Транспортно-загрузочные и складские системы ГПС

  • Вид работы:
    Контрольная работа
  • Предмет:
    Информатика, ВТ, телекоммуникации
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    960,11 kb
  • Опубликовано:
    2010-05-22
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Транспортно-загрузочные и складские системы ГПС

Транспортно-загрузочные и складские системы ГПС

 

Устройства автоматической загрузки и разгрузки станков


Загрузочно-разгрузочные устройства технологического оборудования относятся к операционному транспорту и могут быть смонтированы как непосредственно на станке, так и в виде промышленных роботов над рабочей зоной и перед рабочей зоной.

Промышленные роботы применяются для обслуживания технологического оборудования при обработке деталей типа тел вращения или призматических деталей с массой до 20кг. В некоторых случаях промышленные роботы используют в комплексах, обрабатывающих корпусные детали с массой более 20 кг.

В качестве вспомогательного оборудования, компонуемого с промышленными роботами, используются тактовые столы, магазины-накопители и тактовые транспортеры. Тактовые столы предназначены для транспортирования деталей в зону захвата робота. Заготовку устанавливают непосредственно на пластину стола или на спутники.

Для успешного функционирования на производстве ГПМ и РТК кроме станков с ЧПУ, ПР снабжаются дополнительной технологической оснасткой - вспомогательным оборудованием.

Вспомогательное оборудование предназначено для:

1) накопления определенного количества ориентированных заготовок на начальной позиции комплекса;

2) поштучной выдачи заготовки в определенную точку пространства для взятия ее охватом робота (при необходимости);

3) транспортирования заготовок и изделий между последовательно расположенным оборудованием внутри комплекса с сохранением ориентации;

4) переориентации заготовок и изделий, если это нужно;

5) хранения межоперационного задела и задела между комплексами.

Вспомогательное оборудование, входящее в состав транспортно-накопительной системы, как правило, не имеет между собой ни конструктивных, ни информационных связей и все команды получает от технологического оборудования и промышленных роботов. В качестве накопительных устройств в комплексе могут применяться лотки (скаты, склизы), шаговые конвейеры различного типа, цепные конвейеры, фуговые накопительные устройства, тупиковые накопители, роликовые конвейеры и многоместная тара. Соответствующий тип транспортно-накопительного устройства выбирают, тщательно анализируя заготовку и изделия, особенности технологического оборудования и промышленных роботов.

Вспомогательные устройства РТК можно разделить на несколько типов:

Стационарные вспомогательные устройства (бункерно-загрузочные устройства) жестко устанавливаются в определенном положении. Они предназначены для подачи ориентированных заготовок в зону обслуживания промышленного робота. В стационарных вспомогательных устройствах изделия могут предварительно загружаться оператором, подаваться в рабочую позицию под собственным весом или с помощью специальных устройств.

Подвижные (сменные) технологические приспособления (палеты, кассеты), как правило, имеют прямоугольную, плоскую форму, на их верхней поверхности располагаются изделия в специальных гнездах. Такие устройства позволяют производить загрузку вне РТК, например, на складе, и могут быть поданы в рабочую зону автоматически, скажем с помощью робокара.

Вращающиеся вспомогательные устройства представляют собой вращающийся круглый стол с шаговым приводом. Заготовки располагаются по периферии стола в специальных гнездах или на штырях в зависимости от ее конфигурации. Недостаток накопителей такого типа - их ограниченная емкость.

Транспортные вспомогательные устройства представляют собой цепной, многозвенный конвейер, перемещающийся в горизонтальной плоскости на двух звездочках, одна из которых - ведущая - с шаговым приводом. Преимущество таких накопителей - относительно большая емкость и возможность соединения с другим РТК или иным оборудованием.

 

Ориентирующие устройства. Классификация и основные узлы


Значительное число роботов, не обладающих средствами очувствления, могут манипулировать только теми деталями и изделиями, которые предварительно ориентированы и точно позиционированы в исходном положении. Поэтому такие роботы для встраивания в РТК должны быть оснащены некоторыми сервисными устройствами, осуществляющими ориентацию заготовок или деталей (для операции сборки) и подачу их в зону обслуживания промышленного робота.

Трудность создания механизмов ориентирования обусловлена необходимостью соблюдения ряда условий: укладка всех заготовок в требуемом положении, надежность прохождения заготовок в механизме ориентирования и выдачи их в лоток, исключение возможных повреждений заготовок в процессе ориентирования, обеспечение требуемой производительности. Несоблюдение одного из этих условий может привести к тому, что механизм ориентирования не обеспечит требуемой производительности.

Ориентирование заготовок есть процесс автоматического разворота заготовок в требуемое положение. Оно происходит при движений заготовок в механизме ориентирования.

Для разворота заготовок в требуемое положение используют, с одной стороны, особенности формы заготовок (наличие отверстия, паза, бурта, головки) или смещения их центра тяжести относительно оси симметрии, с другой стороны, форму ориентирующего звена (фасонные вырезы, щель и др.). В зависимости от выбора той или иной особенности формы заготовки и формы ориентирующего звена различаются и способы ориентирования.

Если заготовка имеет отверстие, а ориентирующее звено вид крючка, то такой способ ориентирования называют "надевание заготовки на крючок".

Если для ориентирования принимают головку заготовки, а ориентирующее звено - сектор со щелью, то такой способ называют "ориентирование щелью", или "западание в щель".

Ориентирование заготовок может производиться в один и в два приема. Ориентирование в один прием осуществляется в процессе захвата заготовок. Например, в крючковых загрузочных устройствах заготовка захватывается крючком за отверстие. Следовательно, захват заготовок является в то же время и процессом окончательного ориентирования.

Ориентирование в два приема осуществляется раздельно: предварительное - во время захвата, окончательное - при прохождении через вторичный механизм ориентирования, например, в дисковых загрузочных устройствах предварительное ориентирование длинных цилиндрических колпачков производится при западании их в прямоугольные вырезы диска, а окончательное - при транспортировании в верхнем положении специальным механизмом вторичного ориентирования. (Рис.1,2)

Окончательное ориентирование заготовок может осуществляться как внутри бункера, так и вне бункера. В многопозиционных загрузочных устройствах механизмы ориентирования встраивают в захватный диск, поэтому заготовки такими бункерно-ориентирующими устройствами выдаются из бункера в лоток окончательно ориентированными. В ряде конструкций бункерно-ориентирующих устройств предварительное ориентирование производится внутри бункера, а вторичное - вне бункера. Механизм ориентирования в этом случае можно устанавливать в начале, середине или в конце лотка.

Для классификации механизмов ориентирования выделяем шесть основных, наиболее распространенных способов ориентирования:

I - надевание заготовки на крючок;

II - западание заготовки в щель;

III - западание заготовки в фасонный вырез по профилю заготовки;

IV - поворот заготовки на фасонных губках и других опорах;

V - по расположению центра тяжести;

VI - западание заготовки в трубку;

VII - особые случаи ориентирования, например ориентирование заготовок по их электрическим свойствам (в частности, ориентирование селеновых шайб).

 

Бункерные загрузочно-ориентирующие устройства


В данном разделе рассматриваются стационарные вспомогательные устройства, жестко устанавливаемые в определенном положении, предназначены для подачи ориентированных заготовок в зону обслуживания промышленного робота.

На первом этапе развития транспортно-загрузочных устройств были созданы загрузочные устройства типа магазинов, в которых ориентирование и загрузка заготовок осуществлялись человеком, на втором этапе - появились бункерно-загрузочные устройства, которые позволили полностью автоматизировать процесс подачи заготовок.

Создание автоматических линий потребовало создания специальных загрузочных устройств, которые конструктивно были бы связаны с основным технологическим оборудованием, работающем в едином цикле. Необходимость появления универсальных и мобильных транспортно-загрузочных устройств для условий серийного производства привела к созданию промышленных роботов.

Целесообразность применения тех или иных транспортных и загрузочных устройств определяется прежде всего их экономической эффективностью, а также облегчением условий труда и безопасностью работы. Проектирование и выбор таких устройств в основном зависят от заготовки, типа оборудования, способа организации производства (автоматические линии, участки) и вида производства (массового, крупносерийного, серийного, мелкосерийного, индивидуального).

Так, например, процесс транспортирования заготовок на металлорежущем станке состоит из следующих операций: загрузки (перемещение в бункере, захват манипулятором или роботом, ввод в рабочую зону, ориентация их, установка и закрепление) и разгрузки (раскрепление после обработки, съем, вывод из рабочей зоны, перемещение на позицию складирования).

Основные требования, предъявляемые к транспортным устройствам: простота конструкции, высокая надежность работы, возможность накопления требуемого количества заготовок, возможность быстрого обнаружения и устранения неисправностей, удобство загрузки и разгрузки заготовок, быстродействие, совмещение холостых ходов механизмов с рабочим циклом, точность позиционирования.

В зависимости от применения той или иной силы (тяжести, внешней, инерции) различают четыре вида транспортирования:

1) самотечное, под действием силы тяжести;

2) принудительное, под действием внешней силы;

3) вибрационное, под действием силы инерции;

комбинированное.

Бункерное загрузочно-ориентирующее устройство относится к категории транспортных устройств, не встраиваемых в станок. (БЗОУ) состоит из группы механизмов, предназначенных для приема заготовок навалом и выдачи их в рабочую зону промышленного робота ориентированными в пространстве и во времени:

Предбункер предназначен для создания необходимого запаса заготовок, обеспечивающих требуемое время непрерывной работы станка, и создания благоприятных условий для работы бункера.

Бункер принимает заготовки навалом и выдает их ориентированными в пространстве (первичная ориентация).

Лоток служит для транспортирования заготовок между функциональными механизмами бункерного загрузочно-ориентирующего устройства. Лоток может выполнять функции магазина и устройства вторичной ориентации.

Устройство автоматического ориентирования осуществляет вторичное ориентирование заготовок сложной формы.

Магазин принимает, накапливает и сохраняет окончательно ориентированные заготовки. Он компенсирует неравномерную производительность бункера.

Отсекатель и питатель работают синхронно с рабочими органами станка, подавая заготовку в рабочую зону в определенные периоды рабочего цикла. Они ориентируют заготовки во времени. В РТК питателем является промышленный робот. В зависимости от способа подачи заготовок из навала бункера бывают:

с поштучной выдачей заготовок,

с выдачей заготовок порциями,

с непрерывной выдачей заготовок.

Бункеры с поштучной выдачей заготовок: карманчиковые и крючковые. Производительность этого типа бункеров определяется по формуле

Qср=Кzn, (1)

где: - К - коэффициент заполнения захватных органов; z - число захватных органов (карманов, крючков), принимающих участие в одном цикле работы; n - число циклов работы (оборотов, двойных ходов) в минуту.

Крючковые бункеры. Применяются для загрузки заготовок с внутренними отверстиями (втулки, колпачки, шайбы). Основной тип бункера с крючками на периферии представлен на рис.4, а.

Бункеры с выдачей заготовок порциями: секторные, шиберные, дисковые, щелевые, лопастные, элеваторного типа. Производительность бункеров такого типа определяется по формуле

Qсp = Kzmn, (2)

где К - коэффициент заполнения захватных органов; z - число захватных органов (секторов, шиберов, пазов в диске, лопастей), принимающих участие в одном цикле работы; m - число заготовок, которое может быть захвачено одним захватным органом; n - число рабочих циклов (оборотов, двойных ходов) в минуту.

Секторные и шиберные бункеры. Применяются для загрузки заготовок типа винтов, болтов, заклепок, шайб, гаек.

Бункеры с непрерывной выдачей заготовок: трубчатые, фрикционные, вибрационные. Производительность бункеров этого типа определяется по формуле

Qcp=Kv/l, (3)

где К - коэффициент западания для трубчатых бункеров; коэффициент, учитывающий проскальзывание, заторы и т.д., для фрикционных и вибрационных бункеров; v - средняя скорость движения заготовок, м/мин; l - размер заготовок в направлении движения, м. В трубчатых и вибрационных бункерах определение теоретической производительности затруднено из-за переменной скорости движения заготовок.

Трубчатые бункеры. Заготовки перемещаются за счет собственного веса, их первичная ориентация осуществляется трубкой. Конструктивно они различаются по виду движения трубки (вращательные, возвратно-поступательные или комбинированные) и в зависимости от того, какая часть бункера совершает эти движения - трубка или кожух (рис.5).

Дисковые фрикционные бункеры. Применяют для загрузки и транспортирования плоских заготовок типа колец, фланцев, дисков (Рис.6).

Вибрационные транспортные устройства.

Широко применяют в машиностроении для загрузки и транспортирования штучных заготовок в зону обработки, транспортирования их от станка к станку, для удаления стружки и т.д.

Их можно условно разделить на три группы: вибрационные лотки и транспортеры; вибрационные бункеры; вибрационные подъемники и накопители.

Рис.1 - Механизмы ориентирования в один прием

Рис.2. Механизмы ориентирования в два приема

Рис.3 - Схема карманчикового бункера


Рис.5 - Трубчатые бункеры

Рис.6 - Дисковые фрикционные бункеры

Список литературы


1. Автоматизированная подготовка программ для станков с чпу, (Справочник) / Р.Э. Сафраган, Г.Б. Евгенев, А.Л. Дерябин и др.; Под общей ред. Р.Э. Сафрагана. - К.: Техника, 1986. - 191 с.

2. Р.И. Гжиров, П.П. Серебреницкий. Программирование обработки на станках с чпу. Справочник, - Л.: Машиностроение, 1990. - 592 с.

Похожие работы на - Транспортно-загрузочные и складские системы ГПС

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!