0_trans (Конспект лекций по предмету, преподаватель Ляхова Н.Б.)

9

Автоматизация транспортирования и хранения.

Основными функциями транспортных средств (ТС) являются: перемещение объектов (в АМ, АЛ, между АЛ,...), разгрузка и загрузка, ориентирование, закрепление.

ТС могут быть стационарными и самоходными, располагаться на оборудовании, отдельной поверхности, подвешиваться.

Транспортные средства перемещения:

- поворотный координатный стол с приводом типа “мальтийский крест”,

- ленточные, цепные, роликовые, валковые подающие механизмы,

- толкающие, тележечные конвейеры,

- подвесные линии (с устройствами вращения дисков при гальваническом покрытии кобальт- фосфора на диски носителей информации), монорельс, портальный манипулятор (в т. ч. кран),

- шаговые линейки,

- вертикальные тележки (для переноса печатных плат из одной секции в другую на линии травления, меднения и т.д.), лифты, элеваторы,

- штабелеры - краны,

- роторные линии (объединяют функции обработки и транспортирования),

- трубопроводы газовых и жидких сред,
- магнитные транспортеры для бесконтактной транспортировки ферромагнитных деталей (наложение на постоянное магнитное поле переменного позволяет осуществить направленное перемещение с регулированной скоростью),

- пневматические (в трубопроводе при разности давления),

- на воздушной подушке,

- самоходные ТС (рельсовые и безрельсовые - кары и роботрейлеры) транспортные потоки должны быть разведены во избежании столкновений.

Конвейеры имеют замкнутый контур. В отличие от имеющих один контур движения цепного, ленточного или роликового механизмов, тележечный конвейер может иметь сложную траекторию. Перевод конвейера на другие ветви осуществляется с помощью стрелок. При этом тележка расцепляется с ведущим устройством одного кольца и сцепляется со следующим. Петли конвейера могут служить и для накопления деталей и других грузов у рабочих позиций.

Навигация самоходных ТС производится

- по заданным программам перемещения,

- по направлению, корректируемому датчиками положения, перемещения, расстояния,

- с помощью локации,

- вдоль (белой) линии, отражающей световые лучи,

- вдоль полосы магнитного лака

. вдоль заделанного в пол проводника с током (легко коммутировать трассы),

- по рельсам (коммутирование с помощью стрелок),

- по желобам,

- по подвесным консолям,

- по вертикальным стойкам.

Безопасность ТС обеспечивается с помощью бампера: контактного, оптического, ультразвукового.

Типы навигационных датчиков:

- контактные путевые выключатели,

- линейки дискретных фотодатчиков,

- локационные (лазерные, СВЧ, инфракрасные, ультразвуковые.

Кроме “путевой” автоматики самоходные ТС могут снабжаться

- системой распознавания,

- датчиками прибытия (фотоэлектрических, касания или давления, контактных, емкостных, магнитных и т.п.,

- датчиками окончания разгрузки: уровня, давления и т.п.,

- устройствами перепрограммирования, в том числе и дистанционными,

- устройствами подзарядки от причалов.

Сигналы управления, как правило, бинарные, что позволяет непосредственно использовать в регуляторах вычислительные устройства, чаще, программируемые логические контроллеры (ПЛК).

Дат. прибытия Дат. окончания разгрузки Двигатель ТС

Рис. Лестничная схема управления двигателем ТС.

Приводы ТС : гидравлические, пневматические, вибрационные (магнито- и электростатические, электромагнитные), электродвигатели с питанием от сети или от аккумуляторных батарей, допускающих непрерывную работу до 10 часов.

Загрузочно-разгрузочные устройства:

- робот - манипуляторы для загрузки установок напыления) с вакуумными, механическими, электромагнитными и магнитными (с ферромагнитным экраном) захватами,

- пневматический захват,

- вибролотки, самоточные лотки, лотки на воздушной подушке,

- пневматические питатели,

- телескопический выдвижной стол,

- челночный перегружатель ,

- поворотное устройство,

- вибробункер с магнитострикционным приводом,

- подвесные,

- механические устройства, использующие сбрасыватели, отсекатели, толкатели, кантователи, упоры.

Устройства обеспечивают вертикальные, поворотные, возвратно - поступательные движения с различной степенью деформирования объектов.

ТС являются устройствами повышенной опасности и требуют ограждения. Эту функцию выполняют:

- заборы с блокирующими дверцами,

- переходные мостики, блокирующий сигнал которых формируется массой человека или робота,

- “визирная линия” с прерыванием луча ИК и видимого диапазона, УЗ.

Поворотный стол состоит из 2-х одинаковых частей - столов А и В, которые могут меняться местами. Один из столов А находится в рабочей зоне, где происходит обработка деталей, закрепленных непосредственно на столе или располагающихся в таре на столе. Второй стол В находится на приемной позиции для разгрузки готового изделия и загрузки заготовки. Затем столы меняются местами. При этом сокращается общее время изготовления за счет параллельности выполнения основной и вспомогательной операций. Однако увеличивается площадь рабочей зоны.

Транспортное средство

А В

Рабочая зона

Рис. Схема поворотного стола.

Челночное устройство при транспортировке детали по направляющим с помощью толкателя утоплен и сдвинут в сторону от направляющих - не мешает движению . Когда деталь оказывается над перегружателем, он поднимается и сдвигается в сторону направляющих до тех пор, пока деталь не ляжет на перегружатель. Продолжая движение, перегружатель подводит деталь к рабочей зоне станка. Когда деталь зажимается, перегружатель отходит от станка. Аналогично происходит перегрузка от станка к направляющим конвейера. Привод челночного перегружателя тяжелых деталей - гидравлический.

Ориентирование деталей производится по внещнему или внутреннему контуру и обеспечивается:

- шаблоном, направляющими с отверстием нужной формы с вибрационным разворотом деталей (А59-рис. ц1-6, 3.9 а и б),

- путем поворота асимметричной детали на различных опорах за счет смещения центра тяжести

- бесконтактным способом с помощью струи воздуха, магнитных и электрических полей (стоячей или бегущей волн), которые уравновешивают силу тяжести. Поле может создавать момент силы, поворачивающей, например, деталь утолщенным концом вверх или сдвигующий ее к стыку стенок с определенным углом.

- с помощью вращающейся лопасти определенного профиля (А59-рис.3.8), которая транспортирует только детали, севшие на нее,

- элеватором с транспортирующей ячейкой (А59-рис.3.8 б).

Рис. Схема ориентирования по углу.

Для синхронной подачи деталей используется отсекатель - шибер (заслонка), которая входит в общий контур управления.

Совмещение.

При сборке детали могут совмещаться

- по программе перемещения инструмента или координатного стола,

- с помощью следящего привода (рис.32 - совмещение ”вал-отверстие” системой датчиков пневматических, фотоэлектрических, УЗ локацией),

- с помощью СТЗ,

- фотоэлектрической матрицей (Для совмещения микросхемы с контактной площадкой ПП изготавливается отверстие у базы. Фотоприемники расположены в узлах координатной сетки стола, фотоизлучатель - в манипуляторе установочной головки. При срабатывании фотоприемника под базовым отверстием включается система прецизионного совмещения.

Закрепление деталей может быть точечным, поверхностным и объемным. Точечное закрепление упрощает оснастку, убыстряет переналадку, уменьшает контакт с внешней средой (меньше отводит тепла). Для автоматизированного закрепления используются рычаги, тиски, патроны, точечные упоры, пружинные поджимы, вакуумные устройства.

Захваты и технологические приспособления.

Захватные устройства бывают:

- механическими (клешневыми), вилочными и рычажными, с удерживанием за внутреннюю или внешнюю поверхность, 2-х , 3-х или многостороннего действия, универсальными и специальными (сменными) по форме конкретной детали), клешни (А47-рис.39 и 42) с приводом от трубки Бурдона ),

- вакуумными с одной или несколькими присосками, с центрирующей эластичной камерой, это позволяет компенсировать небольшие отклонения,

- пневматический с гибкими надувными пальцами,

- электромеханическими (А47-рис.40 - на руке (3) крепится соленоид (2) и кольцевой зажим (1) с губками (4). Пластина (5)с кристаллами (6) помещается на призматический нож (7). Рука поворачивается на определенный угол так, чтобы губки захватили кристалл. Ток в соленоиде (2) вдвигает штырь с кольцевым зажимом, кристалл зажимается и переносится в тару после скрайбирования. ),

- электромагнитными (А47-рис.41 - для транспортировки фигурных рамок из ферромагнитных материалов),

- с виброприводом (А64-рис.2.35) с асимметричными циклами колебаний (обеспечивается малый шаг движения - касание фиксируется при малых усилиях. Фиксация положения изделия в отключенном состоянии обеспечивается силами трения губок и вибропреобразователя),

- с липкими лентами,

- вибрирующими лентами,

- игловыми лентами.

Многосекционные захваты могут одновременно держать заготовку и снимать обработанную деталь, что экономит время.

Датчики захватов дают информацию о наличии изделия в захвате:

- вакуумные (отсутствие шума втягивающегося воздуха показывает, что изделие перекрыло канал пипетки),

- пьезоэлектрические или электретные пленки на губках (обусловливают изменение тока при давлении изделия).

Пневматический (вакуумный) захват осуществляет поштучную подачу тонких пластин (1) из вертикального накопителя (2). При включении вакуума робот (6) захватывает пластину и перемещает ее к неподвижному вакуумному захвату приемника (4). Остальные пластины удерживаются упором (7).

(1)

(3) (4)

(7)