4.8 Автоматизована обробка зубчастих коліс.

Незважаючи на значну кількість зубчастих передач, що застосовується в машинобудуванні, автоматизована обробка зубчастих коліс ще не набула широкого використання. Розглянемо для прикладу компоновку автоматизованої механічної обробки 48 найменувань зубчастих коліс діаметром (60...100) мм, що наведена на рис. 3.

Конструктивними ознаками зубчастих коліс є конічні, криволінійні та ступінчасті поверхні, виточки, вибірки, канавки, фаски на зовнішніх, внутрішніх та торцевих поверхнях. Основний матеріал – корозійностійкі сталі.

Автоматизована дільниця складається з семи верстатів з ЧПК мод. АТПр-3М12, що розташовані в одну лінію, промислового робота чи автооператора, транспортно-накопичувальної системи, диспетчерського пульту, пульту контролю та комплектувального майданчику.

Оснащення, яке запроектовано для всіх груп деталей, дає змогу обробляти ці деталі без переналагодження за відповідної черговості запуску.

Через більшу величину допоміжного часу в порівнянні з машинним, виникла необхідність автоматизувати роботи, що пов’язані із вилученням та установкою деталей. Для цього передбачено автооператор, який обслуговує всю дільницю. Він виконаний у вигляді поворотного механізму з двома захватами, який змонтовано на одній корекції разом з магазином на вісім захватів, кожний з яких має власне переміщення та керування. Пошук технологічного обладнання, задану точність установу маніпулятора здійснює блок безконтактних датчиків.

Маніпулятор згідно до програми здійснює пошук необхідних захватів, закріплює їх на механізмі захоплення і зупиняється над доріжкою магазину-накопичувача, що відповідає адресі верстата, далі, після захоплення заготовки, доставляє її до верстата, з якого знімає готову деталь, замінюючи її заготовкою.

Зберігання заготовок, напівфабрикатів, готових виробів, інструментальних блоків та оснащення здійснюється у спеціальній тарі, що розміщена в комірках стелажа, які мають визначену адресу. Тара, у вигляді металевого ящика з комірками, транспортується на склад і в зворотному напрямку спеціально обладнаного електрокарою із завантажувально-роликовим пристроєм на вісім ящиків. Розвантажувально-навантажувальні роботи біля стелажа виконує автоматизований кран-штабелу.

На місце комплектації заготовка, оснащення та інструменти доставляються електрокарою, звідки деталі поступають у магазини-накопичувачі, що змонтовані біля кожного верстата. Завантажують магазини-накопичувачі і знімають деталі вручну.

Типовий гнучкий зубооброблювальний модуль складається із зубофрезерного верстата з ЧПК, портального робота, керування якого здійснюється від ЕОМ верстата, та системи механізмів для вилучення та встановлення заготовок (деталі) та інструментів. Застосування такого модуля дозволяє зменшити та 20% штучний час виготовлення шестерен, а пiдготовчо-заключний час скоротиться з 90 хв. ( у традиційного обладнання ) до 4 хвилин. Модуль дозволяє можливість роботи впродовж зміни без оператора. Він може бути вбудований в гнучкі автоматизовані лiнiї та дiльницi.

На рис. показана компоновка роботизованого комплекса для автоматизації процесу алмазного розточування шестерень масою до 10 кг. I діаметром до 75 мм. Промисловий робот «Бриг-10» напального типу захоплює дві заготовки iз завантажувального пристрою періодичної дії та зо допомогою подвійного захватного пристрою встановлює їх у двопозицiйний алмазно-розточний верстат. Пiсля закiнчення обробки, робот розвантажує верстат i подає деталь в тару. Тривалість циклу обробки деталі 0,43 хвилин.

4.9 Автоматизація складальних операцій.

Складальні роботи за своєю трудомісткістю займають друге місце після механічної обробки різанням. Необхідність механізації та автоматизації процесу складання обумовлена шкідливою монотонністю ручної праці. Складальне виробництво є найменш механізованим (20-25 % загального обсягу та лише 6%-автоматизовані). Складність механізації та автоматизації складальних робіт пов’язана з необхідністю застосування специфічних методів та засобів, що характерні для ручної праці.

Найбільш перспективним є напрямок механізацїй та автоматизації складальних робіт, що пов’язаний з створенням спеціального та універсального переналагоджувального обладнання за модульним чи блочним принципом проектування.

Перевагою модульного конструювання складальних машин є можливість комплектації модулів у складальних машинах, які потребують конкретного виробництва. Під час розробки таких автоматизованих модулів для умов серійного чи малосерійного виробництва необхідно врахувати такі дві основні вимоги : об’єднання складальних одиниць у групи необхідно виконувати за технологічною подібністю, а розробку технологічних процесів складання виробів виконувати для представника кожної групи.

До того ж, необхідно проводити раціональну концентрацію операцій, що дозволяє проводити складання виробів за меншої кількості установок., а також передбачити рівень універсальності технічних засобів, що входять в комплекс, який би забезпечив швидке переналагодження комплекса для переходу на складання іншого виробу.

Таким вимогам найбільш повно відповідає складальне обладнання з ЧПК, з інструментальними головками чи інструментальними магазинами, а також роботизовані технологічні комплекси і роботизовані технологічні лінії. Найбільш раціонально компоновка РКТ складається з модулів, що розподіляються за функціональними ознаками.

Згідно до класифікації модулів РТК за функціональними ознаками, можна виділити такі основні групи:

1. Маніпулятори, які вибирають для компоновок РТК за вимогами забезпечення необхідної вантажопідйомності, зони обслуговування, кількості технологічного обладнання, що обслуговуються, ступені рухомості для виконання технологічного процесу та економічних показників. В залежності від серійності виробництва вибирають робота-маніпулятори від малої універсальності та 3-4 степенями рухомості (крупносерійне) до великої універсальності з 6-ма та більше ступені рухомості (малосерійне) та сотнями точок позиціювання.

2. Модулі кріплення РМ. Їх виконують у вигляді спеціально спроектованих кронштейнів з елементами кріплення ТО та переміщенням РМ в 3-ох координатах.

3. Модулі завантажувальних та розвантажувальних робіт.

4. Різного виду захватні пристрої (вакуумні, механічні, магнітні і т.п.), різний інструмент для оснащення маніпулятора для виконання відповідних технологічних операцій (загвинчування, клепання тощо).

Новостворений РТК, як правило, якісно не відрізняється від базового для раніше існуючої конструкції,а лише забезпечує новий технологічний процес. Комплекс РСК 02.00, що зображений на рис. 3, призначений для автоматизації технологічного процесу складання вузлів електроапаратів,що складаються з деталей типу вала-втулки масою до 0.2 кг. Деталі, які необхідно скласти, в орієнтованому вигляді подаються на позицію відвантаження. Маніпулятори настольного типу РСК 02.12 транспортують деталі в складальне пристосування, що знаходиться на пресі, та після запресування вилучають їх у зібраному вигляді. З’єднання деталей проводиться за допомогою пневмопресу РСК 02.11-000. Комплекс на 30 % підвищує продуктивність праці і дозволяє вивільнити 2-3 робочих у зміну.