pronikov_a_s_2000_t_3 (830968), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Распределительный шкаф расположен рядом со сборочной машиной, а подсоединительная коробка и пульт 1? управления — на станине 22 сборочной машины. Переналадка автоматической сборочной машины обеспечивается путем замены конусных наконечников, некоторых несущественных изменений в каретке 4 для размещения валов 2 разных типоразмеров, регулировкой высоты подпружиненной призмы 3 по высоте и величины перемещения подвижного упора 5 для достижения требуемого вылета вала 2 из собранного ротора. Основное достоинство этой машины — легко и просто достигается точность совпадения осей посадочных поверхностей соединяемых деталей.
По существу, не нужно выполнять сложных точностных расчетов составляющих звеньев технологической системы при проектировании сборочной машины, а при ее изготовлении не требуется высокой точности большинства звеньев технологической системы. Обычно для автоматического соединения деталей требуется высокая точность простого поступательного движения, а реже — еще и вращательного или винтового движения. Главная причина применения промышленного робота (ПР) — сложное переменное транспортное движение, не требующее высокой кинематической точности. Однако из-за того, что в ПР сборочные и транспортные функции совмещены, все его модули должны изготовляться с высокой точностью.
Переменная траектория транспортирования требуется и тогда, когда готовые изделия укладывают в многорядную тару или присоединяемые детали берут из разных мест при подаче их из кассет-магазинов и с движущегося конвейера. Таковы основные возможные случаи применения сборочных ПР. Для упрощения ПР целесообразно сборочные и транспортные функции разделить между транспортным устройством и сборочным роботом с малым числом степеней подвижности.
Сборочный робот эффективен и рентабелен в том случае, когда обеспечивается высвобождение 3...5 рабочих, время простоя робота не превышает 20%, собираемые изделия средней сложности содержат 4...10 деталей, а такт работы ПР составляет 5...15 с. Но поскольку сборочные роботы в настоящее время применяются, как правило, для сборки изделий одного типа, то современный ПР уступает сборочному автомату по окупаемости в 1,5 раза, по производительности — в 3 раза (из-за сложной траектории движения и низкой скорости), его себестоимость в 3 раза выше, а занимаемая площадь в 2 раза больше.
Выбор необходимого для сборки ПР определяется траекторией и характером требуемого движения устанавливаемой детали (от этого зависит число степеней подвижности, набор и направления требуемых движений, габаритные размеры зоны обслуживания ПР), точностью его позиционирования или повторяемостью, грузоподъемностью, скоростью и ускорением движения подвижных звеньев ПР, стоимостью его изготовления и эксплуатации и др. Кинематика ПР зависит от необходимого числа движений: сборочного — для соединения деталей, их захвата и подъема, транспортного движения — поступательного прямолинейного или вращательного.
Точность ПР и 241 его программирование проще обеспечивать при прямолинейных движениях звеньев сборочг ного робота, работающего в прямоугольной (декартовой) системе координат. Минимальное число движений ПР 3...4 и движения раскрытия и закрытия захватного устройства. Линейные модули ПР являются более дешевыми и гибкими. Из модулей можно скомпоновать ряд ПР (рис. 8.10), в том числе портального типа, различного функционального назначения. Таковы ПР, используемые для серийной сборки мелких изделий в гибких производственных системах.
Аналогичные ПР, работающие в прямоугольной системе координат, используются для сборки средних и крупных изделий (рис. 8.11). Эти ПР обычно имеют 3...5 степеней подвижности. Скорость перемещения по каждому из направлений 0,6...1,15 м/с. Ускорение 2,5...8 мс'. Величина перемещения по направлению Х от 630 до 2650 мм, по У вЂ” 400...1000 мм и по вертикали — 300...630 мм. Грузоподъемность 6,5...25 кг.
Повторяемость положения захватного устройства +0,25...+0,08 мм. Точность перемещения вдоль оси 0,02 мм. Несмотря на высокую точность ПР и большую грузоподъемность, его стоимость сравнительно невысока; к тому же достаточно простое программирование. Для обеспечения относительной ориентации деталей такие ПР часто снабжают приводами вращательного, а иногда и качательного движений захватного устройства (рис. 8.11, г, д), последние могут занимать как горизонтальное, так и вертикальное положение. Угол поворота Я1 и ЯЗ захватного устройства в пределах +360', его наклон А2 +196'.
Точность каждых из угловых движений 0,01', повторяемость +0,025 мм, максимальная скорость 2,72 рад/с, ускорение +27,2 рад/с~. С целью повышения производительности ведут одновременную установку нескольких присоединяемых деталей (рис. 8.11, е, з), используя либо несколько ПР при сборке крупных и средних изделий, либо несколько сборочных головок при изготовлении мелких изделий. В последнем случае длина перемещений меньше: по Х вЂ” 110...600 мм, по У вЂ” 250...600 мм, по высоте — около 25 мм. Число головок 6...8; максимальная скорость 0,6...1 м/с; грузоподъемность вместе со сборочной головкой от 5 до 15 кг. Точность позиционирования +0,025 мм. Производительность 1500...2000 различных операций в час.
Более низкая производительность, чем при параллельной сборке, но более высокая, чем при последовательной, может быть достигнута при последовательно-параллельном способе установки деталей характерным для работы сборочной машины, представленной на рис. 8.11, ж.
Она оснащена двумя-пятью ПР грузоподъемностью около 5 кг, размещенными на каретках поперечных траверс. Рабочий объем в пределах 400х400х1010 мм. Большие перемещения и как следствие этого низкая точность позициони- Рис. 8.11. Промышленные роботы, работающие в прямоугольной системе координат рования компенсируются применением адаптивного управления положением присоединяемых деталей. Сборочные роботы, работающие в цилиндрической системе координат, снабжены поворотной колонной (рис. 8.12), и в основном имеют те же параметры.
Эти роботы совершают поворот в пределах 270' с угловой скоростью 120...150'/с. Наличие большого числа массивных подвижных частей ПР снижает его точность: повторяемость +0,075...+0,100 мм при грузоподъемности 10...16 кг. Эти роботы целесообразно использовать в круговом пространстве — в составе сборочных комплексов. Многочисленные сборочные роботы, работающие по схеме ПР «Скара» (рис. 8.13), имеют два или три плеча.
Их основное назначение — уста- 243 новка присоединяемых деталей сверху на ба- зовые детали с плоской поверхностью, поэто! му ход по вертикали невелик, обычно 25...50 мм, число степеней подвижности 3 — 4. Программирование — только по двум горизонтальным координатам. Грузоподъемность от 1 1 до 10 кг; диаметр обслуживаемой рабочей зо- Е ны от ЗбО до 1600 мм; угловая скорость перво! го плеча около 180 град/с, второго 180...230 град/с; линейная скорость второго Ю плеча до 9 м/с; скорость движения захватного устройства 0,3...0,75 м/с; затраты времени на один цикл 2,5...10 с; точность позиционирования +0,025...+0,050 мм. Для создания необходимой осевой силы системе координат при установке присоединяемых деталей плечи ПР выполняют подвижными в вертикальной плоскости, и за счет их массы выполняется сборка (см.
рис. 8.13,г). Затраты времени иногда достигают всего 1 с. Рабочий инструмент: захватное устройство (см. рис. 8.13, а) для установки деталей, стационарный гайковерт (рис. 8.13, б) или сменный Гаднобею Рфдольйфиая голо3кв Рис. 8.13. Промышленные роботы для сборки: а — с захватным устройством; б — со встроенными гайковертами; в — со сменными гайковертами; г — с револьверной головкой 244 «р, ).
Время замены гаиковерта сравнительно велико. Для сниже«ис. 8.13 в). В Ф.Ф ния затрат времени до 1...2 с и и о ... с применяют револьверные головки с мелким рабочим инструментом (рис. 8.13, д). При последовательной установке большого числа детал " деталеи в со и аемые изделия в серийном производстве и массовом с большим тактом выпуска требуются универсальные ПР «рис. 8.14, а) имею ие подвижности я со и для совершения сложных транспортных движени" д о09 ении грузо- около 0,9...10 кг, длину качающихся плеч 203...660 мм.
Линейная скорость 0,5...1 м/с, угловая скорость 100...500'/с. Точность и сть ... с. Точность пози- Универсальные ПР типа Кика модульной конструкции также имеют 6 степеней подвижности г зопо ъ ру д емность 8 кг, диаметр вытянутых плеч 140 1, 1 м, скорость движения соответственно движения захватно в тного устроиства ° Ф 140 и 270 /с; точность позиционирования +О 1 мм. ПР ,1, и я, мм.
универсального типа фирмы Реис имеют до 6 степеней подвижности б ности, ольшую грузоподъем- ь — кг, а также большую зону обслуживания — до 3 м и ход до 1 2 м. Соответственно ско ости рости движения захватного устройства — 180'/с и 0,5 м/с. Точность позиционирования +0,1 мм. Универсальные ПР оригинальной конструкции портальн ьного, типа По тал и ка етка р,, ) меют 6 степеней подвижности гр"зопо ру оподъемность до 3 кг. ортал и каретка на нем имеют поступательное перемещение в р ение в пределах е устроиство — перемещение по вертикали на 0,3 м со скоростью 1 м/с. Сборочная головка, размещенная на ка етке ется таким образом, что под- ная на каретке, располагавижные вращающиеся части имеют центр тяжести вблизи центра вращения, что позволяет уменьшить моменты инерции и повысить точность позиционирования. Незначительные инерционные нагрузки позволяют увеличить ускорения примерно в 1,5 раза, и сократить тем самым продолжительность сборки почти на 40%.
Максимальная скорость вращательных движе~1,~ ~, /ф~ '~с ф~ ~ Рис. 8.14. .14. Универсальные промышленные роботы: а — «Пума», б — «2000» 245 ний до 5 м/с; точность позиционирования +0,1 мм. Технические характеристики ПР позволяют эффективно его применять на сборке изделий малых и средних размеров. Его можно использовать с системой технического зрения, которая позволяет определять положение деталей. Осуществляя выбор ПР, необходимо учитывать, что в разных точках рабочей зоны ПР обладают различной податливостью и могут обеспечивать разную по величине сборочную силу. Поэтому при выполнении работ, требующих значительных сборочных усилий, применяют специальное технологическое оборудование — прессы и другие технические средства.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
