Справочник технолога - машиностроителя 2 (1246550), страница 15
Текст из файла (страница 15)
При особо высоких требованиях к изделиям их подвергают после сборки обкаткеи испытывают. Затем разбирают (частичноили полностью), проверяют состояние деталей, вторично собирают и подвергают кратковременным контрольным испытаниям.Специальные испытания выполняют дляизучения износа, проверки безотказности работы отдельных устройств, установления пригодности новых марок материалов для ответственных деталей и исследования других явлений в машинах. Специальные испытания отличаются большой длительностью. Их программу разрабатывают в зависимости от целипроведения испытаний.
Этим испытаниям подвергают не только собранные изделия, но и ихсоставные части (коробки перемены передач,водяные и масляные насосы и другие механизмы). Испытания ведут на специальныхстендах.РОБОТИЗАЦИЯ СБОРОЧНЫХ РАБОТПромышленные роботы (ПР) — основное,быстропереналаживаемое и перспективноесредство автоматизации сборочных процессовв машино- и приборостроении. Их применяютдля повышения производительности трудаи качества продукции в сборочных цехах,улучшения условий труда сборщиков и повышения гибкости производства. ИспользованиеПР позволяет высвободить людей от выполнения опасных и вредных для здоровья операций (сборка при повышенных температурах,в зонах с вредными выделениями, в неудобных для работы положениях), от выполнения монотонных, постоянно повторяющихсяопераций, а также физически тяжелых, быстроутомляющих сборочных операций. В приборостроении ПР часто используют для сборки миниатюрных изделий, высвобождая людей от выполнения операций, утомляющихорганы зрения.Роботы применяют на операциях общейи узловой сборки изделий: на отдельных рабочих местах, оборудованных в виде робототехнических комплексов (РТК), встроеннымив сборочный конвейер, встроенными в сборочные полуавтоматы и автоматы.
При комплексной роботизации сборки отдельные РТКсвязывают транспортными устройствами вединую более сложную производственную систему.Характерные работы, выполняемые ПРв сборочных цехах: загрузка и разгрузка автоматов, конвейеров, автоматических и полуавтоматических линий; установка деталей и узлов в заданном положении на собираемоеизделие по технологическим базам; точечнаяи шовная сварка; окраска изделий методомраспыления; транспортирование и складирование деталей и узлов; подача подготовленныхк сборке деталей на прессы для выполнениязапрессовки, склепывания, отбортовки и других операций.
В отдельных случаях роботымогут выполнять операции технического контроля и испытания изделий, заменяя контролеров или облегчая их труд. Роботы используютна операциях гальванопокрытий, снятия заусенцев на деталях, промывки деталей передсборкой. Оснащая сборочные роботы приспособлениями и дополнительными устройствами, можно расширить их технологические возможности, выполняя с помощью их сборкурезьбовых соединений, пайку, склеивание, развальцовку, посадку с натягом, с тепловым воздействием, а также вспомогательные операции(клеймение, смазывание и пр.).Применение роботов повышает уровень автоматизации производства и коэффициентсменности работы предприятия.
Во многихслучаях сроки окупаемости роботов не превышают трех лет. Использование роботов создает основу для полностью автоматизированных производств, управляемых от ЭВМ.Препятствиями широкому применению роботов являются: их высокая стоимость, продолжительная наладка, необходимость комплексной перестройки технологии производства, необходимость повышения техническогоуровня остального оборудования цеха.Роботы классифицируют по следующимпризнакам: по назначению — специальные,специализированные и универсальные (многоцелевые); по кинематике и базовой системекоординат — прямоугольные (плоские и пространственные), полярные и ангулярные (плоские, цилиндрические и сферические); по числустепеней подвижности (обычно до шести, несчитая движения захвата); по размеру рабочего (сборочного) пространства; по грузоподъемности — сверхлегкие (до 1 кг), легкие(до 10 кг), средние (до 200 кг), тяжелые (до1000 кг) и сверхтяжелые (свыше 1000 кг); постепени мобильности робота — стационарные,передвижные, встроенные в оборудование, напольные, подвесные; по числу захватов - одно- и многозахватные; по системам управления — цикловые, аналоговые, с ЧПУ, микро-процессоры; по способу подготовки управляющих программ — ручные (для цикловыхсистем), ручные и полуавтоматические (для систем с ЧПУ), обучаемые с ручным перемещением рабочих органов и с механическим — отпульта управления (для записи, программы намагнитной ленте); по характеру отработкипрограммы — жесткопрограммируемые, адаптивные, гибкопрограммируемые; по характерупрограммирования — позиционные,контурные, комбинированные; по типу силовогопривода — пневматические,гидравлические,электрические, смешанные.Дополнительную оценку роботов по технологическим и эксплуатационным возможностям производят по скорости перемещения рабочих органов, точности их позиционирования, надежности и сроку службы, уровнюшума, времени на переналадку, размерам сборочного пространства сборочного роботаи его габаритам.Кинематические возможности ПР характеризуют коэффициентом сервиса, которыйопределяет возможность подхода захватногоустройства к заданной точке с разных направлений.
При совместной работе нескольких роботов в одном РТК часто указывают зону совместного обслуживания, т. е. часть пространства, где одновременно или последовательномогут работать несколько ПР.Специальные роботы используют в поточно-массовом производстве. Они работают понеизменяемой (жесткой) программе с небольшим числом команд и выполняют определенную операцию. Часто эти роботы встраиваютв сложные технологические комплексы. Примерами специализированных роботов являются роботы для сварки и окраски. Они предназначены для определенных технологическихопераций, но допускают переналадку. Универсальные роботы наиболее сложны и дороги.Область их использования — мелко- и среднесерийное производство.
Наиболее распространены роботы с цикловым управлением (90%).Число команд у них составляет несколько десятков. Роботы с ЧПУ имеют большой объемпамяти, однако они дороги. Точность позиционирования рабочих органов — обычно до0,05 мм. Большей точности достигают, используя обратную связь в системах управления, а также центрирующие и направляющиеэлементы рабочих органов робота.На практике имеется два подхода к вопросу технологической гибкости промышленныхроботов.
Первый заключается в том, что робот разрабатывается как единая универсаль-ная система с программным управлением, которую можно использовать для выполненияразличных технологических и транспортныхзадач. Второй подход состоит в том, что робот создается для определенного вида операций. Все ранее выпущенные модели роботовсоздавались как функционально неделимыеструктуры и конструкции.
Они достаточноуниверсальны, но их функциональная неделимость усложняет устройство. Для многих сборочных операций универсальный робот избыточен как по кинематической структуре, таки по возможности системы управления. В связи с этим большое внимание уделяется блочно-модульнымсистемам.Специализированные роботы на базе блочно-модульнойконструкции и структуры найдут применениев массовом и крупносерийном производстведля сборки различных изделий. При редкойсмене объектов производства система управления может быть упрощена путем уменьшенияее функциональной гибкости. Функциональнонеделимые универсальные роботы будут преимущественно использоваться при частой смене объектов производства.Блочно-модульный комплекс включает следующие основные элементы:механизмыи приводы перемещения, датчики положенияи состояния объектов сборки, средства связис оператором и объектами, захваты, средстваблокировки и диагностики, системы программного управления и другие устройства.Под модулем понимают функционально законченное звено робота.
Блочно-модульныйпринцип построения роботов является основойускорения и удешевления их конструирования,производства, эксплуатации и ремонта. Развитие этого принципа будет способствовать расширению семейства сборочных роботов в промышленности.При недостаточно продуманной технологии нередко выявляется малая (по сравнениюс ручной сборкой) производительность сборочных роботов. Ее можно повысить применением многозахватных роботов, многоместныхзахватов и приспособлений, ускоряющих установ и снятие объекта сборки, совмещением вовремени элементов рабочего цикла, а такжеповышением безотказности роботов и сокращением времени на устранение отказов. Прибольших партиях п собираемых изделий и тяжелых условиях работы производительностьQ роботов по сравнению с ручной сборкойвозрастает (рис.
4). Это обусловлено уменьшением влияния подготовительно-заключительного времени Гпз на партионное время Гпар,а также тем, что для робота не отводится время на отдых. Другой недостаток — относительно большая площадь, занимаемая роботом при сборке средних и крупных поразмерам изделий. При сборке мелких изделий потребная для сборочного робота площадь может быть заметно сокращена (рис. 5).Сокращение времени простоев ПР при подготовке управляющих программ достигаетсяметодом внешнего программирования. Он основан на расчете и исключает использованиеоператора. Его преимущества: более полноеиспользование фонда времени ПР, упрощениеконструкции ПР из-за отсутствия средств обучения и записи программы, исключениесубъективных факторов при подготовке программы.ПР следует использовать совместно с системойобслуживания,транспортирования,складирования и контроля как единый быстропереналаживаемый робототехнический комплекс, управляемый от ЭВМ.
Роботы необходимо оснащать типовыми сменными устройствами, значительно расширяющими их технологические возможности, а также различнымидатчиками и средствами очувствления для повышения безотказности работы и расширениясферы их применения на производстве. На основании накопленных данных должны бытьразработаны технологические требования к изделиям роботизированного производства созданы соответствующие нормативные материалы.Необходимо расширять области использования сборочных роботов (рис. 6). Расширению области применения роботизированнойсборки будет способствовать развитие роботов второго поколения — роботов и робототехнических систем с адаптивными устройствами, оснащенных силовыми, тактильнымии визуальными сенсорами, а также роботовтретьего поколения (интеллектуальных роботов).
Последние смогут не только самостоятельно ориентироваться в сложной производственной обстановке и выбирать лучший технологический вариант решения, но и самисобирать изделие по сборочному чертежу.Большая часть отечественных типоразмеров ПР может быть при соответствующем оснащении использована для выполнения сборочных работ.Периферийные устройства вместе со сборочным роботом образуют сборочный РТК.Состав периферийных устройств определяетсяхарактером и содержанием сборочной операции. На рис. 7 показаны примеры компоновочных схем РТК для сборочных операций.На рис.
7, а представлена схема сборки несложных изделий (3 — 5 деталей) на отдельномРТК, не связанном с другими транспортнымиустройствами. Детали из емкостей 1 (магази-нов, кассет, бункеров) в ориентированном видепередаются роботом 2 в сборочное приспособление 3. Собранные изделия передаются роботом в тару 4.При сборке более сложных изделий (5—10деталей) в компоновке РТК предусматривается магазин сменных захватов и сборочных инструментов 5 (рис. 7, б).В компоновку РТК включают технологическое оборудование 6 (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
