12.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;

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

4. определить регламент обслуживания и профилактики автоматических загрузочных устройств;

5. определить допускаемые ограничения внешних воздействий при работе автоматических устройств.

Рассмотрим размерные связи, возникающие при автоматической установке 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:

В_мах.=,

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 = jВ,

Где j - жесткость системы робот - заготовка - патрон.

Пусть j = 500 н/м, Р <100 н,

тогда В = Р/ j = 100/500 = 0,2 мм.

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

Метод достижения точности - метод полной взаимозаменяемости. При данном методе допуск замыкающего звена

Т = Т₁+Т₂+Т₃+Т₄+Т₅

Допуск соосности В = 0,2 мм составил Т =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 Т.

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.

3. 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

Т/ 2 = 1+0,325+0,205+0,235+0,235

Т= 4мм.

В= 0±2мм.

13.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, и R - электрические, звена 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

Технические параметры манипулятора робота М20П. 40. 01

Устройство управления робота М20П. 40. 01

Промышленный робот М20П. 40. 01 оснащен устройством программного управления (УПУ ПР) «Контур 1».

Назначение и состав УПУ ПР «КОНТУР 1»

УПУ ПР «Контур 1» предназначен:

для управления манипулятором в ручном и автоматическом режимах;

для управления оборудованием робототехнического комплекса (РТК) в ручном и автоматическом режимах;

для приема сигналов от оборудования РТК в автоматическом режиме.

Укрупненная структурная схема УПУ ПР «Контур 1»приведена на рис.5.

Рис.5.Укрупненная структурная схема УПУ ПР «Контур 1»