Spravochnik_tehnologa-mashinostroitelya_T2 (550693), страница 60
Текст из файла (страница 60)
Сокращение времени простоеа ПР при полготовке управляющих программ достигается методом внешнего программирования. Ои оснонан на расчете и исключает использование оператора. Его преимущества: более полное использование фонда времени ПР, упрощение конструкции ПР нз-за отсутствия средств обучения и записи программы, исключение субъективных факторов при подготовке программы. ПР следует использовать совместно с системой обслуживания, транспортирования, складирования н контроля как единый быстропереналаживаеммй робототехнический комплекс, управляемый от ЭВМ.
Роботы необходимо оснащать типовыми сменными устройствами, значительно расширяющими нх технологические возможности, а также различными датчиками и средствами очувствления для повышения безотказности работы и расширения сферы их применения на производстве. На основании накопленных данных должны быть разрабатаны технологические требования к излелиям роботизированного производства— созданы соответствующие нормативные материалы. Необходимо расширять области использования сборочных роботов (рис. 6). Расширению области применения роботизированной сборки будет способствовать развитие роботов второго поколения — роботов и ребототехнических систем с адаптивными устройствами, оснан!енных силовыми, гактильными и визуальными сенсорамн, а также роботов третьего поколения (интеллектуальных роботов).
Последние смогут не только самостоятельно ориентироваться в сложной производственной обстановке и выбирать лучший технологический вариант решения, но и сами собирать 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 опрелеляется характером 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 отдельном РТК, не связанном с другими транспортными устройствами. Детали из емкостей 1 (магази- жкй кгт.
лы ж' Ряс. 6. Области ябвмевеявя различных сяесебав еберкя в зэвиеямеезя от годовой яреграммм ямяускя (я) я сложности взлезай (т): ! — простые изделия (лс 5 — б деталей); !! — нзлеля» средней сложности (6-20 леталей), !П вЂ” сложные нзлекяя (более 20 деталей), ! — Ручная сборка; 2 — ручная мехкяязярсваннз» сборка; 5 — универсальные роботы; 4 — спецяатязнрсякнные роботы; 5 — специальные роботы; 6 — автоматическая сборка ка специальном оборудования тккиОлОГия сБОРки Рве.
8. Схема работы кассеты длв алтаева работа: а — база для ориецтацяв в эогхе вибробуцкера и в кассете; б — база для захвата рабочим органом робота, э — база Лля сборки с соцряжеияои деталью; 1 — лоток ввбробуикера; 2 — деталь, 3— сборочная позиция; 4 — кассета собраццых узлов лей. У кассет прямоугольной формы ячейки расположены параллельными радами, а у круглых — по спирали. Кассету устанавливают в рабочей зоне робота в строго фиксированном положении. Рабочий орган робота передает детали из кассеты на сборочную позицию, а собранное изделие в другую кассету лля выполнеция последующих операций сборхи.
Кассета перемещается после каждого цикла на шаг в продольном направлении и после х циклов, где )г — число ячеек в продольном ряду, на строку грие. 8). Эти перемещения происходят при помощи координатного устройства по команде от рабоче~о органа робота. Несмотря на ручную или полуавтоматическую зарядку, кассеты улучшают условия переналаживаемости РТК. По сравнению с бункерно-ориентирующими устройствами кассеты для различных деталей заменяются очень быстро и легко. Кассеты, кроме того, используют как тару при перемещении деталей и элементов изделия на другую позицию сборки без потери ориентации.
Для деталей сложных форм и крупных размеров используют магазины. Их выполняют лоткового, ящичиого и поворотного типов, Магазины загружают деталями вручную. Возможна загрузка по лоткам от смежно работающих станков-автоматов. Емкость магазинов — от нескольких десятков (легковые магазины) до нескольких сотен деталей (япгичные магазины). В РТК нередко применяют смешанное питание деталями. Базовые детали изделия как наиболее сложные и крупные подаются из магазинов, остальные — из бункерноориентируюших устройств или из кассет.
Детали простых форм (шары, цилиндрические пальцы, шайбы, плоские детали простых конфигураций) можно брать и ориентировать специальным захватом робота непосредственно из бункера или из тары, куда они засыпаются навалом. Для более сложных деталей применяют специальные устройства с одной или двумя ступенями автоматической ориентации. Захваты роботов — одна из важных частей робототехнических систем.
Они должны быть простыми по конструкции, надежными и безопасными в работе, быстродействующими, точными по захвату и центрированию деталей. Захваты не должны деформировать детали и портить их поверхности. Захваты могут быть универсальными гтипа клещей) и специальной конструкции, постоянными и сменными. Последние применяют при сборке многокомпонентных изделий, а также в ГАП.
Конструкции захватов многообразны. По принципу работы их делят на механические, магнитные, вакуумные и струйные. Наиболее распространены механические захваты. Их применяют для деталей различных размеров и форм. Они незаменимы для крупных и тяжелых деталей. Усилие захвата детали определяют с учетом силы тяжести детали и инерционных сил, возникающих при ее переносе на сборочную позицию робота. Суммарная погрешность несовпадения осей сопрягаемых деталей на позиции роботизированной сборки достигает 0,3-0,8 мм, причем погрешность захвата составляет 10-15У, от этой величины.
Жесткая сборка соединений с зазорами менее 0,2 мм в этих условиях становится невозможной. Для устранения этого недостатка применяют захватные устройства с упругими компенсаторами. Сборочное усилие при этом уменьшается в 3-4 раза. Для уменьшения погрешности позиционирования сборочную позицию целесообразно располагать ближе к центру рабочей зоны робота. Это, кроме того, сокращает площадь РТК в результате более экономного размещения периферийных устройств. Магнитные (электромагнитные) захваты не имеют подвижных деталей, что повышает точность позиционирования и упрощает их конструкцию. Эти захваты применяют для деталей небольших и средних размеров из магнитных материалов.
Удерживающая сила захватного устройства до 150 Н на смз поверхности полюса. РОБОТЦЗАПНЯ СБОРОЧНЫХ РАБОТ 319 Вакуумные захваты применяют преимущественно для плоских деталей небольшой массы из любых материалов. Удерживающая сила захватного устройства до 8 Н на смз активной поверхности. Струйные захваты используют для легких деталей с базовым отверстием. Принципы действия — создание вакуума в зазоре между центрируюшим пальцем и отверстием детали прн подаче сжатого воздуха в наклонные отверстяя пальца.
Вытекающие струи воздуха поддерживают деталь на пальце при ее переносе на сборочную позицшо. Струйные захваты являются надежными и быстродействующими, применяются для мелких и легких деталей. Для тонкостенных деталей типа стаканов и гильз используют пневмокамерные захваты. Деталь вставляется в захват и закрепляется там упругой оболочкой, в которую подается сжатый воздух. В роботах второго поколения применяют адаптивные захваты, приспособляюшиеся к деталям с изменяющимися размерами и формами, и захваты с тактильными датчиками, способными распознавать положение детали. Перспективно применение многоместных захватов, способствующих повышению производительности сборочных роботов.
Их целесообразно применять при групповой роботизированной сборке. Приспособления для сборочных роботов служат для установки базовой детали собираемого изделия. После ее автоматического закрепления производится последовательная установка всех остальных деталей изделия. Затем собранный объект автоматически открепляется и передается рабочим органом робота (или автоматическим выталкивателем) в тару или на следующую позицию без потери ориентации. Весь цикл сборки выполняется автоматически по заранее составленной программе. Подача команд на исполнительные органы приспособления обычно производится от системы управления робота. Возможно и автономное управление с подачей команд на зажим и разжим от рабочего органа робота.
Сборочное приспособление устанавливается на столе илн стойке возле робота. В простейшем случае оно представляет собой плиту с элементами для точной установки базовой детали собираемого изделия. Зажимные устройства выполняют пневматического ияи гидравлического типа с управлением от системы робота. Приспособление должно быть по возможности простым, с открытой рабочей зоной, обеспечивающей свободный подвод рабочего органа робота и установку деталей.