Установка для балансировки ступиц с тормозным барабаном в сборе. Технические характеристики установки для балансировки тормозных барабанов в сборе со ступицей приведены в таблице 1.
Технические характеристики приведены в таблице 2.
Работу по приварке балансировочных грузиков выполняет сварщик.
Таблица 1 Технические характеристики установки
| Технические данные изделий, подлежащих балансировке | |
| Наибольший диаметр, мм | 474 |
| Высота, мм | 290 |
| Масса, кг | 75 |
| Допустимый остаточный дисбаланс, гмм | 104 |
| Параметры балансировки | |
| Частота вращения изделия при балансировке (измерение параметров дисбаланса), об/мин | 500 |
| Наименьший измеряемый дисбаланс, гмм | 500 |
| Продолжительность цикла не более, с | 30 |
| Габаритные размеры установки | |
| Длина , мм | 3200 |
| Ширина, мм | 2735 |
| Высота, мм | 2610 |
| Масса установки | |
| Масса, кг | 3100 |
Таблица 2 Технические характеристики полуавтомата сварочного
| Параметры | Значение |
| Номинальное напряжение питающей сети, В при частоте 50 Гц | 380 |
| Номинальное напряжение питающей сети, В при частоте 60 Гц | 380 |
| Род сварочного тока | Постоянный |
| Номинальный сварочный ток, А | 315 |
| Режим работы | Прерывистый |
| Продолжительность работы при номинальном токе, % | 60 |
| Длительность цикла, мин | 5 |
| Пределы регулирования сварочного тока, А | 50-315 |
| Диаметр электродной проволоки, мм | 0.8-1.4 |
| Скорость подачи электродной проволоки, м/мин | 2-20 |
| Масса электродной проволоки, кг в кассетных устройствах: К0-01УЗ | 5 |
Целью дипломного проекта является повышение качества и скорости процесса балансировки тормозного барабана в сборе со ступицей за счет разработки и внедрения автоматизированной установки для балансировки.
Для достижения цели в работе поставлены следующие задачи:
- Анализ техпроцесса балансировки,
- Выявление недостатков техпроцесса, постановка задачи.
- Обзор оборудования применяемого для балансировки
- Разработка технологического процесса
- Разработка устройства набора грузиков
- Планировка участка.
- Разработка структуры системы управления.
- Разработка функциональной схемы системы управления
- Разработка циклограммы работы установки
- Выбор аппаратной части Системы управления (контроллера, датчиков, исполнительных устройств).
- Разработка математической модели
- Разработка алгоритма управления
- Разработка программы работы установки
- Расчёт экономической эффективности.
- Разработка мероприятий по технике безопасности и пожарной безопасности.
В новом техпроцессе работу, выполнявшуюся раннее сварщиком выполняет Устройство набора и установки грузиков, а так же сварочный робот.
а) Передать балансируемый узел на рабочее место сварки. Узел поступает на сварку в автоматическом цикле.
б) Установить узел в удобное для сварки положение. Узел становится в вертикальное положение в автоматическом цикле.
в) Отсчитать балансировочные грузики поз.2, 3,4 из отсеков бункера в различных сочетаниях по сигналам светового табло балансировочного станка. Допустимый дисбаланс 1 кг·см , дисбаланс устранить приваркой необходимого количества грузиков массой 60, 90, 180 грамм. Грузики отсчитываются в автоматическом цикле.
г) Уложить балансировочные грузики по диаметру барабана грузик на грузик. Грузики устанавливаются на барабан в автоматическом цикле.
д) Приварить грузики к ступице с тормозным барабаном электродуговой сваркой в среде СО2 электрозаклепочным швом по Ø 15 мм по ГОСТ14776-79-УП-Н5 (допускается вогнутость шва до 2мм) и по необходимости другими типами швов по ГОСТ 14771-76 -УП в различных сочетаниях:
1) 3 грузика по 180 грамм плюс 3 грузика по 90 грамм;
2) 2 грузика по 180 грамм плюс 2 грузика по 90 грамм;
3) 1 грузик по 180 грамм плюс 2 грузика по 90 грамм;
4) 1 грузик по 180 грамм плюс 1 грузика по 90 грамм плюс 1 грузик по 60 грамм;
5) 3 грузика по 90 грамм плюс 3 грузика по 60 грамм;
6) грузиков по 90 грамм и т.д. в различных сочетаниях.
е) Грузики привариваются промышленным роботом в автоматическом цикле.
ж) Опустить узел для транспортировки. Опускание производится в автоматическом режиме.
з) Отправить узел на следующую операцию. Отправка узла происходит в автоматическом режиме.
В кабине сварщика находятся тары с маленькими и большими грузиками. При устранении дисбаланса сварщик по показаниям табло набирает необходимый набор грузиков из тар с грузиками. Берет их в руки и раскладывает по ободу тормозного барабана. Затем берет в руки сварочную горелку и приваривает. Нам в дипломном проекте необходимо автоматизировать работу сварщика. Для автоматизации набора и установки грузиков необходимо разработать устройство для набора и установки грузиков. Общий вид механизма набора грузиков показан на чертеже ДП 1.22030165.17.11.29.01.00 ВО.
Маленькие и большие грузики находятся в таре с маленькими и большими грузиками соответственно. Внизу тары не имеется днища, а устанавливается толкатель грузиков. Толкатель грузиков выдвигается вперед на роликах, двигаясь по направляющим роликов, выталкивая грузик из тары. Доходя до конечной точки направляющих роликов грузик выходит за пределы тары и следующий по порядку грузик падает с тары на его место, тем самым не давая грузику вернуться в тару при движении толкателя в обратном направлении и грузик падает в каретку. Толкатели грузиков приводятся в действие пневмоцилиндрами.
Грузики на обод устанавливаются в трех местах, поэтому каретка имеет три секции, в которые поочередно накладываются грузики, каретка движется на роликах, которые двигаются по направляющим. Каретка приводится в движение двумя пневмоцилиндрами. Когда оба пневмоцилиндра втянуты каретка находится в крайнем левом положении и грузики падают в правую секцию. Когда первый пневмоцилиндр втянут, а второй вытянут каретка перемещается в среднее положение. Грузики падают в среднюю секцию каретки. Если оба пневмоцилиндры каретки вытянуты, каретка находится в крайнем правом положении и грузики падают в левую секцию каретки.
Когда необходимый набор грузиков помещен в каретку, контейнер, а вместе с ним и каретка с направляющими и пневмоцилиндры каретки, выдвигается вперед. Контейнер движется на роликах по направляющим. Контейнер приводится в действие пневмоцилиндром.
Когда контейнер с необходимым набором грузиков выдвинут вперед, грузики необходимо взять из контейнера, для этой цели используется манипулятор, состоящий из пневмоцилиндра с захватным устройством. Захватное устройство представляет электромагнит и переходную пластину. Манипулятор захватывает набор грузиков, контейнер задвигается в исходное положение. Затем манипулятор опускает грузики на обод тормозного барабана. Грузики на тормозном барабане должны быть зафиксированы, для этой цели применяем электромагнит, который при помощи пневмоцилиндра заводится во внутреннюю полость тормозного барабана и, включаясь, притягивает грузики к барабану до окончания процесса сварки во избежании перемещения грузиков. Когда грузики зафиксированы на барабане, электромагнит манипулятора отключается и манипулятор поднимается в исходное положение.
Обоснование выбора и описание технических средств автоматизации. При выборе производителя технических средств автоматизации необходимо руководствоваться следующими основными принципами, предъявляемые к средствам автоматизации:
- надёжность средств автоматизации;
- простота обслуживания;
- опыт работы на российском рынке фирмы - производителя;
- поддержка различных протоколов передачи данных;
Для выполнения приварки грузиков нам необходим промышленный робот. [2] Технические характеристики промышленного робота Irb 140 приведены в таблице 3. Промышленный робот при сварке перемещает при сварке горелку сварочного полуавтомата Supersynergic 600 pulseR.A. [3] Технические характеристики сварочного полуавтомата Supersynergic 600 pulseR.A приведены в таблице 4.
IRB 140 - компактный и эффективный промышленный робот с шестью степенями свободы, способный работать с загрузкой до 5 кг при большом рабочем пространстве (810 мм). Возможны разные способы установки: напольное, настенное, потолочное. Выпускается в разных исполнениях: стандартном, для литейных производств, «чистая комната» и с возможностью мойки. Весь манипулятор соответствует степени защиты IP67, что облегчает применение IRB 140 в самых различных областях. Робот имеет уникально расширенный радиус рабочей зоны благодаря загибающемуся назад механизму плеча и возможности поворотов по 1-ой оси на углы до 360° даже при потолочном креплении.
Компактный прочный дизайн со скрытой кабельной разводкой дополняет внешнюю гибкость. А опция защиты от столкновений с полным отведением делает робот надежным и безопасным.
Если в процессе преимущественно используются 1-я и 2-я оси, то использование IRB 140T существенно сокращает время цикла. Если применяются перемещения только по двум данным осям, до удается увеличивать производительность на 15-20%. Более скоростная версия хорошо подходит для процессов укладки при управлении системой PickMaster.
Версии IRB Foundry Plus и Wash применимы в экстремальной среде литьевых процессов и прочих приложениях с агрессивной окружающей средой, где требуется повышенная коррозийная стойкость и герметичность. Замечательный поверхностный доступ вместе со степенью защиты IP67 делает возможным мойку робота паром высокого давления. Роботы белого цвета в исполнении «чистая комната» принадлежат к классу 10 соответствующего регламентирующего соглашения, что делает их особенно применимыми в обстановке строжайших стандартов чистоты.