Последовательность прохождения информации от чертежа к детали
Вопрос 3. Использование промышленных роботов и автооператоров.
Автоматизация установки заготовок и снятия обработанных деталей на токарных станках с ЧПУ осуществляется, как правило, с использованием промышленных роботов (или автооператоров) и специальных накопительных устройств. Промышленные роботы выполняют ряд вспомогательных операций, связанных с перемещением заготовок и деталей, их ориентацией, поворотом и т.д. Каждый промышленный робот, которым оснащен станок с ЧПУ, может выполнять вспомогательные операции над определенной группой деталей, имеющих близкие геометрические формы и соотношение размеров.
Оснащение станков роботами привело к созданию роботизированных
технологических комплексов (РТК). В соответствии со стандартом РТК представляет собой совокупность единицы технологического оборудования, промышленного робота и средств оснащения, автономно функционирующую и осуществляющую многократные циклы. Средствами оснащения РТК могут быть устройства накопления, ориентации, поштучной выдачи заготовок и другие устройства. обеспечивающие функционирование РТК.
Рис.1.10. Схемы смены спутников с использованием поворотных устройств:
а – с 2-х позиционным поворотным устройством; б – с 4-х позиционным поворотным устройством; в – с однопозиционным поворотным устройством; 1 – шпиндель станка; 2 – стол станка; 3 – позиция смены спутника; 4 – спутник с заготовкой
Промышленный робот в составе РТК выполняет разгрузку-загрузку деталей с фиксированной позиции, которую обеспечивают накопительно-подающее и другие специализированные устройства, получившие название средств околороботной механизации.
Из всего многообразия компоновок станков и роботов можно выделить три основных вида: РТК со встроенным роботом; РТК с портальным расположением робота; РТК с напольным расположением робота.
Рассмотрим некоторые варианты этих компоновок. Широкое использование в токарных станках при обработке деталей типа тел вращения в качестве накопителя получили сменные лотки. Один из них (вводной) предназначен для подачи заготовок, другой (выводной) - для выгрузки обработанных деталей. Лотки могут регулироваться по ширине и по углу наклона под конкретные условия обработки. При этом вместо робота могут использоваться встроенные манипуляторы (рис.1.11).
РТК со встроенным роботом применяются преимущественно для патронной обработки деталей длиной не более 150мм.
Схема РТК со встроенным роботом показана на рис.1.12. Робот 3 закрепляется на станине токарного станка 4. Схват 5 робота оснащен двумя захватными устройствами: для заготовки и для обработанной детали. Рядом со станком расположен накопитель 1, из гнезд которого оператор станка снимает обработанные детали и устанавливает на их место заготовки. При работе РТК робот схватом 5 вынимает из гнезда 2 накопителя заготовку, укладывает на ее место обработанную деталь и переносит заготовку в зону ожидания. По окончании обработки и остановки шпинделя 6 станка происходит выдвижение схвата 5 к обработанной детали, захват последней схватом, разжим патрона станка; отвод схвата от патрона путем поворота робота вокруг вертикальной оси, поворот схвата на 180º, подвод заготовки к патрону, ее зажим и отвод робота. Затем происходит обработка заготовки детали по управляющей программе.
В это время накопитель перемещается на следующую позицию и цикл повторяется. Схват робота - быстросменный. В случае использования робота с одним захватным устройством вспомогательное время на смену заготовки увеличивается, что приводит к непроизводительным простоям станка.
Накопительные устройства могут иметь различные форму и конструктивное исполнение, но функции у них одни - хранение и поштучная выдача в ориентированном положении заготовок, прием обработанных деталей.
Рис.1.11. Схема поштучной выдачи и установки заготовок в шпиндель РТК при помощи манипулятора и накопителей горизонтального (а) и вертикального (б) исполнения
Рис.1.12. Схема РТК со встроенным роботом:
1 – накопитель; 2 – позиция установки заготовки и снятия детали роботом; 3 – робот; 4 – станок с ЧПУ; 5 – схваты робота; 6 – патрон станка
Рис.1.13. Схема РТК с портальным расположением робота:
1 – станок; 2 – робот; 3 – портал; 4 – накопительно-подающее устройство; 5 – кассета с обработанными деталями; 6 – кассета с заготовками; 7 - тактовый стол с кассетой
Для обработки заготовок деталей типа вала длиной более 150мм широкое использование получили РТК с портальным расположением робота (рис.1.13).
Робот 2 перемещается по порталу 3 между накопительно-подающим устройством 4 и станком 1. Оператор РТК укладывает заготовки рядами в гнезда кассеты 6, которая подается затем на тактовый стол 7. Тактовый стол подает кассету в зону действия робота и после обработки деталей в одном ряду перемещает ее на шаг, равный расстоянию между рядами. Призматический схват робота вынимает заготовку из гнезда и укладывает на ее место обработанную деталь. Робот чаще всего выполняют двуруким с целью сокращения вспомогательного времени и повышения производительности РТК.