Василенко Н.В., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. - Основы робототехники (1071028), страница 89
Текст из файла (страница 89)
Использование совершенных сенсорных устройств открывает путь к широкому применению сварочных ПР, способных выполнять сварку со значительным упрощением процесса обучения, когда, например, не требуется проводить вручную сварочную горелку по всем характерным точкам траекторий, а можно задавать лишь положение начальной и конечной точек сварки. В заключение отметим, что роботизация дуговой сварки, помимо исключения человека из технологического процесса и повышения качества работы, существенно повышает и производительность.
Зто объясняется возможностью увели~ения скорости движения горелки вдоль шва и более быстрым переходом от сварки одного шва к другому. Так, если корпус редуктора с массой 110 кг и общей д линой швов 7320 мм вручную сваривается за 69,4 мин, то сварочным ПР - за ЗЗ мин.
Для различных изделий роботизация позволяет снизить время их сварки в 1,5 - 4 раза Сборочные процессы роботизированы относительно мало, в них занято около 5% общего количества ПР, а между тем они отличаются высокой трудоемкостью, например, в машиностроении затраты на сборку обычно достигают более 40% от общей стоимости изделия.
Современные промышленные роботы способны выполнять разноо бразные виды сборочных операций: установку деталей, посадочные п и резьбовые соединения, запрессовку и склепывание, операции о смазке, покрытию и зачистке поверхностей, измерение, контроль и др. О нано автоматизация сборки с использованием ПР предъявляет д д ополнительные требования к качеству собираемых деталей, главные из которых — полная взаимозаменямость, исключение из сборочного .
процесса дополнительных обработок и пригонок, технологичность форм деталей (наличие фасок, направляющих конусов, мест захвата), незагрязненность поверхностей. При обслуживании сборочных операций в составе сборочного РК промышленные роботы могут использоваться для выполнения как вспомогательных, так и основных сборочных операций.
В первом с лучае они обслуживают специальное сборочное оборудование, обеспечивая ритмичную подачу деталей, т,е. осуществляя загруэочны операции; во втором — сами выполняют основные сборочные операции — соединение и скрепление деталей. По характеру организации сборочные процессы с применением ПР разделяют на последовательные и параллельные. При последовательном процессе ПР выполняет комплекс различных сборочных операций последовательно от начала до конца сборки с применением сменного сборочного инструмента, при параллельном процессе комплекс операций проводят несколько ПР, каждый из которых специализирован на ограниченном числе операций (чаще всего одной), как правило, не требующих смены рабочего инструмента При этом 441 по сравнению с последовательным сборо~ным процессом повышается производительность, однако требуется установка нескольк х ПР.
В ь их общем случае в процессе сборки промышленный робот совер. шает следуюшже действию захватывание детали на исходной позиции, перемещение ее на сборочную позицию, ориентирование относительно сопрягаемой поверхности базовой детали, соединение детали с базовой (вкладывание, запрессовка, завинчивание и р.). Д я надежного захватывания детали рабочим органом ПР она л А ° . должна иметь точное положение на исходной позиции, что достигается применением специальных загрузочных устройств магазинного, бункерного или вибрационного типов, выполняющих функции накопления, ритмичного перемещения на исходную позицию и ориентирования деталей. Точное ориентирование детали, доставленной ПР на сборочную позицию, относительно сопрягаемой поверхности может быть осуществлено с помощью достаточно простых специальных устройств, монтируемых на захватном устройстве ПР или на сборочной позиции, либо посредством более сложных средств очувствления ПР.
10!8 На рис. 108 на примере соединения типа "вал-втулка" схематически показаны способы точной ориентации цилиндра (вала) относительно отверстия втулки, имеющего феску. Здесь Л и а - соответственно линейное и угловое отклонения оси цилиндра 1 от оси отверстия втулки 2 в момент окон~анна перемещения цилиндра на сборочную позицию. При первом способе (рис. 10.8,а) в устройство, смонтированное на "руке" ПР, установлен контактирующий с цилиндром элемент 3, который упругими связями 4 присоединен к базовой детали 5 устройства и в процессе точного ориентирования совершает колебательные движения под действием струи сжатого воздуха, электромагнитных сил и т4Ь, что вызывает сложные круговые колебания цилиндра, ось которого при этом непрерывно изменяет положение относительно оси отверстия (процесс "поиск'").
В момент, когда обе оси совместятся, цилиндр по действием силы тяжести внедрится в отверстие, т.е. произойдет сборка Подобным способом возможно соединить, например, вал с втулкой при посадке Н7/д 8 с начальными отклонениями Л = 3 мм и а =1,5'. В отличие от рассмотренного, при другом способе точной ориентации детали (рис. 10.8,б) вынужденным колебаниям подвергается втулка 2 установленная на колеблющемся элементе 3 специального устройства, смонтированного на сборочной позиции на пружинах 4.
Повитель б в процессе поиска удерживает втулку, ловитель 7- цилиндр. По окончании сборки "вал-втулка" перемещается ловителем на соседнюю сборочную позицию. Схема ориентации детали с помощью адаптивной системы ПР показана на рис.10.8,е, где величина отклонения Л определяет отклонение элемента 3 и соответствующую деформацию упругих элементов 4, онабженных сенсорными датчиками, сигнализирующими о характере этой деформации системе адаптивного управления, которая через микродвижения привода ПР постоянно отслеживает необходимое положение оси цилиндра, перемещая базовую деталь 5 захватного устройства на величину Л в направлении оси Х.
Соединение деталей (собственно сборочная операция) роботом может производиться полностью или частично. В последнем случае промышленный робот выполняет только начальный этап операции, например, осуществляя начальный ход при запрессовке, "наживляя" винты и т.п. Заключительную часть операции производят специальные технологические машины - пресс, винтоверт и т.п.
Таким образом, сборочный РК должен включать кроме промышленных роботов загрузочные и ориентирующие устройства, столы или конвейеры с соответствуюэзчм оборудованием сборочных позиций, технологические машины и др. Некоторые варианты компоновки основных устройств таких РК показаны на рис.
10.9. СП й' Риш Я Варианты компоновки сборочных Рте а - номллвяц б— тра — роторная линия, в - конвейерная линия, ПР - лромыгилвнный робот, П вЂ” пульт управления, 3 - эагруэочнов устройства С вЂ” сборочный стол, РС - роторный стол, СК - сборочный нонввйвд СП - сборочная позиция, ЭВМ вЂ” ивнтральнвя управляющая мвгиина При создании сборочных роботизированных систем в качестве исходных данных принимаются сборочный чертеж изделия, условия приемки, объем выпуска, режим работы, на основании которых оцениваются техническая возможность и целесообразность создания РТС.
Эффективная роботизация сборочного процесса может быть осуществлена при рациональном выборе промышленных роботов, основного технологического и периферийного оборудования, при оптимальном их взаиморасположении с учетом характера сборочного процесса (последовательного или параллельного) и типа РТС (комплекс, линия, участок). 444 10.22.
Применение ПР в транспортно-перегрузочных процессах Перемещение грузов на предприятиях происходит в двух связанных между собой зонах - изготовления и хранения продукции. Под зонами изготовленил продукции понимаются площади производственных подразделений. (участков, линий„ цехов), на которых размещено оборудование для выполнения технологических операций. Зоны хранения продукции (механизированные склады) обычно организуются в составе крупных производственных подразделений (цехов, групп смежных цехов) и служат для приема и выдачи готовых изделий, материалов, инструмента и др.
Зоны изготовления и хранения связаны между собой грузо. потоками и снабжаются соответствующими подъемно. транспортными средствами. Характер перемещения грузов для тех и других зон имеет определенные специфические отличия. Так, в зонах изготовления грузы перемещаются в основном в горизонтальных направлениях, а расстояния перемещений относительно велики, грузопотоки по расположению мест загрузки-разгрузки и по виду грузов Аоста- точно разнообразны. Зоны хранения современных крупных предприятий, оснащенные преимущественно высотными стеллажами, требуют перемещения грузов в равной мере по вертикали и горизонтали, имеют стабильные места разгрузки-загрузки и сравнительно ограниченную номенклатуру грузов по их массе и форме (обычно зто поддоны, контейнеры и т.
и.). Особенности перемещения грузов в различных зонах определяют разнообразие применяемых в них подъемно. транспортных средств. В зонах изготовления используются надземные (мостовые и другие краны, монорельсовые тележки с злектроталями, подвесные конвейеры) и наземные (конвейеры, рельсовые и безрельсовые тележки) машины. В зонах хранения находят широкое применение так называемые стеллажные краны-штабелеры. В современных условиях, когда проявляется устойчивая тенденция перехода к гибким автоматизированным производствам, важнейшее значение приобретает роботизация технологических процессов перемещения грузов в зонах изготовления и хранения продукции. К основным направлениям такой роботизации относятся; совершенствование подъемно. транспортных машин путем дополнительного оснащения устройствами автоматики или их замена специальными подъемно-транспортными роботами; установка ПР в местах загрузки-разгрузки конвейеров, платформ, транспортных тележек; использование автоматических средств, рельсового и безрелы сового напольного транспорта, гпавным образом, робокарощ применение программно.
управляемых стеллажных крановштабелеров на складах. Рассмотрим подробнее сущность этих направлений роботизации. 445 Большинство грузоподъемных кранов, применяемых для выполнения подъемно-транспортных операций, относится к кранам с гибким подвесом груза, т.е. их грузоподъемное устройство (обычно крюк), расположенное на свободном конце канатного грузового полиспаста, при работе крана может совершать колебания относительно вертикальной оси. Если рассматривать кран как манипуляционную систему, (о последняя обеспечивает три переносные степени подвижности (перемещение крана вдоль пути, перемещение грузовой тележки вдоль моста крана и подъем-опускание крюка), позволяющие установить крюк в любую точку рабочего пространства Автоматическое позиционирование крюка в заданную точку рабочего пространства обеспечивается достаточно отработанным способом - размещением по степеням подвижности датчиков (например, бесконтактных индукционных), подающих сигналы в систему управления о фактических положениях крюка в пространстве.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
