Статья: Роботизированные технологические комплексы для механической обработки деталей

Общие сведения о роботизированных технологических комплексах для механической обработки деталей

При механической обработке деталей на станках промышленные роботы, как правило, используются для автоматизации вспомогательных операций, которые связаны с обеспечением потоков инструментов и заготовок. Основные варианты использования промышленных роботов при автоматизации процессов механической обработки деталей на станках следующие:

1. Обслуживание одного станка в составе гибкого производственного модуля.
2. Обслуживание группы станков, которые образуют гибкий автоматизированный производственный участок.
3. Обслуживание группой промышленных роботов гибких автоматизированных линий.

В составе гибкого производственного модуля робот обслуживает три позиции: рабочую позицию станка, загрузочную позицию накопителя, разгрузочную позицию транспортера или накопителя. Производительность обрабатывающего модуля определяется коэффициентом использования станка, зависящим от продолжительности его обслуживания роботом, которая относится к общей продолжительности обработки детали на станке:

$Кст = I - T/t$

Общее время простоя станка определяется временем манипулирования заготовкой и деталью. Чтобы его сократить либо увеличивают скорость движения манипулятора и уменьшают общую длину перемещений рабочего органа, либо совмещают время манипулирования с рабочим циклом станка, создавая рациональную компоновочную схему роботизированного технологического комплекса. На рисунке ниже представлена схема роботизированного технологического комплекса, в которой используется консольный робот.

Рисунок 1. Схема роботизированного технологического комплекса, в которой используется консольный робот.

Здесь: 1 - основное оборудование; 2 - транспортные линии; 3 - консольный промышленный робот.

Комплексы, в которых используются консольные роботы широко распространены в процессе транспортировки деталей. Транспортные линии представляют собой дугу или полную окружность, оборудование размещается по окружности. Данные компоновочные решения позволяют компактно размещать технологическое оборудование, требуют минимальных капитальных вложений, но при этом обладают рядом недостатков: ограниченное количество обслуживаемых станков, небольшая грузоподъемность, стесненность компоновки, необходимость согласования циклов обработки, с целью ликвидации простоев. На рисунке ниже представлен пример схемы роботизированного комплекса с портальным роботом, обеспечивающая гибкость транспортной системы, но при этом ее расширение проблематично.

Рисунок 2. Схема роботизированного комплекса с портальным роботом.

Здесь: 1 - станки; 2 - транспортер; 3 - портальный робот; 4 - бункеры.

При использовании в составе роботизированного технологического комплекса транспортной тележки трасса движения делается прямолинейной, участок обслуживается одной тележкой, но возможность обгонных путей отсутствует. Оборудование может располагаться с одной или двух сторон. Такая система широко распространена, требует небольших капитальных затрат, характеризуется большой грузоподъемностью, надежностью и производительностью, пример изображен на рисунке ниже.

Рисунок 3. Схема системы с транспортной тележкой.

Здесь: 1 - станки; 2 - бункер; 3 - тележка.

Требования к промышленному роботу в составе технологического комплекса механической обработки деталей

Требования к промышленному роботу в составе технологического комплекса механической обработки деталей следующие:

1. Технологические и конструктивные параметры промышленного робота такие, как грузоподъемность, точность позиционирования, размеры рабочей зоны, тип программного управления, скорость перемещения рабочих органов, должны соответствовать параметрам станков, которые он обслуживает.
2. Использование промышленного робота должно обеспечить рост производительности станков минимум на 20 %, повысить качество механической обработки, увеличить коэффициент загрузки станков в 2-2,5 раза, снизить трудоемкость на единицу продукции.
3. Промышленный робот должен иметь такое число степеней подвижности, которое обеспечит необходимый объем операций при обслуживании станка и вспомогательного оборудования комплекса.
4. Степень универсальности в случае перехода роботизированного технологического комплекса на обработку нового типа изделий должна сопровождаться минимальной переналадкой промышленного робота.
5. Уровень надежности робота должен обеспечивать наработку минимум 1000 часов.
6. Должна быть зона безопасности, из которой персонал может наблюдать за процессом, а в случае аварийной ситуации принимать меры по ее ликвидации, не подвергаясь риску травмирования.