Категория
Информатика
Тип
дипломная работа
Страницы
71 стр.
Дата
13.09.2014
Формат файла
.html — Html-документ
Архив
1042187.zip — 35.83 kb
  • sistema-upravlenija-robototexnicheskim-kompleksom-na-baze-vertikalno-frezernogo-uchpu_1042187_1.html — 182.37 Kb
  • Readme_docus.me.txt — 125 Bytes
Оцените работу
Хорошо  или  Плохо


Текст работы

Система управления робототехническим комплексом на базе вертикально фрезерного УЧПУ


Аннотация


Объём: страниц: иллюстраций: таблиц: приложений.

Объект разработки: Система управления робототехническим комплексом на базе вертикально-фрезерного станка Shaublin 100 CNC

Цель разработки: улучшение условий труда рабочих, уменьшение затрат, улучшение качества выпускаемой продукции.

Разработаны:

  • компоновка робототехнического комплекса;
  • схема пневматическая;
  • магазинное загрузочное устройство;
  • автоматизированное станочное приспособление;
  • схема электрическая принципиальная;
  • алгоритм функционирования комплекса;
  • мероприятия по организации производства;
  • мероприятия по обеспечению экологичности и безопасности.
  • Рассчитаны:
  • элементы электрической принципиальной схемы;
  • технико-экономические показатели.
  • Введение
  • В настоящее время в различных отраслях машиностроения особенно остро стоит вопрос о повышении производительности труда, эффективности производства, а также увеличение выпуска продукции при одновременном снижении затрат с учетом полной сертификации качества выпускаемой продукции.
  • Одним из важнейших направлений решения этих задач является механизация и автоматизация производства. Особенное значение придается сокращению ручного, малоквалифицированного и тяжелого физического труда, облегчению его условий. Этого можно достичь путем модернизации существующего оборудования, усовершенствования технологических процессов, создания автоматических поточных линий, станков, участков.
  • Эффективность средств автоматизации осуществляется за счет применения автоматических загрузочно-разгрузочных устройств, промышленных роботов-манипуляторов.
  • Назначением проектируемого РТК является автоматизация технологического процесса фрезерования корпусных деталей, загрузка заготовок и выгрузка изделия, передача от станка к станку без участия человека.
  • Разработка робототехнического комплекса для фрезерования корпусных деталей позволит решить многие проблемы, возникающие в данный момент на производстве:
  • изменить характер труда рабочих - замена монотонного, тяжелого физического труда на более легкий;
  • позволит обслуживать одновременно несколько РТК одному оператору.
  • использование современной системы управления (СУ) позволит повысить степень надежности РТК и, следовательно, сократить время простоя оборудования;
  • внедрение ПР. приведет к увеличению объемов выпуска продукции;
  • экономия на заработной плате, служебно-бытовых помещениях, производственных площадях окупит затраты на капитальные вложения в оборудование.
  • Важным требованием, предъявляемым к организации производства, является соблюдение регламента, обеспечивающего выпуск продукции требуемого качества. В. процессе организации производства и труда создаётся чёткий регламент, предусматривающий закрепление операций за рабочими, обладающими должной квалификации, определяется состав оборудования и оснастки, с помощью которых выполняется каждая операция. За соблюдением этого регламента осуществляется жёсткий контроль. Для того чтобы производить продукцию высокого качества, необходимы качественное сырьё и материалы, оборудования. Отклонение от параметров используемых материалов неизбежно приводит к нарушению требований, предъявляемых к качеству продукции. Обеспечение соответствующего качества сырья является функцией работников материально-технического снабжения. Они же отвечают за сохранность материалов в процессе их транспортировки, хранения и подготовки их к производству. В ряде случаев в особо ответственных производствах применяют входной контроль материалов и полуфабрикатов, поступающих в производство.
  • Высокому качеству продукции соответствует чёткая организация контроля за производством. Служба технического контроля должна гарантировать должное качество работы на всех стадиях производства. В современных условиях актуальна профилактика снижения качества продукции, предупреждение всех возможных отклонений от нормальных условий производства.
  • Организация и реализация мер, направленных на повышение потребительских свойств продукции, осуществляется комплексной системой управления качеством продукции.
  • Таким образом, данная разработка целесообразна как с социальной, так и с производственной точки зрения.
  • 1. Техническое задание
  • 1.1 Наименование и область применения
  • Анализ станка: Оборудование и СУ
  • Настоящее техническое задание распространяется на робототехнический комплекс для фрезерования корпусных деталей на базе вертикально-фрезерного станка Shaublin 100 CNC.
  • 1.2 Основание для разработки
  • Проектирование РТК обусловлено постоянно возрастающими требованиями к производительности оборудования, необходимостью снижения себестоимости продукции за счет увеличения объемов производства и высвобождения основных и вспомогательных производственных рабочих, обслуживающего персонала.
  • 1.3 Цели и назначение разработки
  • Целью разработки является создание РТК на базе станка Shaublin 100 CNC для автоматизации технологических процессов механообработки.
  • Назначение РТК - автоматическая загрузка заготовок в рабочую зону технологического оборудования (ТО); автоматическое удаление готовой детали или полуфабриката из рабочей зоны ТО. Все операции должны осуществляться автоматически по заданному программой работы РТК алгоритму без участия рабочего.
  • Задачи, решаемые разработкой:
  • автоматизация загрузки технологического оборудования;
  • снижение травматизма рабочих (удаление их из опасной зоны);
  • уменьшение численности основного и вспомогательного персонала;
  • улучшение условия труда рабочих;
  • повышение производительности комплекса.
  • 1.4 Источники разработки
  • Разработка ведётся на основе:
  • требований на проектирование РТК, разработанных предприятием;
  • анализа материалов по РТК, имеющихся на предприятии (технических паспортов оборудования, существующих технологий производства);
  • изучения работы по техническому обслуживанию и эксплуатации оборудования, установленного на предприятии.
  • 1.5 Исходные данные
  • Для уменьшения затрат на основное оборудование предлагается использовать установленные на участке вертикально-фрезерный обрабатывающий центр Shaublin 100 CNC.
  • 1.6 Технические требования
  • Требования к конструктивному исполнению
  • Конструктивные модули РТК должны иметь унифицированные быстроразъёмные стыковочные элементы, обеспечивающие возможность и удобство объединения их в различные конфигурации в зависимости от характера решаемой задачи.
  • Приспособление, устанавливаемое на стол станка должно обеспечивать возможность автоматического закрепления-раскрепления обрабатываемой детали. По возможности приспособление должно обеспечивать обработку ряда типовых деталей без переналадки станка.
  • В конструкции РТК должны быть использованы передаточные механизмы, направляющие, комплектующие и материалы, обеспечивающие минимальную массу подвижных частей конструкций при сохранении её прочности и надёжности.
  • Составные части манипулятора должны иметь надёжную защиту от попадания загрязняющих веществ на направляющие и датчики. Конструкция оборудования, входящего в РТК, должна быть технологичной в изготовлении.
  • Требования к устройству управления
  • Устройство управления должно обеспечивать обмен информацией с другими устройствами управления, в том числе других уровней.
  • Устройство управления должно обладать достаточным объёмом памяти.
  • Устройство управления должно содержать программные и встроенные аппаратные средства диагностирования, обеспечивающие контроль функционирования и поиск дефектов основных блоков.
  • Требования к ПР.
  • не менее 3-х степеней подвижности;
  • точность позиционирования не более 0.5 мм;
  • номинальная грузоподъёмность ПР. не менее 2 кг
  • Требования к приспособлению.
  • вес не более 150 кг;
  • габариты: длина - не более 700 мм, ширина - не более 600 мм,
  • высота - не более 300 мм;
  • Требования к кабелям
  • Все кабели должны иметь надёжную защиту от механических повреждений.
  • Требования к условиям эксплуатации
  • Климатические условия:
  • - температура от 10°С до 30°С;
  • - влажность до 87%.
  • 2. Выбор робота
  • 2.1 Выбор основного технологического оборудования
  • В проектируемом РТК для фрезерования корпусных деталей в качестве основного технологического оборудования используем вертикально-фрезерный обрабатывающий центр Shaublin 100 CNC. Данное оборудование уже установлено на участке и не требует капитальных вложений.
  • 2.1.1 Назначение и область применения
  • Вертикальный обрабатывающий центр предназначен для фрезерных и сверлильных работ.
  • 2.1.2 Технические характеристики
  • Таблица 2.1 - Технические характеристики станка

Рабочая зонаПеремещение по X, мм1020Перемещение по Y, мм540Перемещение по Z, мм540Высота торца шпинделя от стола, мм155-695Рабочий столДлина стола, мм1120Ширина стола, мм540Нагрузка на стол макс, кг700Т - образные пазы, мм18 х 3Расстояние между пазами, мм160Шпиндель Конус для инструментаISO 40Скорость вращения макс, об/мин'8000-15000Мощность шпинделя макс, кВт13Передача крутящего моментаременьМакс. Крутящий момент, Нм82,7ПодачиХолостые подачи по X, макс, м/мин16.5Холостые подачи по YZ, макс, м/мин16.5Рабочие подачи по оси XYZ, м/мин12.7Двигатели привода подач макс, кВт1,6Усилие резания по осям макс, Н8896Автосменщик инструментаТип стандартного автосменщика'Карусельный'Количество инструмента, шт.20Диаметр инструмента макс, мм89Масса инструмента макс, кг6Время смены (инстр./инстр.), сек6.5ТочностьТочность позиционирования, мм0,005Повторяемость, мм0,002Дополнительные показателиОбъем бака для СОЖ, л360Ширина открывания двери, мм900Масса станка, кг5500

  • 2.2 Выбор промышленного робота (ПР)
  • В проектируемом РТК заменяем рабочих на повторяющихся монотонных операциях по загрузке заготовок. Требования предъявляемые к ПР:
  • не менее 3-х степеней подвижности;
  • достаточная точность позиционирования;
  • стоимость манипулятора, его установки подключения и обслуживания
  • номинальная грузоподъёмность ПР не менее 2 кг
  • Из всего разнообразия парка ПР будем рассматривать лишь модели отечественных производителей, т.к. зарубежные аналоги дороже, соответственно дороже и запасные части к ним, а отечественные детали порой является не возможно подобрать из-за несовместимости стандартов, что ведет к увеличению вложений на ремонт оборудования.
  • 2.2.1 Назначение, область применения и технические характеристики Итекар
  • Технические характеристики робота Итекар указаны в приложении А.
  • 2.2.2 Назначение, область применения и технические характеристики Универсал 5.02
  • Предназначен для операций загрузки-разгрузки, транспортировки в термо- и механообработке. Технические характеристики указаны в приложении Б.
  • 2.2.3 Назначение, область применения и технические характеристики Циклон 3.02
  • Предназначен для операций загрузки-разгрузки, транспортировки в холодной штамповке, кузнечном производстве, механообработке. Технические характеристики указаны в приложении В.
  • Всем условиям ТЗ удовлетворяет промышленный робот Циклон 3.02, предназначенный для операций загрузки-разгрузки, транспортировки в холодной штамповке, кузнечном производстве, механообработке, обеспечивающий:
  • необходимую точность позиционирования: ±0.1;
  • необходимую номинальную грузоподъёмность: 2 кг;
  • обладает высоким быстродействием (таблица 2.2);
  • имеет приемлемые габаритные размеры 1100x840x1250.
  • 2.2.4 Альтернативные методы загрузки - разгрузки
  • Применение бесштокового ленточного цилиндра серии MY1M или практически любого другого бесштокового цилиндра позволяют преодолеть необходимую длину в отличие от штоковых пневмоцилиндров, но имеют недостатки в связи, с которыми от них пришлось отказаться:
  • - необходимость закрепления несущей части в рабочей зоне,
  • - попадание стружки и СОЖ на направляющие и др. части пневмоцилиндра,
  • - отсутствие перемещения по оси Z.
  • CDY1S
  • MGG
  • Рис. 2.1 Виды пневмоцилиндров



Ваше мнение



CAPTCHA