ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.11.2023
Просмотров: 53
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
станках.
РТК с напольными стационарными роботами, работающими в цилиндрической или сферической системе координат, относятся к простейшим и самым ранним формам организации многостаночных РТК. В качестве таких роботов могут служить универсальные ПР типа Versatran,
Unimate, Puma, Autohand и др. [61]. РТК имеют круговую планировку, обслуживают до шести рабочих позиций. Примеры технических решений хорошо известны и приведены в работах [21, 26
идр.].
РТК из двух станков, обслуживаемых роботом Unimate, который забирает детали из поддонов,
перемещаемых по роликовому конвейеру, и устанавливает их последовательно для обработки на двух станках, показан на рис. 6.13. Робот 1 обслуживает вертикально-фрезерный 2 и сверлильно- расточной 3 станки, подающий 5 и отводящий 6 конвейеры с магазинами заготовок 4 и деталей 7.
Рис. 6.13. Групповое обслуживание станков стационарным напольным роботом Unimate;
робот 1 обслуживает три позиции: станки 2,3 и магазин 7 с деталями 4, перемещаемый конвейерами 5 и 6
РТК из трех станков и стационарного робота Unimate (рис. 6.14). Робот обслуживает шесть рабочих позиций: три станка, два транспортера и контрольное устройство. Пунктиром со стрелками обозначена трасса деталей при обработке. Заготовки корпусов и деталей типа тел вращения робот 1 забирает с конвейера 3 и передает их на восьмишпиндельный агрегатный токарно-резьбонарезной автомат 2. После обработки деталь поступает на контрольное устройство 4, где измеряются ее параметры. Затем деталь кантуют и устанавливают на сверлильно-расточной станок 5. Последняя операция выполняется на вертикально-фрезерном станке 7. Готовые детали робот передает на выходной конвейер 6.
РТК с напольными передвижными роботами обеспечивают групповое обслуживание до 12
станков.
Автоматизированный участок токарной обработки из шести станков с ЧПУ, обслуживаемых передвижным напольным ПР Kawasaki Unimate-5030, перемещающимся по рельсовому пути вдоль двух рядов станков, показан на рис. 6.15. Масса деталей до 20 кг. В состав подсистемы потока деталей кроме робота входят: автоматизированный склад, конвейеры, подводящие от склада к станкам магазины с ориентированными деталями, установленные рядом со станками накопители с автоматическими устройствами подачи заготовок на фиксированные позиции, конвейеры для отвода на склад готовых изделий.
Рис. 6.14. Групповое обслуживание станков стационарным напольным роботом Unimate;
робот 1 обслуживает шесть позиций: станки 2, 5, 7, конвейеры 3 и 6, позицию кантования и контроля деталей 4
РТК с напольными стационарными роботами, работающими в цилиндрической или сферической системе координат, относятся к простейшим и самым ранним формам организации многостаночных РТК. В качестве таких роботов могут служить универсальные ПР типа Versatran,
Unimate, Puma, Autohand и др. [61]. РТК имеют круговую планировку, обслуживают до шести рабочих позиций. Примеры технических решений хорошо известны и приведены в работах [21, 26
идр.].
РТК из двух станков, обслуживаемых роботом Unimate, который забирает детали из поддонов,
перемещаемых по роликовому конвейеру, и устанавливает их последовательно для обработки на двух станках, показан на рис. 6.13. Робот 1 обслуживает вертикально-фрезерный 2 и сверлильно- расточной 3 станки, подающий 5 и отводящий 6 конвейеры с магазинами заготовок 4 и деталей 7.
Рис. 6.13. Групповое обслуживание станков стационарным напольным роботом Unimate;
робот 1 обслуживает три позиции: станки 2,3 и магазин 7 с деталями 4, перемещаемый конвейерами 5 и 6
РТК из трех станков и стационарного робота Unimate (рис. 6.14). Робот обслуживает шесть рабочих позиций: три станка, два транспортера и контрольное устройство. Пунктиром со стрелками обозначена трасса деталей при обработке. Заготовки корпусов и деталей типа тел вращения робот 1 забирает с конвейера 3 и передает их на восьмишпиндельный агрегатный токарно-резьбонарезной автомат 2. После обработки деталь поступает на контрольное устройство 4, где измеряются ее параметры. Затем деталь кантуют и устанавливают на сверлильно-расточной станок 5. Последняя операция выполняется на вертикально-фрезерном станке 7. Готовые детали робот передает на выходной конвейер 6.
РТК с напольными передвижными роботами обеспечивают групповое обслуживание до 12
станков.
Автоматизированный участок токарной обработки из шести станков с ЧПУ, обслуживаемых передвижным напольным ПР Kawasaki Unimate-5030, перемещающимся по рельсовому пути вдоль двух рядов станков, показан на рис. 6.15. Масса деталей до 20 кг. В состав подсистемы потока деталей кроме робота входят: автоматизированный склад, конвейеры, подводящие от склада к станкам магазины с ориентированными деталями, установленные рядом со станками накопители с автоматическими устройствами подачи заготовок на фиксированные позиции, конвейеры для отвода на склад готовых изделий.
Рис. 6.14. Групповое обслуживание станков стационарным напольным роботом Unimate;
робот 1 обслуживает шесть позиций: станки 2, 5, 7, конвейеры 3 и 6, позицию кантования и контроля деталей 4
Рис. 6.15. Автоматизированный участок токарной обработки фирмы Kawasaki Unimate
(Япония) из шести станков с ЧПУ, обслуживаемых напольным передвижным
промышленным роботом Kawasaki Unimate-5030:
1 — автоматизированный склад; 2 — приводной роликовый конвейер для транспортирования заготовок и обработанных деталей; 3 — тактовый накопитель для передачи заготовок с конвейера на фиксированную позицию перед станком в пределах рабочей зоны робота и для последующего возврата обработанной детали на конвейер; 4 — система управления станком; 5 — станок; 6 —
конвейер для отвода стружки и бункер для ее приема; 7 — промышленный робот; 8— помещение с центральной управляющей ЭВМ; 9 — столы ОТК; 10 — диспетчерский пульт участка
Управление участком осуществляется на двух уровнях:
•
— от центральной ЭВМ, обеспечивающей диспетчирование и координацию работы всего комплекса, хранение библиотеки программ и автоматическое программирование работы станков и робота;
•
— от автономных систем ЧПУ станков и робота.
Групповое обслуживание станков подвесными передвижными роботами реализуют,
располагая оборудование в один или два ряда. При верхней трассе робота и линейном (одно- или двухрядном) расположении станков проще разместить основное и вспомогательное оборудование,
позиции контроля заготовок и деталей, промежуточные накопители и т.п. Легко обеспечиваются требования техники безопасности.
ГПС FN-1 патронной токарной обработки фирмы Fujitsu Fanuc (Япония) показан на рис. 6.16. В
состав участка входят восемь патронных токарных станков с ЧПУ. Около каждого станка установлены накопители заготовок и деталей, выдающие детали на фиксированные позиции загрузки. Межстаночное транспортирование деталей и их установку- снятие при обслуживании станков выполняет ПР Kawasaki Unimate, установленный на портале, перемещающемся по подвесному рельсовому пути вдоль участка. Подсистема потока информации и управления включает систему DNC Fanuc-T10, обеспечивающую управление станками с ЧПУ,
диспетчирование их работы и действий робота, а также хранение и выдачу до 800 видов различных программ. Автономные СЧПУ станков и робота работают в режиме диалога с центральной системой Т10, управляющей участком. Приоритет обслуживания станков устанавливается оператором с панели управления ПР.
Диаметр обрабатываемых деталей от 20 до 210 мм, максимальная масса до 12 кг, время непрерывной работы участка 11 ч. В конце первой смены обслуживающий персонал заполняет заготовками питатели, проводит смену и настройку инструмента, выполняет различные профилактические работы, обеспечивая возможность автоматической работы участка в период последующей смены под наблюдением одного оператора.
Автоматическая линия фирмы Mitsubishi Heavy Ind. (Япония) для обработки шлицевых валов массой до 20 кг показана на рис. 6.17. Линию обслуживают два подвесных передвижных робота Robitus RC. Один робот обслуживает центровально-фрезерный и два токарных станка, а другой — остальное оборудование. В зоне действия первого робота расположен двухручьевой конвейер подачи заготовок. В зоне совместного действия двух роботов размещен двухручьевой конвейер для ввода и вывода деталей на участок термообработки и обработан-
Рис. 6.16. ГПС FN-1 патронной токарной обработки фирмы Fujitsu Fanuc (Япония):
а — планировка; б — вид сбоку по стрелке А (фрагмент); в — вид по стрелке Б (фрагмент); 1 —
силовые электрошкафы; 2 — токарные станки; 3 — опорная система с подвесным двухрельсовым путепроводом для передвижения робота; 4 — передвижной мост; 5 — промышленный робот Kawasaki Unimate',
6 — системы программного управления станками; 7 — накопители заготовок и деталей; 8 — стойки защитных блокировок; 9 — выносной пульт управления роботом; 10 — СПУ
робота; 11 — блок релейной автоматики; 12 — блок связи с центральной ЭВМ; 13 —
вычислительный центр; 14 — ЭВМ
ных деталей на склад готовой продукции. Заготовки нарезают из прутка диаметром 30—100 мм. В
соответствии с темпом работы линии задается программа работы роботов, осуществляющих установку-снятие деталей на станках и последовательное (по ходу технологического процесса)
транспортирование деталей от станка к станку.
Рис. 6.17. Автоматическая линия из шести станков, обслуживаемая двумя роботами Robitus
RC:
•
1 — шлифовальный станок; 2 — двухручьевой конвейер;
•
3 — зубофрезерный станок; 4 — тара с деталями; 5 — токарный станок с ЧПУ; 6 — токарно- копировальный станок; 7— фрезерноцентровальный станок; 8— монорельс; 9 — робот
Автоматизированные участки типа АСВР с групповым обслуживанием станков подвесными
передвижными роботами, разработанные НПОЭНИМС, представляют собой гибкие
автоматизированные системы в составе:
•
? от 2 до 6 станков с ЧПУ (с горизонтальной осью шпинделя или с вертикальной осью шпинделя и горизонтальным столом в номенклатуре 36 моделей), расположенных в один или в два ряда вдоль трассы движения промышленного робота;
•
? подвесного передвижного промышленного робота (модели СМ40Ф2.80.01, УМ40Ф2.81.01,
СМ160Ф2.05.01 или УМ160Ф2.81.01, их технические данные приведены [61]),
обеспечивающего групповое обслуживание станков участка;
•
? вспомогательных транспортно-накопительные устройств;
•
? устройств обеспечения безопасной работы робота.
Диспетчирование работы оборудования обеспечивает СПУ ПР модели УПМ-331, которая обслуживает станки по их вызовам. При одновременном поступлении вызовов с двух станков устанавливается система приоритета, по которой в первую очередь робот обслуживает станок с наибольшим циклом обработки.
Предусмотрено три варианта работы участка:
— последовательная обработка деталей на станках, налаженных на выполнение разных операций;
•
— параллельная обработка деталей одного наименования на станках, налаженных на выполнение одной и той же операции;
•
— параллельная обработка деталей двух наименований на станках, налаженных на выполнение соответствующих операций.
Участки типа АСВР применяют для размерной обработки деталей типа тел вращения,
запускаемых в производство партиями от 10 шт.
В соответствии с размерной специализацией участки типа АСВР с 1982 г. подразделяют на две группы, каждая из которых предназначена для обработки деталей диаметром D, длиной L и массой т в следующих диапазонах:
•
1) участок типа АСВР-04: D = 20—90 мм, L до 800 мм и т до 40 кг;
•
2) участок типа АСВР-05: D = 50—140 мм, L до 1400 мм и т до 160 кг.
На участках типа АСВР могут обрабатываться заготовки из сталей различных марок, чугуна,
легких и цветных сплавов, нарезаемых из круглого проката; при этом выполняются токарные
(предварительные и окончательные), резьбонарезные, а также фрезерно-центровальные операции.
Детали на токарных полуавтоматах с ЧПУ базируются при нормальной наладке в центрах (валы могут быть установлены в самоцентрирующем патроне с поддержкой задним центром и в центрах с приводом вращения с помощью торцового поводкового или кулачкового патрона). В отдельных случаях применяют автоматические люнеты и приспособления.
Возможно создание отдельных комплексов для финишных операций. Объединение нескольких участков типа АСВ, выполняющих черновые, чистовые и финишные операции, посредством АТСС
и под общей системой управления позволяет организовывать ГПС любой сложности и технологического назначения.
Участок АСВР-01 (рис. 6.18) является пилотной разработкой НПО ЭНИМС для отработки технических решений, нашедших отражение в семействе участков типа АСВР. Участок предназначен для обработки валов электродвигателей длиной 500—1400 мм, диаметром до 140 мм и массой до 160 кг. Валы изготовляют из резаного проката. Заготовки подвозятся электрокаром и загружаются на подающий роликовый конвейер, с позиции выдачи которого робот УМ160Ф2.81.01
их забирает и раскладывает в ячейки начального накопителя 3. Участок укомплектован фрезерно- центровальным станком 2 и двумя токарными станками с ЧПУ мод. 1Б732ФЗ (9и 13), на которых производят подрезку торцов, центрование и токарную обработку валов 30 типоразмеров. Робот обслуживает станки по их вызовам. При одновременном поступлении двух заявок выбирается станок с наибольшим циклом обработки. Между станками расположены промежуточные накопители деталей <5и 10. Робот, снабженный тактильным щупом, осуществляет поиск заготовки
5 в начальном накопителе 1, измеряет ее диаметр, а с помощью устройства 4 и ее длину, уравнивая припуск на обработку торцов. Если длина или диаметр заготовки выходят за пределы допусков,
она бракуется.
•
? от 2 до 6 станков с ЧПУ (с горизонтальной осью шпинделя или с вертикальной осью шпинделя и горизонтальным столом в номенклатуре 36 моделей), расположенных в один или в два ряда вдоль трассы движения промышленного робота;
•
? подвесного передвижного промышленного робота (модели СМ40Ф2.80.01, УМ40Ф2.81.01,
СМ160Ф2.05.01 или УМ160Ф2.81.01, их технические данные приведены [61]),
обеспечивающего групповое обслуживание станков участка;
•
? вспомогательных транспортно-накопительные устройств;
•
? устройств обеспечения безопасной работы робота.
Диспетчирование работы оборудования обеспечивает СПУ ПР модели УПМ-331, которая обслуживает станки по их вызовам. При одновременном поступлении вызовов с двух станков устанавливается система приоритета, по которой в первую очередь робот обслуживает станок с наибольшим циклом обработки.
Предусмотрено три варианта работы участка:
— последовательная обработка деталей на станках, налаженных на выполнение разных операций;
•
— параллельная обработка деталей одного наименования на станках, налаженных на выполнение одной и той же операции;
•
— параллельная обработка деталей двух наименований на станках, налаженных на выполнение соответствующих операций.
Участки типа АСВР применяют для размерной обработки деталей типа тел вращения,
запускаемых в производство партиями от 10 шт.
В соответствии с размерной специализацией участки типа АСВР с 1982 г. подразделяют на две группы, каждая из которых предназначена для обработки деталей диаметром D, длиной L и массой т в следующих диапазонах:
•
1) участок типа АСВР-04: D = 20—90 мм, L до 800 мм и т до 40 кг;
•
2) участок типа АСВР-05: D = 50—140 мм, L до 1400 мм и т до 160 кг.
На участках типа АСВР могут обрабатываться заготовки из сталей различных марок, чугуна,
легких и цветных сплавов, нарезаемых из круглого проката; при этом выполняются токарные
(предварительные и окончательные), резьбонарезные, а также фрезерно-центровальные операции.
Детали на токарных полуавтоматах с ЧПУ базируются при нормальной наладке в центрах (валы могут быть установлены в самоцентрирующем патроне с поддержкой задним центром и в центрах с приводом вращения с помощью торцового поводкового или кулачкового патрона). В отдельных случаях применяют автоматические люнеты и приспособления.
Возможно создание отдельных комплексов для финишных операций. Объединение нескольких участков типа АСВ, выполняющих черновые, чистовые и финишные операции, посредством АТСС
и под общей системой управления позволяет организовывать ГПС любой сложности и технологического назначения.
Участок АСВР-01 (рис. 6.18) является пилотной разработкой НПО ЭНИМС для отработки технических решений, нашедших отражение в семействе участков типа АСВР. Участок предназначен для обработки валов электродвигателей длиной 500—1400 мм, диаметром до 140 мм и массой до 160 кг. Валы изготовляют из резаного проката. Заготовки подвозятся электрокаром и загружаются на подающий роликовый конвейер, с позиции выдачи которого робот УМ160Ф2.81.01
их забирает и раскладывает в ячейки начального накопителя 3. Участок укомплектован фрезерно- центровальным станком 2 и двумя токарными станками с ЧПУ мод. 1Б732ФЗ (9и 13), на которых производят подрезку торцов, центрование и токарную обработку валов 30 типоразмеров. Робот обслуживает станки по их вызовам. При одновременном поступлении двух заявок выбирается станок с наибольшим циклом обработки. Между станками расположены промежуточные накопители деталей <5и 10. Робот, снабженный тактильным щупом, осуществляет поиск заготовки
5 в начальном накопителе 1, измеряет ее диаметр, а с помощью устройства 4 и ее длину, уравнивая припуск на обработку торцов. Если длина или диаметр заготовки выходят за пределы допусков,
она бракуется.
Рис. 6.18. Автоматизированный участок АСВР-01 для обработки валов электродвигателей:
•
1 — роликовый приводной конвейер подачи заготовок; 2 — фрезерноцентровальный станок; 3 — начальный накопитель; 4 — устройство для измерения длины заготовки; 5 —
заготовка; 6 — промежуточный накопитель; 7— стойка устройства фотозащиты; 8,12
— позиции ожидания;
•
9, 13 — токарные станки с ЧПУ; 10— промежуточный накопитель;
•
11 — выходная позиция участка (накопитель готовых изделий); 14 — подвижная каретка с рукой робота; 15 — монорельс робота; 16 — опорная стойка
Робот перемещается по монорельсу 15, укрепленному на трех опорных стойках 16. Он обеспечивает загрузку и разгрузку станков, межстаночное транспортирование деталей, их перебазирование, промежуточное складирование на накопителях 6 и 10, а также на позициях ожидания 8 и 12, расположенных перед токарными станками. После обработки робот кладет детали в магазин 77 на выходной позиции участка. Безопасность работы обеспечивается системой фотодатчиков, расположенных в стойках 7. Сзади станков проходит стружкоуборочный конвейер.
Участок обслуживается одним оператором.
Автоматизированные участки АСВР-02 и -03 являются повторением описанного выше технического решения, но привязаны к конкретным условиям потребителей.
Рис. 6.19. Автоматическая линия ЛАС-ЧПУ:
•
1 — робот; 2, токарные станки 1Б732ФЗУЗ; 3, 9 — гидростанции станков;
•
4,10— электрошкафы станков; 5,11 — системы ЧПУ станков; 6,13 — магазины для заготовок и деталей; 7 — электрошкафы автоматической линии; 12 — стол; 14 — пульт управления автоматической линией; 15 — система управления роботом; 16 — электрошкаф робота; 17
— ограждение;
•
18— гидростанция робота
Автоматизированный участок АСВР-10 укомплектован фрезерноцентровальным и двумя токарными станками, обслуживаемыми роботом мод. СМ40Ф2.80.01.
АСВР-04 подобен участку АСВР-10, но состоит из двух станков, расположенных в линию, и обслуживающего их робота СМ40Ф2.80.01.
Автоматическая линия ЛАС-ЧПУ, предназначенная для токарной обработки валов в условиях серийного и крупносерийного производства, комплектуется двумя токарными полуавтоматами мод. 1Б732ФЗУЗ с ЧПУ (специальная модификация станков, модернизированных для стыковки с промышленными роботами), двуруким роботом мод. СМ320Ф205.01, тактовыми магазинами для подачи деталей на фиксированную позицию (рис. 6.19). Масса заготовки до 320 кг, длина 500—
1400 мм. В накопителе могут располагаться 5— 10 заготовок (в зависимости от диаметра).
Накопитель загружается с помощью общецеховых подъемно-транспортных средств. Робот не обеспечивает кантования заготовки, поэтому станки располагают навстречу друг другу со смещением на шаг, что позволяет обрабатывать вал с двух концов.
За период с 1982 по 1995 г. была выпущена серия типовых автоматических линий ЛАС-ЧПУ,
предназначенных для обработки ступенчатых валов диаметром до 100 мм и длиной до 800 мм, в том числе: ЛАС-ЧПУ-2 и ЛАС-ЧПУ-26 для Узловского машиностроительного завода; ЛАС-
ЧПУ-51 (по типу двух последовательно расположенных АЛ ЛАС-ЧПУ с общим управлением,
включающих два ПР и четыре обслуживаемых ими станка); ЛАС-ЧПУ-341 для Тутаевского моторостроительного завода.