комплекса и его связь с входными и выходными потоками остального производства и включающая в себя единицу или группу технологического полуавтоматического оборудования (например, металлорежущие станки), взаимодействующего с этим оборудованием промышленных роботов, вспомогательное оборудование.

На базе одних и тех же моделей станков могут создаваться РТК различных компоновок, комплектуемые промышленных роботов, обладающими различными технологическими и техническими возможностями.

1.2 Виды робототехнологических комплексов

Наибольшее распространение получили РТК следующих компоновок:

• одностаночные, состоящие из одного станка, обслуживаемого подвесным (расположенным над станком), напольным (расположенным рядом со станком) или встроенным в станке промышленных роботов;

• многостаночные РТК линейной или линейно-параллельной компоновки, обслуживаемые подвесными промышленных роботов;

• многостаночные РТК круговой компоновки, обслуживаемые напольными промышленных роботов.

1.3 Многостаночные робототехнологические комплексы

Многостаночные РТК линейной и линейно-параллельной компоновки, обслуживаемые подвесными промышленных роботов, имеют следующие достоинства:

1. занимают меньшую (по сравнению с РТК круговой компоновки) производственную площадь;

2. обеспечивают возможность переналадки и ремонта оборудования без остановки работы всего РТК;

3. обеспечивают возможность визуального наблюдения за работой оборудования;

4. обеспечивают безопасные условия работы обслуживающего персонала;

5. обеспечивают возможность обслуживания одним промышленных роботов трех или более станков.

1.4 Достоинства РТК одностаночного и РТК круговой компоновки

Достоинством РТК круговой компоновки, обслуживаемого напольным промышленных роботов, является то, что промышленных роботов этого типа характеризуется малой материалоемкостью и простотой обслуживания.

Основное достоинство одностаночного РТК со встроенным в станок промышленным роботом — минимальная (по сравнению с РТК других компоновок) производственная площадь, требующаяся для размещения комплекса.

1.5 ТИПОВЫЕ СХЕМЫ КОМПОНОВКИ РОБОТИЗИРОВАННЫХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ СБОРОЧНЫХ И СВАРОЧНЫХ ОПЕРАЦИЙ

Роботизированные комплексы применяют для автоматизации операций на всех видах сборочных работ: для сборки комплектов под механическую обработку или сварку, при узловой сборке и окончательной сборке изделия, а также при раскладке или разборке деталей в таре и на столах-спутниках

При автоматизации сварочных операций ПР могут использоваться как в качестве основного, так и вспомогательного технологического оборудования роботизированных комплексов В первом случае ПР непосредственно выполняет сварку, для чего он оснащается рабочим инструментом, сварочными клещами или горелкой с электродами Во втором случае ПР обслуживает стационарные сварочные машины, обеспечивая сборку и установку в рабочую зону машины свариваемых деталей, а также снятие готовых изделий.

РТУ для предварительной сборки и автоматической сварки узлов опор ЛЭП (массой до 15 кг) построен на базе трех параллельно работающих сварочных ПР мод 109А напольною типа и обслуживаюшего их ПР типа “Универсал-15М”.

Сборочный и сварочный комплексы типа " Универсал - 15М" и ПР 109А

Схема планировки

1. ПР мод. "Универсал 15М"; 2 - сварочный ПР мод. 109А (3 шт.); № - пульт управления; 4 - устройство управления; 5 - позиция предварительной сборки (3 шт.); 6 - конвейер (6 шт.); 7 - стол - кантователь (3 шт.); 8 - склад - стеллаж изделий.

Данный роботизированный сварочный комплекс используется в крупносерийном производстве однотипных изделий Предварительная сборка узлов осуществляется на специализированных стендах вручную Собранные и механически закрепленные на приспособлениях-спутниках узлы устанавливаются на конвейер накопитель, откуда ПР мод “Универсал-15М” переносит их на один из трех столов-кантователей, являющийся в этот момент свободным. Каждый из трех РТК, состоящий из стола кантователя и сварочною ПР напольного типа мод. 109А, выполняет необходимые операции дуговой сварки швов, предусмотренные его управляющей программой. После выполнения сварки обслуживающий ПР мод “Универсал-15М” переставляет сваренный узел вместе с приспособлением-спутником на склад-стеллаж готовых изделий.

Роботизированный комплекс мод РСК 02 предназначен для автоматизации технологического процесса групповой сборки узлов электроаппаратов, состоящих из комплексов типа вала—втулки (массой до 0,2 кг).

Сборочный РТК мод. РСК - 02

Схема планировки

1 - автоматический манипулятор мод. РСК 02.12 (2 шт.); 2 - пневмопресс мод. РСК 02.11; 3 - вибробункер мод. ВПУ - 250А (2 шт.); 4 - устройство управления манипулятором; 5 - конвейер отводящий (вибролоток).

Собираемые детали из вибробункеров поштучно выдаются в ориентированном виде на позиции выгрузки Автоматические манипуляторы в составе комплекса последовательно транспортируют детали в сборочное приспособление, находящееся на пневматическом прессе, с помощью которого производится соединение деталей. После выполнения сборки комплекты переносятся манипулятором на позицию загрузки отводящего конвейера (вибролотка).

Роботизированный комплекс для автоматизации технологической операции сварки рамы с кожухом стиральной машины выполнен на базе подвесного устройства для точечной сварки мод. КРН80.21.125 и ПР напольного типа мод. РR-32.

РТК на базе машины точечной сварки КРН 80.21.125 и ПР PR - 32

Схема планировки

1 - ПР мод. PR - 32 напольного типа; 2 - подвесное устройство для точечной сварки мод. КРН 80.21.125; 3 - поворотно - позиционирующий стол (2 шт.); 4 - стол - спутник (2 шт.); 5 - отводящий конвейер тактового типа.

Технологическую операцию точечной сварки ПР выполняет с помощью клещей подвесного сварочного устройства, которые автоматически крепятся к кисти руки манипулятора ПР попеременно производит сварочные операции на каждом из двух поворотных столов с закрепленными на них деталями.

Установка свариваемых деталей на позиционирующие столы осуществляется в приспособлениях-спутниках, на которых детали транспортируются к данному РТК. После выполнения операции сваренные изделия вручную снимаются со столов и переносятся на отводящий конвейер.

Роботизированный комплекс мод. АТМ-039 предназначен для автоматизации процесса гибки и точечной сварки металлических корпусов из листового материала В исходном положении ПР напольною типа мод. РБ-110 находится перед устройством, которое выполняет гибки раскроя листа, придавая ему коробчатую форму После завершения операции гибки ПР захватывает изделие и переносит ею к аппарату точечной сварки, который автоматически выполняет сварной шов на каждом ребре коробки, состоящий из восьми точек с шагом 50 мм. Шаговую подачу изделия, а также его поворот в процессе сварки всех швов робот осуществляет в соответствии с управляющей программой. Сваренную коробку ПР затем переносит на стеллаж-накопитель готовых изделий.

РТК для точечной сварки из листовых заготовок деталей типа корпусов АТМ - 039

Схема планировки

1 - ПР мод. РБ - 110; 2 - автомат точечной сварки; 3 - устройство гибки; 4 - накопитель изделий после сварки (стеллаж).

Разновидностью сборочных процессов являются операции укладки деталей в ориентированном виде в тару или на столы-спутники при их транспортировании на технологический участок или автоматическую линию для последующей обработки.

РТК мод АТМ-049 предназначен для автоматизации процесса укладки деталей типа валов (массой до 37 кг) в тару.

РТК для установки деталей типа валов в ориентированном виде в тару, на столы - спутники АТМ - 049

Схема планировки

1 - ПР мод. РБ - 232Т; 2 - тара деталей; 3 - роликовый конвейер; 4 - конвейер падающий роликовый; 5 - устройство управления; 6 - пульт управления ПР.

В составе комплекса имеется ПР, который снимает деталь с подающего роликового конвейера и укладывает ее определённым образом в тару, установленную на конвейере-накопителе После этою конвейер перемещается на один шаг, а ПР возвращается к подающему конвейеру за очередной деталью.

Планировка зоны РТК должна проводиться в зависимости от типа используемого технологического оборудования, его компоновки, формы, размеров и расположения рабочих зон, уровня автоматизации оборудования, надежности его работы и степени информационного обеспечения, а также от компоновки и структурно-кинематической схемы ПР с учетом действующих норм технологического проектирования соответствующего производства.

При организации РТК, участков, линий необходимо предусматривать максимальную механизацию и комплексную автоматизацию основных и вспомогательных технологических операций и видов работ, связанных с воздействием на работающих опасных и вредных факторов, оставляя за операторами функции управления и контроля.

Обслуживание ковочных агрегатов с программным управлением (гидравлического пресса, ковочного автоматического манипулятора) для автоматизации ковки деталей с вытянутой осью (круглого, квадратного и прямоугольного сечений) массой 0,4—2,0 т.

2 Гибкие производственные модули (ГПМ)

2.1 Общее представление о гибких производственных модулях

Гибкие производственные модули (ГПМ), объединяя в своем составе совокупность технических систем и устройств, функционально необходимых для выполнения сложных технологических операций, являются ГПС нижнего структурного уровня.