Помощь студентам в учебе
Разработка модульной оснастки робота в условие применения в гибком производственном модуле
|
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1 Этапы развития машиностроительного производства 8
1.1.1 Локальная автоматизация производства 8
1.1.2 Ориентирование на интегрированное компьютерное управление 9
1.1.3 Концепция рационального производства 10
1.1.4 Индустрия 4.0 12
1.2 Современные возможности робота 16
2. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РОБОТОВ В СОВРЕМЕННЫХ
УСЛОВИЯХ 23
2.1 Виды достоинство и недостатки загрузки с применением различных
вариантов робототехнических решений 25
2.2 Диагностика промышленного робота 28
2.3 Диагностика с точки зрения свойств отельных элементов робота 31
2.4 Основные элементы промышленного робота компании Сийе 33
2.5 Анализ производственного процесса 39
2.5.1 Служебное назначение детали 40
2.5.2 Разработка операционного технологического процесса 44
2.5.3 Выбор технологических баз 46
2.5.4 Описание технологического процесса 47
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА 53
3.1 Варианты конструкторской реализации процесса загрузки 54
3.2 Модульная оснастка промышленных роботов 58
3.3 Методика подбора модульной оснастки 64
3.4 Расчет модульных оснасток при помочи, конечно-элементного
моделирования CAE 70
3.5 Планировка эксперимента 77
4 ПРОГРАММИРОВАНИЕ РОБОТА 81
4.1 Принципы управления промышленным роботом 81
4.2 Классификация систем управления движения инструмента 82
4.3 Online программирование 83
4.3.1 Метод Teach-In 83
4.3.2 Метод Playback 85
4.4 Offlineпрограммирование 85
4.4.1Методика подбора Offlineпрограмм 86
5 ПРОЕКТ ГИБКОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО УЧАСТКА 92
5.1 ГПМ в современном производстве 93
5.2 Переналадка с учетом современных возможностей 96
5.3 Проектирование участка механической обработки 99
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 103
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1 Этапы развития машиностроительного производства 8
1.1.1 Локальная автоматизация производства 8
1.1.2 Ориентирование на интегрированное компьютерное управление 9
1.1.3 Концепция рационального производства 10
1.1.4 Индустрия 4.0 12
1.2 Современные возможности робота 16
2. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РОБОТОВ В СОВРЕМЕННЫХ
УСЛОВИЯХ 23
2.1 Виды достоинство и недостатки загрузки с применением различных
вариантов робототехнических решений 25
2.2 Диагностика промышленного робота 28
2.3 Диагностика с точки зрения свойств отельных элементов робота 31
2.4 Основные элементы промышленного робота компании Сийе 33
2.5 Анализ производственного процесса 39
2.5.1 Служебное назначение детали 40
2.5.2 Разработка операционного технологического процесса 44
2.5.3 Выбор технологических баз 46
2.5.4 Описание технологического процесса 47
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА 53
3.1 Варианты конструкторской реализации процесса загрузки 54
3.2 Модульная оснастка промышленных роботов 58
3.3 Методика подбора модульной оснастки 64
3.4 Расчет модульных оснасток при помочи, конечно-элементного
моделирования CAE 70
3.5 Планировка эксперимента 77
4 ПРОГРАММИРОВАНИЕ РОБОТА 81
4.1 Принципы управления промышленным роботом 81
4.2 Классификация систем управления движения инструмента 82
4.3 Online программирование 83
4.3.1 Метод Teach-In 83
4.3.2 Метод Playback 85
4.4 Offlineпрограммирование 85
4.4.1Методика подбора Offlineпрограмм 86
5 ПРОЕКТ ГИБКОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО УЧАСТКА 92
5.1 ГПМ в современном производстве 93
5.2 Переналадка с учетом современных возможностей 96
5.3 Проектирование участка механической обработки 99
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 103
Отличительной особенностью современного этапа развития технологии машиностроения является широкое использование достижений фундаментальных и общеинженерных наук для решения теоретических проблем и практических задач технологии машиностроения. Различные разделы математических наук, теоретической механики, физики, химии, теории пластичности, материаловедения, кристаллографии и многих других наук принимаются в качестве теоретической основы новых направлений технологии машиностроения или используются в качестве аппарата для решения практических технологических вопросов, существенно повышая общий теоретический уровень технологии машиностроения и ее практические возможности. Распространяются применение вычислительной техники при проектировании технологических процессов и математическое моделирование процессов механической обработки. Осуществляется автоматизация программирования процессов обработки на широко распространяющих станках с ЧПУ. Создаются системы автоматизированного проектирования технологических процессов — САПР ТП.
Продолжается совершенствование технологических процессов изготовления деталей машин и сборки (в особенности в направлениях создания малоотходной технологии, чистовой обработки и автоматизации сборочных работ). Развитие технологии машиностроения на данном этапе должно «осуществлять переход к массовому применению высокоэффективных систем машин и технологических процессов, обеспечивающих комплексную механизацию и автоматизацию производства, техническое перевооружение его основных отраслей».
Необходимость повышения эффективности общественного
производства и ускорения научно-технического прогресса ставит перед отечественным машиностроением задачи широкого внедрения прогрессивных технологий на базе создания и скорейшего освоения новой техники. Комплексная автоматизация и механизация, основанная на применении гибких производственных систем (ГПС), станков с ЧПУ и роботизированных
станочных модулей, управляемых от ЭВМ, является важнейшим направлением в решении рассматриваемых задач интенсификации
производства, технологической гибкости, обеспечивающей минимальное участие человека в производственном процессе.
Основными составными частями гибкой производственной системы являются ГПМ и РТК.
Гибкий производственный модуль (ГПМ) - единица технологического оборудования для производства изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик с программным управлением, автономно функционирующая, автоматически осуществляющая все функции, связанные с их изготовлением, имеющая возможность встраивания в ГПС.
Роботизированный технологический комплекс (РТК) - совокупность единицы технологического оборудования, промышленного робота средств оснащения, автономно функционирующая и осуществляющая многократные циклы.
Наибольшего технико-экономического эффекта от внедрения роботизированных технологических комплексов можно достичь, используя унификацию их конструктивных элементов и агрегатно-модульный принцип построения.
Унификация и агрегатирование при проектировании оборудования для ГПС обеспечивают: увеличение гибкости отдельных компонентов и комплексов в целом за счет возможности наиболее полного и эффективного выполнения технологических задач; сокращения сроков проектирования оборудования, используя типовые конструкторские решения; снижение затрат на выпуск и освоение комплексов благодаря серийному выпуску основных унифицированных компонентов; увеличение надежности работы оборудования комплексов в связи с применением апробированных конструкций унифицированных компонентов.
Наибольшего технико-экономического эффекта от внедрения роботизированных технологических комплексов можно достичь, используя унификацию их конструктивных элементов и агрегатно-модульный принцип построения.
Унификация и агрегатирование при проектировании оборудования для ГПС обеспечивают: увеличение гибкости отдельных компонентов и комплексов в целом за счет возможности наиболее полного и эффективного выполнения технологических задач; сокращения сроков проектирования оборудования, используя типовые конструкторские решения; снижение затрат на выпуск и освоение комплексов благодаря серийному выпуску основных унифицированных компонентов.
Автоматизированное производство деталей создает условия для одновременного достижения высокой производительности, сопоставимой с возможностями автоматических поточных линий, и увеличение надежности работы оборудования комплексов в связи с применением апробированных конструкций унифицированных компонентов.
Дальнейшим развитием унификации является агрегатирование, т.е. построение оборудования из стандартных узлов, которые представляют собой функционально и конструктивно независимые модули, обеспечивающие создание кинематически автономных агрегатов с унификацией их компонентов, подвижных и неподвижных соединений.
Увеличение степени автоматизации и, как следствие, расширение технологических задач, решаемых без непосредственного участия человека, означает повышение роли инженерно-технического обеспечения в создании и управлении современным машиностроительным производством. В
соответствие с этим инженеру, работающему в области машиностроительного производства, требуются глубокие знания технологии, станочного
оборудования, компьютерной и информационно-измерительной техники.
Продолжается совершенствование технологических процессов изготовления деталей машин и сборки (в особенности в направлениях создания малоотходной технологии, чистовой обработки и автоматизации сборочных работ). Развитие технологии машиностроения на данном этапе должно «осуществлять переход к массовому применению высокоэффективных систем машин и технологических процессов, обеспечивающих комплексную механизацию и автоматизацию производства, техническое перевооружение его основных отраслей».
Необходимость повышения эффективности общественного
производства и ускорения научно-технического прогресса ставит перед отечественным машиностроением задачи широкого внедрения прогрессивных технологий на базе создания и скорейшего освоения новой техники. Комплексная автоматизация и механизация, основанная на применении гибких производственных систем (ГПС), станков с ЧПУ и роботизированных
станочных модулей, управляемых от ЭВМ, является важнейшим направлением в решении рассматриваемых задач интенсификации
производства, технологической гибкости, обеспечивающей минимальное участие человека в производственном процессе.
Основными составными частями гибкой производственной системы являются ГПМ и РТК.
Гибкий производственный модуль (ГПМ) - единица технологического оборудования для производства изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик с программным управлением, автономно функционирующая, автоматически осуществляющая все функции, связанные с их изготовлением, имеющая возможность встраивания в ГПС.
Роботизированный технологический комплекс (РТК) - совокупность единицы технологического оборудования, промышленного робота средств оснащения, автономно функционирующая и осуществляющая многократные циклы.
Наибольшего технико-экономического эффекта от внедрения роботизированных технологических комплексов можно достичь, используя унификацию их конструктивных элементов и агрегатно-модульный принцип построения.
Унификация и агрегатирование при проектировании оборудования для ГПС обеспечивают: увеличение гибкости отдельных компонентов и комплексов в целом за счет возможности наиболее полного и эффективного выполнения технологических задач; сокращения сроков проектирования оборудования, используя типовые конструкторские решения; снижение затрат на выпуск и освоение комплексов благодаря серийному выпуску основных унифицированных компонентов; увеличение надежности работы оборудования комплексов в связи с применением апробированных конструкций унифицированных компонентов.
Наибольшего технико-экономического эффекта от внедрения роботизированных технологических комплексов можно достичь, используя унификацию их конструктивных элементов и агрегатно-модульный принцип построения.
Унификация и агрегатирование при проектировании оборудования для ГПС обеспечивают: увеличение гибкости отдельных компонентов и комплексов в целом за счет возможности наиболее полного и эффективного выполнения технологических задач; сокращения сроков проектирования оборудования, используя типовые конструкторские решения; снижение затрат на выпуск и освоение комплексов благодаря серийному выпуску основных унифицированных компонентов.
Автоматизированное производство деталей создает условия для одновременного достижения высокой производительности, сопоставимой с возможностями автоматических поточных линий, и увеличение надежности работы оборудования комплексов в связи с применением апробированных конструкций унифицированных компонентов.
Дальнейшим развитием унификации является агрегатирование, т.е. построение оборудования из стандартных узлов, которые представляют собой функционально и конструктивно независимые модули, обеспечивающие создание кинематически автономных агрегатов с унификацией их компонентов, подвижных и неподвижных соединений.
Увеличение степени автоматизации и, как следствие, расширение технологических задач, решаемых без непосредственного участия человека, означает повышение роли инженерно-технического обеспечения в создании и управлении современным машиностроительным производством. В
соответствие с этим инженеру, работающему в области машиностроительного производства, требуются глубокие знания технологии, станочного
оборудования, компьютерной и информационно-измерительной техники.
Таким образом в условиях гибких автоматизированных производств
роботы могут выполнять не только загрузочно-разгрузочные операции но и широкий спектр вспомогательных технологических операций. Для их осуществления необходимо обеспечить возможность автоматической смены технологической оснастки и обеспечить возможность гибкого
программирования работы робота и выполнить логистические расчеты с тем чтобы выполнение загрузочно-разгрузочных и технологических операций выполнялось без простоев.
роботы могут выполнять не только загрузочно-разгрузочные операции но и широкий спектр вспомогательных технологических операций. Для их осуществления необходимо обеспечить возможность автоматической смены технологической оснастки и обеспечить возможность гибкого
программирования работы робота и выполнить логистические расчеты с тем чтобы выполнение загрузочно-разгрузочных и технологических операций выполнялось без простоев.