С помощью промышленных роботов.

Наибольшее распространение в качестве автоматизации транспортно-загрузочных операций для ГПС механосборки получили ПР. Это в первую очередь относится к ГПС эксплуатируемых в условиях многономенклатурных переналаживаемых серийных или мелкосерийных производств. Если производство переналаживается относительно редко, как в ГАП, то можно использовать более дешёвые средства загрузки-выгрузки, например автооператоры, обладающие меньшей гибкостью и универсальностью, но более дешёвые и надёжные, чем ПР.

ПР – автоматизированная машина, стационарная или передвижная, состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности и перепрограммированного устройства, программ управления для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций.

ПР. конструктивно состоит из следующих частей:

1. исполнительная – в виде манипулятора и устройств передвижения

2. управляющая – в виде управляющей части ПР.

3. Тип ПР характеризуется следующими основными признаками:

- количество манипуляторов (1, 2 и более)

- количество степеней подвижности

- тип рабочей зоны манипулятора, направление на плоскости, на поверхности и т.д.

- системы координат (декартовая, сферическая, цилиндрическая, угловая)

- грузоподъёмность манипулятора

- тип привода (пневмо-, гидро-, электромеханический)

- тип системы управления (цикловая, позиционная, контурная, адаптивная и т.д.)

- по числу совместно управляемых роботов (с индивидуальным или групповым управлением)

- точность позиционирования

- тип исполнения (нормальное, пылезащитное, взрывобезопасное и т.д.)

Одним из главных условий применения ПР является расположение производственного оборудования так, чтобы перенос предметов в процессе выполнения технологических операций были удобно размещены для обслуживания, и их место при необходимости могло быть определено по сигналам измерительных устройств робота. Кроме манипуляций с обработками изделий ПР могут заменять приспособления, режущего и мерительного инструмента и другие средства техоснастки а также выполнять транспортные операции.

В ГПС с помощью ПР автоматизируют следующие операции:

- установку заготовки в рабочую зону станка с контролем, при необходимости, правильности базирования

- снятие детали со станка и раскладку их в тару или накопитель

- передача детали от станка к станку

- кантование заготовки в зоне обработки

- контроль размеров деталей

- очистка от стружки базовых поверхностей детали и приспособления

- смена инструмента

В механообрабатывающих ГПС используют портальные и напольные ПР. В условиях крупносерийного производства применение ПР также эффективно, особенно при выполнении сложной траектории. В ГПС применяются различные ПР (от сложных с развитыми устройствами управления до простых). В транспортных системах ПР выполняют операции по транспортированию, накоплению, обслуживанию складского оборудования и д.р. операции.

Основным требованием при автоматизации транспортно-загрузочных операций в ГПС, РТК является создание широкоуниверсальных переналаживаемых загрузочно-накопительных устройств (ЗНУ) для хранения заготовок и передачи их в зону захвата ПР.

К ЗНУ в составе ГПС, РТК предъявляется ряд требований по гибкости:

1. конструкции ЗНУ должны обеспечить условную многноменклатурности сборочных деталей

2. ЗНУ могут быть включены в общий материальный поток транспортно-складской системы автоматизированного комплекса или системы

3. должны иметь ёмкость для работы ПС как в автономном режиме, так и с подключением автоматической транспортно-накопительной системе

4. в целях максимальной полноты подключения ЗНУ должны иметь локальные системы управления. Анализ существующих ЗНУ показал, что традиционные устройства не отвечают этим требованиям для узкого диапазона типоразмера детали. Они разработаны для конкретного станка и несут элементы механики, а не автоматики.

В целях повышения гибкости производительности, уменьшения номенклатуры вновь создаваемых устройств, снижения трудоёмкости применяют модульные загрузочно-накопительные устройства.

В их основ положен агрегатно-модульный принцип построения, при котором каждый из модулей выполняет определённую тех операцию, полный набор которых сводится к подачи заготовок в зону захватывающего устройства ПР. Связь между зонами станка и МЗНУ состоит в том, чтобы обеспечить взаимоориентацию их баз, которая позволила бы необходимое число степеней подвижности робота.

№20 Способыавтоматизации рабочего цикла на станках в единичном,серийном,массовом производстве

Эффективным способом повышения производительности является комплексная автоматизация технологических и вспомогательных процессов, выполняемых на различных этапа изготовления изделий. Автоматизация МП и КСП (производства) идет по пути создания спецавтоматических линий, станков автоматов и п/а, работающих по жесткому циклу.

Автоматизация мелкосерийного производства требует создания гибких технологических систем, способных автоматически переходить с обработки одного типоразмера на другой. Решающую роль в решении этих задач играют станки с ЧПУ и многоцелевые станки.

В еденичном про-ве на унив. станках с ручным управ, рабочий, пользуясь чертежом детали или эскизом обработки, преобразует прочитанную им инфор­мацию в опр. посл-ть движения рук и воздействует на органы упр-ия станком. В этом случае чел-к задает и выполняет ПУ станком, т.е. упр-ет и циклом рабо­ты станка. В последние годы унив. станки с ручным упр. стали оснащать сис-м и ручного ввода данных и цифровой индикацией. Рабочий на спец. панели задет числ. значение координат, на которые должны выйти ИО станка после включе­ния подачи. На подвижных органах таких станков уст-ся датчики полож., кот подают сигналы в сис-му цифр, индикации. Численные значения координат детали или инструмента непрерывно высвеч-ся на табло, что позволяет контро­лировать получаемые размеры в процессе обработки.

Дальнейшее развитие МС связано с созданием высокопроизв. станков ав­томатов и полуавтоматов. Рабочий цикл такого оборудования полностью авто­матизирован. В зависимости от способа задания на программо-носителе ин­формация, необх. для реализ-ии раб. цикла, СУ МС делятся на числовые и нечисловые. В нечисловых сис-мах упр-ях инф-ия физ-ки материализована в виде модели-аналога, управляющего исп. органами станка. В кач-ве программо­носителя в таких си-мах упр-ия примен. кулачки, копиры, шаблоны, путевые и временные командоаппараты. Тут важное в том, что возможности увеличения пр-ти станков не огранич-ся участием человека в реализации раб цикла. Ана-лаговые программо-носители применяются в станках для массового и крупно­серийного пр-ва.

В серийном пр-ве широкое распространение нашли станки с ЦПУ. В этих станках в программоноситель вводится технол. инф-ия, а геометрическая инф-ия задается расстановкой упоров на специальных линейках или барабанах. Различают следующие виды сис-м ЦПУ:

1) кулачковые;

2) аппаратные;

3) микропрограммные и программируемые.

Автоматизация крупносерийного и массового производств при изготовлении КД идет по пути создания специальных станков автоматов и полуавтоматов рабочих по жесткому циклу. В условиях крупносерийного производства тоже создаются переналаживаемые АЛ из станков со сменными многошпиндельными головками. Для авт-ии мелкосерийного производства применяются станки с ЧПУ и МС. Высоко произ-ые МС выполняющие по программе авт-ую замену заготовок и РИ позволяют с одной установки практически полностью обработать КД с 4-х, 5-ти сторон. При этом можно производить такие работы как: фрезерование плоских поверхностей и фрезерование по контуру, координатное сверление, растачивание, на резание резьбы и т.д. Станок управляется от ЭВМ. Смена программы производится в течении 2-3 минут. Эти станки изготавливают с высокой точностью и производительностью обработки. Применение одного такого станка позволяет заменить несколько универсальных фрезерных, сверлильных, расточных станков. При этом в 2-4 раза повышается производительность в следствии сокращения вспомогательного времени.

№27.Ориентация деталей при автоматической сборке

Ориентирование заготовок и деталей. Детали должны быть поданы к рабочим органам сборочного автомата или к захвату робота в определенном требуемом, ориентированном положении. Если детали попадают на сборку в ориентированном положении, то дополнительных средств ориентации, как правило, не требуется за исключением тех случаев, когда положение детали, в котором она находится в кассете, должно быть изменено. Если детали подаются на сборку или заготовки на обработку в неупорядоченном положении, то для их установки необходимо, прежде всего, придать им требуемое положение в пространстве. Для этой цели используют различные ориентирующие устройства.

Различают два метода ориентации: пассивный и активный. При пассивном методе из потока разнообразно ориентированных деталей пропускаются только детали с требуемой ориентацией. Остальные детали вновь возвращаются в бункер, откуда снова подаются на вход ориентирующего устройства в случайных положениях. При активном методе ориентации неправильно ориентированные детали переориентируются требуемым образом.

Рис.7. Устройство пассивной ориентации для перемещения деталей только в горизонтальном (а) или вертикальном (б) положениях.

Простейшие ориентирующие устройства представляют собой различные преграды на пути потока разноориентированных деталей, пройти которые могут только детали в требуемом положении. На рис. 7, а на пути потока деталей установлен упор, который отклоняет верхнюю часть деталей, двигающихся вертикально по выступу бункера. Смещение центра тяжести вызывает падение такой детали на дно бункера. Под упором могут пройти только горизонтально расположенные детали. На рис. 7, б показано устройство, пропускающее только вертикально двигающиеся валики, которые поддерживаются верхней скобой. Детали с горизонтально расположенной осью скаты­ваются в выемку.

Устройство активной ориентации переориентирует неправильно ориентированные детали. Примером является устройство, ориентирующее винты головками вперед (рис. 8).

Рис.8. Устройство активной ориентации.

Винты по лотку скользят головками и вперед и назад, но тело болта проваливается в паз, болт принимает почти вертикальное положение, продолжая двигаться на нижнем торце головки. Ударяясь об уступ, болты поворачиваются и двигаются только головками вперед.

№28.ГПС Сборки

В комплексе работ по созданию ГПС можно выделить следующие основные этапы:

— классификацию, группирование и анализ объектов производства (сборочных единиц);

— определение групп сборочных единиц, для сборки которых целесообразно создание ГПС, выделение изделий-представителей и разработка технологических процессов их сборки;

— технико-экономическое обоснование;

— эскизную проработку состава и структуры ГПС, составление и согласование технического задания; техническое проектирование;

— разработку рабочей документации; изготовление средств технологического оснащения (изготовление, приобретение);

— строительно-монтажные и пусконаладочные работы;

— внедрение.

Для технически несложных ГПС сборки, создаваемых, как правило, путем коррекции и привязки типовых проектных решений, этапы технического проектирования и разработки рабочей документации в отдельных случаях могут быть совмещены. На этапе технико-экономического обоснования (ТЭО) формулируют обоснованные с точки зрения заказчика предложения по созданию ГПС с определением основных функций, уровня автоматизации, ожидаемых технико-экономических показателей. Согласование и утверждение ТЭО на ГПС служит основанием для планирования создания такого производства, выделение финансовых и других ресурсов. Это весьма важно, поскольку при создании ГПС следует решать сложные вопросы обеспечения необходимыми дорогостоящими и дефицитными техническими средствами. Изготовление таких технических средств собственными силами или объединенными силами нескольких предприятий в большинстве случаев трудоемко, а получению их от специализированных предприятий предшествуют решение вопросов о фондах и согласование поставок в среднем на 2—3 года.