Алгоритм функционирования робототехнического комплекса (стр. 2 из 2)

· Определить (предварительно на специальных приборах вне станка или на станке) длину инструмента от торца шпинделя и расстояние от центра стола до обрабатываемой поверхности. Вычислить значение коррекции длины каждого инструмента, и ввести их в УЧПУ в режиме "РВИ".

· Определить координаты привязки детали к координатам станка ("нуля" детали к "нулю" станка), проверить их на станке с помощью измерительных приборов и ввести их значения в УЧПУ в режиме "ручная работа".

· Ввести в память УЧПУ управляющую программу от пульта в режиме "РВИ" или из перфоленты в режиме "ввод".

· Произвести просмотр и редактирование УД в режиме "редактор".

· Произвести проверку работы станка по программе на холостом ходу при по кадровой отработке без обрабатываемой детали в ручном режиме.

· Пробная обработка детали.

7. Вспомогательное оборудование

Одно из основных преимуществ ПР – возможность быстрой переналадки для выполнения задач, различающихся последовательностью и характером манипуляционных действий. Поэтому применение ПР наиболее эффективно в условиях частой смены объектов производства, а также для автоматизации ручного низко квалифицированного труда. Промышленные роботы дают возможность автоматизировать не только основные, но и вспомогательные операции, чем и объясняется постоянно растущий интерес к ним.

Вспомогательные (подъемно-транспортные) роботы (ВПР) выполняют действия типа взять – перенести – положить. Их применяют при обслуживании основного технологического оборудования для автоматизации вспомогательных операций установки-снятия заготовок, деталей, инструмента и оснастки, очистки баз деталей и оборудования, питания конвейеров, а также на транспортно-складских и других операциях.

Одной из основных причин разработок и внедрения роботов является, конечно, экономия средств. По сравнению с традиционными средствами автоматизации ПР обеспечивают большую гибкость технических и организационных решений, снижение сроков комплектации и пуска в производство автоматизированных систем.

Основные предпосылки расширения применения ПР следующие: повышение качества продукции и объемов ее выпуска благодаря снижению времени выполнения операций и обеспечению постоянного режима «без усталости», росту коэффициента сменности работы оборудования, интенсификации существующих и стимулированию создания новых высокоскоростных процессов и оборудования;

· изменение условий труда работающих путем освобождения от неквалифицированного, монотонного, тяжелого и вредного труда, улучшения условий безопасности, снижения потерь рабочего времени от производственного травматизма и профессионально-технических заболеваний;

· экономия и высвобождение рабочей силы для решения народнохозяйственных задач.

Учитывая основные технические характеристики предложенного для модернизации станка ОЦФ-1М выбираем в качестве вспомогательного оборудования промышленный робот РБ-232 (рис.7).

8. Требования, предъявляемые к РТК

Основное оборудование должно обеспечивать:

· Автоматический цикл обработки детали;

· Автоматизированную фиксацию и зажим детали в рабочей зоне станка;

· Удаление стружки из зоны обработки;

· Возможность очистки оборудования о стружки и грязи;

· Обеспечение формы расположения рабочей зоны позволяющих обслуживать их с помощью промышленного робота;

· Автоматизированное ограждение рабочей зоны.

Из технических характеристик ОЦФ-1М, вспомогательное оборудование должно обеспечивать:

· Габаритные размеры вспомогательных устройств должны позволить их стыковку с основным оборудованием;

· Устройства должны иметь датчики контроля положения рабочих органов и др. параметров;

· Рабочие органы должны обеспечивать надежный захват, детали (заготовки) её рациональное перемещение и точность позиционирования в пространстве.

· Учитывать возможность сопряжения с цеховыми транспортными устройствами, задействованными в технологическом цикле обработки детали (заготовки).

9. Алгоритм функционирования РТК

10. Расчет времени на выполнение отдельных операций РТК

Исходя из табличных данных (таблица 6) определим:

· Рука вперед (назад)

; при r = 500;

· Рука вверх (вниз)

; при r = 500;

· Поворот руки

станок робототехнический алгоритм время

; при φ = 180;

при φ = 90;

Условное время обработки детали основным оборудованием

· Фрезерование tф = 5(с)

· Сверление tсв = 2(с)

Общее время цикла:

Т=0,622+0,249+0,6+0,249+0,622+3+0,622+0,249+0,6+0,6+0,249+0,622+10+5+ +14+2+10+0,622+0,249+0,6+0,6+0,249+1,5+0,249+0,6+0,249+0,622+1,5= =56,324 (с);

Следовательно за 4-х часовую смену:

Количество циклов = 4*3600/56,324 = 255,663

Т.е количество завершенных циклов = 255

А за 8-и часовую смену:

Количество циклов = 8*3600/56,324 = 511,327

Т.е количество завершенных циклов = 511

11. Основные технические данные и характеристики станка

Таблица 1

Наименование параметров	Данные
I. Наибольшие габариты обрабатываемой детали, мм	300x300x300
2. Наибольшая масса обрабатываемой детали, кг	150
3. Конус для крепления инструмента в шпинделе по ГОСТ 15945-82	40
4. Величина перемещений подвижных узлов X,Y,Z, мм	400x360x400
5. Дискретность перемещений по X,Y,Z, ммповорота стола, град.	0,0010,001
6. Наибольшие параметры обработки, диаметры растачивания, сверления, торцевой фрезы, мм	125x20x125
7. Диапазон частот вращения шпинделя об/мин	20 ÷ 5000
стола в ток. режиме, об/мин	10 ÷ 250
стола во фрез, режиме, град/мин	18 ÷ 3600
8. Наибольший крутящий момент на шпинделе, н.м.	200
9. Наибольший крутящий момент на столе, н.м.	340
10. Пределы рабочих подач , мм/мин	1÷ 3200
11. Количество инструментов	36
12. Время смены инструментов от стружки до стружки, с, не более	14
13. Точность позиционирования, мкм	20
14. Точность поворота, угл. с	25

Таблица 2. Техническая характеристика УЧПУ AC262I-II

Наименование параметров	Данные
1. Система кодирования	ISO – 7
2. Способ ввода программ	с ленты или ручной
3. Количество программируемых координат	4
4. Линейная интерполяция	одновременно по 4 координат
5. Круговая интерполяция	по двум любым координатам
6. Винтовая интерполяция	по трем координатам
7. Смещение "0" отсчета по всем координатам	Программируемое
8. Наличие коррекции программы	по длине и радиусу инструмента, по величине подачи, по частоте вращения шпинделя
9. Датчики импульсные, фотоэлектрические	Линейный
вращения стола	Круговой
10. Объем памяти программы обработки	24 Кбайт
Электроавтоматики	32 Кбайт

Таблица 3. Арактеристика элементов кинематической схемы.

Z1	Z2	Z3	Z4	Z5	Z6	Z7	t8	t9
43	30	78	32	32	42	68	10	10
t10	t11	Z12	Z13	t14	t15	Z16	Z17	Z18
10	10	270	15	10	10	30	30	34
Z19	Z20	Z21	Z22	Z23	Z24	Z25	Z26	Z27
34	34	28(л)	28(пр)	28(пр)	28(л)	24	24	89

Таблица 6

Страна изготовитель	Модель робота	Грузоподъемность, кг	Число степеней подвижности	Число программируемых координат	Привод основных движений	Система управления	Способ программирования	Объем памяти системы (число команд)	Погрешность позиционирования, ± мм	Наибольший вылет руки, R. мм
НРБ	РБ-232	110	7	7	Г	п-к	Обучение	430– 5000	1,2	1930

Линейные перемещения, ммСкорость, м/с				Угловые перемещения, °Угловая скорость, °/с			Габаритные размеры, мм			Масса, кг
r	X	У	Z	φ	α	β	H	L	B
914 – 15250,76	1220 – 60950,45	—	914–15250,76	30060	30045	18045	3404	1116	1116	810

Рис. 7

12. Выводы

Использование РТК значительно уменьшает время изготовления детали, увеличивает производительность, за счет сокращения основного и вспомогательного времени на обработку.

Применение РТК обеспечивает высокое качество продукции, более экономичное использование физического труда, материалов и энергии, сокращение периода времени от возникновения потребности в изделии до получении готовой продукции, возможность расширения производства без увеличения трудовых ресурсов, позволяет полностью исключить или существенно снизить отрицательное воздействие производственного процесса на человека, поскольку человек заменяется автоматами различного служебного назначения, которые могут работать в тяжелых, вредных и опасных для здоровья человека условиях.

13. Литература

1. Обработка металлов резанием. Справочник технолога. Под общей ред. А.А. Панова. М.: Машиностроение, 1988. - 736 с.

2. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы. Справочник. М.: Машиностроение, 1988. - 392 с.

3. Промышленные роботы в машиностроении. Альбом схем и чертежей. Под ред. Ю.М. Соломенцева. М.: Машиностроение, 1987. - 140 с.

4. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. – 656 с.