Введение 3
1 Исходные данные для проектирования 8
1.1 Обзор автодетали 8
1.2 Исходные данные для операции заклёпка 13
1.3 Описание инструмента для клёпки 14
1.4 Исходные данные для нанесения клеевого шва 18
2 Транспортировка и центрирование автодетали 22
2.1 Станция центрирования 22
2.2 Транспортировка автодетали 27
2.3 Расчёт усилия прижима пневматических зажимов 29
2.4 Датчик позиционирования 33
2.5 Подбор подходящего промышленного робота 33
2.6 Описание движений промышленного робота 35
3 Технологическое оборудование процесса сборки 37
3.1 Вспомогательная ось расширения для промышленного робота 37
3.2 Станция клёпки автодетали 40
3.3 Определение типа клёпочного пистолета 43
3.4 Клёпка в станции 45
3.5 Нанесение клеевого шва 52
4 Калибровка рабочего инструмента 56
5 Рабочая зона промышленного робота производственного участка 60
6 Настройка и программирование робота 67
6.1 Настройка оборудования робота 67
6.2 Программирование робота 69
Заключение 72
Список используемых источников 74
Применение роботов в промышленности началось, по историческим меркам, не так давно — чуть больше, чем «полвека назад, но сейчас уже мало какое производство можно представить себе без автоматических линий, без стальных манипуляторов и зорких стеклянных зрачков роботов — эти железные ребята прочно вошли в большинство производственных процессов и уходить не собираются» [22, 35].
Промышленная робототехника является одним из «новых направлений автоматизации производственных процессов, начало развития, которого в нашей стране относится к последнему десятилетию. Комплексный подход к решению технико-экономических и социальных задач, связанных с внедрением их промышленных роботов (ПР), позволил высвободить около 2000 рабочих. В процессе создания, производства и внедрения ПР приходилось сталкиваться с решением ряда сложных научно-технических проблем. Получен большой, опыт по разработке робототехнических комплексов (РТК) и организации автоматизированного производства на базе ПР. Все эти вопросы, получившие отражение в предлагаемой работе, представляют, по нашему мнению, значительный интерес как для широкого круга специалистов, конструкторов и производственников различных отраслей, которые заняты в настоящее время работой по увеличению производства и широкому применению ПР» [5, 19, 20, 22] во всех отраслях народного хозяйства, так и для всех специалистов, работающих в области автоматизации производственных процессов.
Современный этап научно-технической революции характеризуется комплексной автоматизацией производства на базе систем машин--автоматов. До недавних пор в основном применяли специализированные автоматы и автоматические линии, незаменимые в массовом производстве, но нерентабельные в условиях серийного и мелкосерийного производства из -за высокой стоимости, а также длительности разработки, внедрения и 3
переналадки их на новую продукцию». Традиционное управляемое вручную оборудование обеспечивает достаточную гибкость производства, но требует применения квалифицированного труда рабочих и имеет низкую производительность.
За последние десятилетия автоматизация основных технологических операций «(формообразование и изменение физических свойств деталей) достигла такого уровня, что вспомогательные операции, связанные с транспортировкой и складированием деталей, разгрузкой и загрузкой технологического оборудования, выполняемых вручную либо с помощью существующих средств механизации и автоматизации, являются тормозом как в повышении производительности труда, так и в дальнейшем совершенствовании технологии. Обычными методами с помощью существующих технических средств невозможно автоматизировать сборочные, сварочные, окрасочные и многие другие операции. Все это привело к острым противоречиям между совершенством промышленной техники и характером труда при ее использовании, потребностью в трудовых ресурсах и их фактическим наличием, требованиями интенсификации производственных процессов и ограниченными психофизиологическими возможностями человека. Эти причины социального, экономического и технического характера, ставшие основными сдерживающими факторами в развитии производства и дальнейшем повышении производительности труда, а также современные достижения в создании орудий производства, вычислительной техники и электроники привели к бурному развитию робототехники - отрасли, создавшей и производящей новую разновидность автоматических машин - промышленные роботы». По замыслу разработчиков эти машины предназначены для замены человека на опасных для здоровья, физически тяжелых и утомительно однообразных ручных работах. Свое название они получили благодаря реализованной в них идеи моделирования двигательных, управляющих и, в некоторой степени, приспособительных функций рабочих, занятых на повторяющихся трудовых операциях по разгрузке-загрузке технологического оборудования, управлению работой этого оборудования, межоперационному перемещению и складированию деталей, а также на различных сборочных, сварочных, окрасочных и других операциях, выполняемых с применением переносных орудий труда.
...
В результате симуляции компьютерной модели в системе автоматизированного проектирования роботизированного участка цеха сделан следующие выводы:
• выравнивание позиции лонжерона в захватном устройстве может быть осуществлено с применением центрирующей станции. Центрирующая станция осуществляет позиционирование лонжерона за счёт силы притяжения по причине того, что столешница станции наклонена в двух плоскостях;
• расчёт усилия прижима пневматических механизмов для фиксации лонжеронов в транспортирующем устройстве;
• расчётные данные по нагрузке на промышленного робота со стороны захватного устройства, позволили определить тип и модель робота способного выдержать и динамическую и статическую нагрузку в условиях транспортировки двух деталей в одном захватном устройстве ;
• проведённый анализ типа и геометрии клёпочного пистолета гарантирует возможность осуществления соединения деталей клёпками в указанных точках без аварий;
• тип и высота консолей транспортирующего и клёпочного роботов, полученные в ходе проектирования, обеспечивают необходимую достижимость промышленного робота, без выхода за допустимые пределы по осям в процессе движения;
• применение метода измерительных спиц для калибровки рабочего инструмента позволяет также провести быструю проверку расположения оборудования, без привлечения специализированного измерительного оборудования;
• сформированное положение рабочей зоны роботов, обеспечивает работу робота в заданных пределах, не позволяя роботу выйти за ограничение;
• разработанные управляющие программы для транспортирующего и клёпочного роботов, позволяют организовать циклическое взаимодействие всех единиц оборудования участвующих в цикле, на производстве;
• произведена настройка и конфигурирование промышленного оборудования для наладки параллельной работы роботов на производственном участке;
• разработанная пневматическая схема работы устройств позволяет уменьшить затраты ресурсов на пуско-наладочные работы на производстве, поскольку описывает последовательность подключения и работы пневматических переключателей как для транспортирующего устройства , так и для станций.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
