Роботизированные технологические комплексы механообработки

Одна из важных областей применения ПР на вспомогательных операци­ях — обслуживание металлорежущих станков. Здесь ПР выполняют наи­более типичную вспомогательную операцию загрузки-разгрузки оборудования, т. е. установки обрабатываемой детали и снятия ее по оконча­нии обработки. Аналогичные операции осуществляют ПР и при обслу­живании других видов технологического оборудования. Имеются еще и некоторые более специальные вспомогательные операции, выполняемые ПР, такие как смазка пресс-форм, погружение деталей в жидкость, меж­операционная транспортировка, штабелирование и т. д.

Основным технологическим оборудованием в РТК механообработки яв­ляются станки токарные, сверлильные, фрезерные, зубообрабатывающие, шлифовальные и т. д. К технологическому оборудованию предъявляются следующие основные требования: автоматический режим работы, согласуемость его системы управления с системой ПР, возможность доступа манипулятора ПР в зону установки детали на станке.

Для обеспечения автоматического режима РТК в его состав должны вхо­дить устройства удаления стружки, смазки и охлаждения рабочих орга­нов и инструмента, очистки поверхностей базирования, средства кон­троля качества обработки изделий; магазины с поштучной выдачей ориентированных деталей; устройства ограждения. В соответствии с первым требованием, предъявляемым к РТК, основным типом станков для них являются станки с ЧПУ.

Вследствие значительного времени механообработки в таких комплек­сах, как отмечалось в § 14.2, широкое применение получило обслужива­ние одним ПР нескольких станков. Варианты соответствующих компо­новок РТК со стационарными и мобильными ПР приведены на рис. 14.3—14.5.

Для обслуживания станков в простейших случаях применяют ПР с цик­ловым управлением, а наиболее общим вариантом является использова­ние дискретных позиционных ПР. Эти ПР перепрограммируются в сред­нем один раз в неделю, т. е. реже, чем обслуживаемые ими станки с ЧПУ. Средняя длительность цикла работы таких ПР — минуты.

На рис. 16.1, а показана простейшая роботизированная технологическая ячейка "станок-ПР". Деталь, которую надо обработать, ПР берет из ле­вого магазина. В нем детали расположены в ориентированном положе­нии в ячейках или подаются поштучно к ПР. По окончании обработки ПР снимает деталь и кладет ее в правый магазин. Из таких ячеек соби­рают участки, подобные показанному на рис. 14.5. При последователь­ном соединении подобных ячеек в линию все последующие ячейки полу­чают детали из магазина на выходе предыдущей ячейки. Однако для левого магазина самой первой ячейки существует задача предваритель­ного ориентированного размещения в нем деталей, получаемых в общем случае в неориентированном виде, т. е. навалом.

Принципиально возможны следующие варианты решения этой задачи:

·применение специального ориентирующего устройства (рис. 16.1,6);

·использование для загрузки магазина адаптивного ПР;

·применение такого ПР для обслуживания станка первой ячейки (рис. 16.1, в).

Рис. 16.1.Компоновки роботизированных технологических ячеек "станок-ПР":

ТО — основное технологическое оборудование; М — магазин с поштучной

выдачей ориентированных деталей; ОУ — ориентирующее устройство;

Н — детали навалом; АПР — адаптивный ПР

В настоящее время широкое распространение получили специальные ориентирующие устройства типа вибробункеров.

Основной недостаток применения адаптированных ПР — их значитель­ная стоимость. Поэтому в тех случаях, когда могут быть использованы специальные ориентирующие устройства, они являются более пред­почтительными. К сожалению, область их применения, как и вообще всех специальных устройств, ограничена крупносерийным и серийным производствами с достаточно редкой сменяемостью обрабатываемых де­талей. Для ослабления этого ограничения создаются перестраиваемые ориентирующие устройства (со сменными частями и т. п.).

Вариант использования адаптивных ПР непосредственно для обслужи­вания станков в основном применим только при достаточно длительном цикле обработки деталей на станке, продолжительность которого позво­ляет осуществлять обслуживание одним ПР нескольких станков (рис. 16.1, г и д). В этом случае стоимость ПР соответственно распределя­ется на несколько технологических ячеек.