Назначение и классификация манипуляторов

При размерной обработке деталей на станках необходимо выполнение большого числа разнообразных вспомогательных операций, связанных с перемещением деталей, их ориентацией, зажимом, фиксацией, доворотом, захватом и т.д. Манипуляторами будем называть устройства, предназначенные для выполнения на станках вспомогательных технологических операций над деталями или инструментами. По мере повышения степени автоматизации обработки деталей в машиностроении роль манипуляторов возрастает. Особенно велико их значение в полностью автоматизированном изготовлении деталей машин, поскольку именно манипуляторы обеспечивают автоматизацию потока деталей при их проходе через все технологические процессы производства. Система автоматического производства деталей может быть разделена на несколько основных подсистем, в числе которых важное место принадлежит подсистеме манипулирования обрабатываемыми деталями.

Элементарные вспомогательные технологические операции, из которых складываются все более сложные операции, представлены в табл. 4. Примеры потока обрабатываемых деталей за счет устройств, осуществляющих последовательность элементарных вспомогательных операций, приведены на рис. 31. Все элементарные вспомогательные операции обозначены символами, а основные технологические операции квадратами в двойной рамке. Если несколько элементарных операций осуществляются одним манипулирующим устройством, то они объединены пунктиром.

Однооперационные манипуляторы, выполняющие лишь одну вспомогательную операцию (транспортирование, зажим, поворот, фиксацию и т.д.), нашли широкое применение в крупносерийном и массовом производстве. Там же используют и несложные манипуляторы, объединяющие две-три элементарные вспомогательные операции.

Многооперационные манипуляторы, выполняющие сложный набор вспомогательных операций, иногда с возможностью изменения их последовательности, перспективны в условиях мелкосерийного производства. Определенные типы многооперационных манипуляторов получили название автооператоров и универсальных манипуляторов с ЧПУ (промышленные роботы).

Конструкция манипулирующих устройств, а часто и сами способы манипулирования в значительной мере зависят от основных параметров обрабатываемых деталей – формы, габаритов, массы, материала, шероховатости поверхности. Подавляющее большинство деталей машиностроения можно классифицировать. Пример распределения деталей типа тел вращения и призматических по форме дан в табл. 5.

Таблица 4

Операции манипулирования

Символ	Операция	Символ	Операция
	Бункерование     Укладка в магазин   Адресное складирование   Транспортирование     Отделение от потока (отсечка)     Ориентация     Поворот		Разделение потока   Соединение потоков   Подача на упор (фиксация)   Захват     Зажим   Разжим   Переворот

Рис. 31. Манипулирующие устройства к станку:

а – к специальному сверлильному; б – к шлифовальному

Таблица 5

Классификация транспортируемых деталей

Деталь	Соотношение размеров	Эскиз	Деталь	Соотношение размеров	Эскиз
Шар	-		Стакан	L»D
Шар со скосом или с отверстием	-	Шайба со скосом	L<D
Вал	L/D>1	Кольцо со скосом
Ролик	-	Болт с головкой	L>D
Втулка	L»D	Призма	В»Н»L
Шайба	L<D	Коробка
Кольцо	Брус	В»Н<L
Вал с уступом	L>D	Пластина
Ролик с уступом	L»D	Пластина с отверстием	В<Н>>L