Материал: Создание автоматической станочной системы механообработки

(значения скорости резания V и подачи S литература [2]).

принимаем

переход3-расточить отверстие до Ø ,l=22.

(значения скорости резания V и подачи S литература [2]).

принимаем

переход4-точить фаску в отверстии Ø .

(значения скорости резания V и подачи S литература [2]).

принимаем

=0,5

=1,74+0,5=2,24мин.

- сверлильная:

переход1-сверлить 6 отверстий Ø 3,3 последовательно

 (значения скорости резания V и подачи S литература [2]).

принимаем .

переход2-снять 6 фасок  последовательно

.(значения скорости резания V и подачи S литература [2]).

принимаем .

переход3-нарезать резьбу

.(значения скорости резания V и подачи S литература [3]).

принимаем .

;

;

-частота обратного вращения шпинделя;

-шаг резьбы.

переход4-сверлить 4 отверстий Ø 11 последовательно

.(значения скорости резания V и подачи S литература [2]).

принимаем .

=0,4

=3,19+0,4=3,59мин.

Среднее оперативное время обработки:

Топ.ср.=

Отношение среднего оперативного времени к такту выпуска

,следовательно из выбранного оборудования проектируем одну автоматическую линию.

Количество станков определяем по формуле: С=

С1=; С2=;

С3=; С4=;

С5=

Принимаем С1=2; С2=1; С3=1; С4=1; С5=1.

Синхронизация имеет целью обеспечение равенства времени выполнения технологических переходов на каждой позиции автоматической линии с тактом автоматической линии.

Среднее оперативное время меньше такта автоматической линии, следовательно требуется выполнить синхронизацию.

Таб.6.Сводная ведомость.

. Разработка структуры автоматизированного производства

Данная автоматическая линия механической обработки детали “корпус” состоит из 6 единиц оборудования. Участок оснащен средствами для механизированной уборки стружки. Используется автоматизированная складская система с кареткой для автоматического адресования грузов и автоматическим кран-штаблером. Данный участок имеет площадь 240м2. В результате выбора здания и сетки колон 18000х12000 и типовой секции 72000х72000, данная поточная линия находится в левом нижнем углу цеха механической обработки.

11. Вспомогательное транспортно-загрузочное оборудование для компоновки автоматизированного комплекса

Рис.2. Схема устройства каретки-оператора.

Устройство каретки-оператора (рис.2): шасси тележки представляет собой сварную силовую раму 11, на кронштейнах которой смонтированы две оси с четырьмя ходовыми колесами 12. С одной стороны рамы устанавливается подвижный бампер13, который в случае наезда тележки на посторонние предметы включает систему торможения и останова. Привод перемещения каретки-оператора состоит из электродвигателя постоянного тока 2, редуктора 1, на выходном валу которого установлено зубчатое колесо, которое находится в зацепление с шестерней, расположенной на ведущей оси ходовых колес. Платформа установки спутников представляет собой плиту 3,на которой установлены направляющие планки с роликами 4 для базирования спутника и защелка, предохраняющая спутник от смещения при движении тележки. Привод подачи спутника 5 обеспечивает его перемещение с платформы тележки по направляющим планкам к агрегату загрузки спутников либо к ячейке оперативного накопителя. Блок электроавтоматики установлен на стойке 6 шасси тележки, к нему относятся чувствительные элементы 9 систем торможения и точного останова каретки-оператора состоит из электропривода и фиксатора, который входит в отверстия в колодках, расположенных в пунктах останова тележки.

Подвод электропитания к электрооборудованию обеспечивает кабеленесущую цепь 8. От наладочного пункта 7 возможно выполнение отдельных элементов цикла работы каретки-оператора.

Работа тележки осуществляется автоматически, управление от ЭВМ. Тележка по команде, поступающей от управляющей ЭВМ, включает электродвигатель привод перемещения каретки-оператора и датчик позиционирования, расположенной в пункте её требуемого останова. При подходе тележки к заданной позиции во взаимодействие с устройством позиционирования вступает вначале датчик системы торможения, а затем датчик точного останова. Затем каретка-оператор фиксируется. После этого включается привод подачи спутника с платформы тележки на оборудование комплекса. На этом цикл работы тележки заканчивается. После поступления от ЭВМ новой информации каретка-оператор перемещается к пункту, указанному в следующем адресе.

. Анализ установочных размерных связей на одной из позиции автоматизированного производственного комплекса

Составляющими звеньями установочных размерных связей являются: размеры заготовки, приспособлений, которые выявляются при построении размерных цепей по общей методике размерного анализа конструкции. Выявление установочных размерных связей и их расчёт производится со следующим целями:

1.      обеспечить работоспособность автоматической системы в течении требуемого времени эксплуатации в условиях действия различных факторов, влияющих на стабильность составляющих размеров и размерных связей;

2.      выбрать методы и средства автоматизации, обеспечивающие требуемые размерные связи, сформулированные требования к размерной точности автоматических устройств, реализующих автоматическую установку;

.        выбрать методы и способы размерной наладки системы, т.е. средства технического оснащения используемых в процессе наладки;

.        определить регламент обслуживания и профилактики автоматических загрузочных устройств;

.        определить допускаемые ограничения внешних воздействий при работе автоматических устройств.

Рассмотрим размерные связи возникающие при автоматической установки заготовки на станок.

Рис.3.Схема размерных связей.

В - отклонение от соосности шпинделя станка и оси загружаемой заготовки В1 - отклонение от соосности заготовки в схвате. В2 - программируемые перемещения схвата. В3 - расстояние от базы В4 - расстояние между станком и роботом. В5 - расстояние от оси шпинделя станка до основной базы станка.

Установку заготовки в патрон и съем детали осуществляет робот. Робот берет заготовку захватом, вносит ее в рабочую зону станка так, чтобы ось заготовки совпадала с осью раскрытых кулачков патрона, и затем задвигает заготовку в патрон, после чего подается команда на зажим кулачков патрона. Ввод заготовки в раскрытые кулачки патрона возможен, если В не превышает значения:

Вмах.=,

Где D - диаметр раскрытых кулачков патрона, d - диаметр устанавливаемой в патрон заготовки.

Если в момент установки размер В окажется больше этого предельно допустимого значения ,то при движении захвата робота вдоль оси шпинделя заготовка упрется в патрон и автоматическая установка заготовки будет невозможна. Следовательно обеспечение требуемого значения В является условием возможности автоматической установки заготовки в патрон.

Кулачки, сдвигающиеся к оси патрона, при наличии отклонения от соосности будут стремиться переместить заготовку в новое положение. Заготовка пока еще закреплена в захвате робота. Следовательно, возникнут силы при передаче заготовки от робота в патрон.

Р = jВD,

Где j - жесткость системы робот - заготовка - патрон.

Пусть j = 500 н/м, Р <100 н,

тогда ВD = Р/ j = 100/500 = 0,2 мм.

Размерная цепь ВD=В2 - В1 - В5 - В4 - В3

Метод достижения точности - метод полной взаимозаменяемости. При данном методе допуск замыкающего звена ТD = Т1+Т2+Т3+Т4+Т5

Допуск соосности ВD = ± 0,2 мм составил ТD =0,4 мм.

Очевидно, обеспечить условие для автоматической установки практически нельзя. Возможно несколько путей решения поставленной задачи.

1.      Сократить допуск размеров составляющих звеньев; использовать предварительно обработанные заготовки для уменьшения погрешности заготовки; расширить допуск замыкающего звена ТD.

2.      Из формулы, из которой было получено значение допуска, следует, что решение при той же допустимой силе может быть обеспечено снижение жесткости закрепления заготовки в захвате робота. Этот путь наиболее удобен и поэтому захват роботов делают подпружиненным. Однако, чрезмерно уменьшать жесткость тоже вредно, так как при установке изделия различной массы будут большие погрешности позиционирования оси заготовки в захвате по высоте.

.        Можно использовать робот с автоматической поисковой системой управления.

Для загрузки станков выбираем робот с погрешностью

позиционирования ± 1мм.

В2 = 800 ± 0,325 мм

В1 = 0 ± 1 мм

В3 = 100 ± 0,205 мм

В4 = 400 ± 0,235 мм

В5 = 400 ± 0,235 мм

ТD/ 2 = 1+0,325+0,205+0,235+0,235

ТD= 4мм.

ВD= 0±2мм.

. Описание принципиальной схемы и принципа работы автоматизирующего устройства

ОПИСАНИЕ РОБОТА М20П. 40. 01

Промышленный робот М20П. 40. 01 предназначен для автоматизации складирования, погрузки деталей и смены инструмента на металлорежущих станках (1 или 2 станка), может работать в составе робототехнических комплексов и гибких автоматизированных производств.

В состав робота входят:

манипулятор;

устройство программного управления промышленного робота (УПУ ПР) «Контур 1».

Манипулятор робота М20П. 40. 01

Кинематическая схема манипулятора робота М20П. 40. 01 приведена на рис.4. Приводы звеньев Z, q и R - электрические, звена a и схвата - пневматические. В табл.7 приведены некоторые технические характеристики манипулятора робота М20П. 40. 01/1/.

·   Кинематическая схема манипулятора робота 20П. 40. 01:

1, 2, 3, 4 - степени подвижности; 5 - схват

Таблица 7. Технические параметры манипулятора робота М20П. 40. 01