Проектирование роботизированного технологического комплекса для механической обработки детали

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 10

Результаты  расчетов времени позиционирования

№	Действие ПР	Перемещение	Затрачиваемое время, с
1	2	3	4
1	Выдвижение руки	r = 350 мм	0,65
2	Зажим схватом заготовки		0,5
3	Поднятие руки	r = 409 мм	0,6
4	Поворот руки против ч/с	φ = 90º	4,2
5	Поворот руки вокруг своей оси против ч/с	α = 90º	0,15
6	Выдвижение руки	r = 350 мм	0,65
7	Загрузка станка		2,9
8	Зажим патрона		0,5
9	Разжим схватом заготовки		0,5
10	Втягивание руки	r = 350 мм	0,65
11	Простой в связи с обработкой		21,06
12	Выдвижение руки	r = 350 мм	0,65
13	Зажим схватом заготовки		0,5
14	Разжим патрона		0,5
15	Разгрузка станка		0,12
16	Поворот руки вокруг своей оси по ч/с	α = 180º	0,3
17	Загрузка станка		2,9
18	Зажим патрона		0,5
19	Разжим схватом заготовки		0,5
20	Втягивание руки	r = 350 мм	0,65
21	Простой в связи с обработкой		66
22	Выдвижение руки	r = 350 мм	0,65
23	Зажим схватом заготовки		0,5
24	Разжим патрона		0,5
25	Разгрузка станка		0,12
26	Поворот руки вокруг своей оси против ч/с	α = 90º	0,15
27	Втягивание руки	r = 350 мм	0,65
28	Поворот руки по ч/с на угол	φ = 90º	4,2
29	Опускание руки	r = 409 мм	0,6
30	Разжим схватом заготовки		0,5
31	Поднятие руки	r = 409 мм	0,6
32	Поворот тактового стола		2
tц = ∑ti = 115,45 с.

 

По результатам расчетов строим циклограмму работы РТК (Лист 3 графической части).

12. Расчет номинальных  показателей РТК

Проверка полученных результатов  по проектированию РТК производится при помощи программы ROBOT. Программа ROBOT предназначена для расчета номинальных показателей роботизированной ячейки с радиальным роботом [11], а именно, номинальной производительности, длительности транспортного и общего цикла обслуживания (в градусах). При этом учитывается динамика движения ПР.

В качестве исходных данных используются:

- параметры зоны обслуживания;

- угловые и радиальные координаты рабочих позиций и их число, включая загрузку-разгрузку;

- скоростные параметры робота (ускорение разгона, ускорение торможения, скорость поворота, скорость выдвижения руки);

- маршрут обслуживания рабочих позиций (последовательность посещаемых номеров позиций).

Робот обслуживает рабочие и  вспомогательные позиции последовательно в соответствии с заданным маршрутом. Длительность цикла обслуживания всех позиций ячейки определяется суммированием времен транспортирования из позицию в позицию, разгрузки или загрузки-разгрузки позиции, времени выполнения операции в данной позиции, если ПР ожидает окончания этой операции.

Результаты расчета номинальных  показателей РТК на программе  ROBOT представлены ниже.

 

 

                                  ВАРИАНТ #1

Наэвание участка:   РТК

Модель робота:      Uniman 1000

Угловой диапаэон обслуживания, град.:         90.0

Максимальный  вылет руки радиус, мм:            1130.0

Минимальный вылет  руки радиус, мм:           370.0

Угловая скорость поворота, град./с:            7.5

Радиальная  скорость стрелы, мм/с:              760.0

Ускорение раэгона  при повороте, град./с*с:     6.0

Ускорение торможения при повороте, град./с*с  6.0

 

Номер позиции	Наименование  позиции	Координаты, гр.		Время выполнения, с				Совмещение 1-ДА 0-Нет
		угловые	радиальные	загрузки	разгрузки	загрузки-разгрузки	операции
1	Взятие заг-ки	0	370	0	0,12	0	0	0
2	Обслуж.станка	90	1130	2,9	0,12	0	87	0
3	Выдача детали	0	370	2,9	0	0	0	0
Маршрут: 1-2-3-1

 

 

 

Результаты  расчета

 

Число параллельно  работающих станков            1

Номинальная производительность ячейки, дет./час 27

Транспортный  цикл обслуживания, с               133,5

Цикл обслуживания, с                            133,5

Пробег робота за цикл обслуживания, град.       180,0

    

Заключение

Разработанный РТК предназначен для  изготовления указанных в задании  деталей в условиях серийного  производства. В состав РТК входит токарный станок 16К20ФЗ, промышленный робот «Uniman 1000 (UM1320-PT)» (Япония) и тактовый стол. Технологическая оснастка: трехкулачковый патрон, схват промышленного робота, инструментальная наладка.

Номинальная производительность РТК  – 27 деталей в час, что удовлетворяет необходимому годовому выпуску 70000 деталей. При необходимости увеличения партии выпуска возможна переналадка РТК путем добавления в его состав еще одного станка. Кроме того, после быстрой переналадки, возможно использование разработанного РТК для выпуска других деталей типа валов подобных указанной в задании и имеющих размеры, лежащие в некотором диапазоне.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

1. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы: Справочник. - 2-е изд. - М.: Машиностроение, 1988. - 292 с.
2. Промышленные роботы: Каталог/Под ред. Ю.Г. Козырева. - М.: НИИМАШ, 1982. - 101 с.
3. Промышленные роботы в машиностроении: Альбом схем и чертежей: Учебное пособие /Ю.М. Соломенцев, К.П. Жуков, Ю.А., Павлов и др.; Под общ. ред. Ю.М. Соломенцева. - М.: Машиностроение, 1986. - 140 с.
4. Справочник по промышленной робототехнике. В 2-х кн. Кн.1: Пер. с англ./Под ред. Ш. Нофа.- М.: Машиностроение, 1989. - 480 с.
5. Справочник по промышленной робототехнике. В 2-х кн. Кн.2: Пер. с англ./Под ред. Ш. Нофа.- М.: Машиностроение, 1990. - 480 с.
6. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1/Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд. - М.: Машиностроение, 1986. - 656 с.
7. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2/Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К.Мещерякова. - 4-е изд. - М.: Машиностроение, 1986. - 496 с.
8. Фролов Н.Н. Технология обработки деталей на станках с ЧПУ: Учебное пособие. - Тула, 1991. - 130 с.
9. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Байков А.Н., Оснастка для станков с ЧПУ. Справочник.- 2-е издание перераб. и доп.-М.: Машиностроение,1990-512 с.
10. Справочник инструментальщика /И.А. Ординарцев, Г.В. Филиппов, А.Н. Шевченко и др.; Под общ.ред. И.А.Ординарцева.-Л.:Машиностроение.Ленингр.отдел.,1987.-846 с.
11. Отчет о научно-исследовательской работе "Разработка комплексной САПР станочных систем и технологических процессов для обработки тел вращения". Тула, 1988.
12. Кузнецов М.М. и др. Проектирование автоматизированного производственного оборудования: Учеб. Пособие для вузов/М. М. Кузнецов, Б.А. Усов, В.С. Стародубов.- М.: Машиностроение, 1987.- 288 с.