Разработка и анализ РТК

Требования к составу курсовой работы по АТПиП

1. Титульный лист с указанием варианта работы.
2. Задание с чертежом детали и ее размерами. Недостающие размеры проставляются конструктивно.
3. Технологический процесс (ТП). Технологический процесс представляется укрупнено, с указанием последовательности обработки поверхностей указанных в таблице заданий. Необходимо определить состав операций, выполняемых на том или ином рабочем месте. Операций может быть одна или несколько.
4. Оборудование. В соответствии с разработанным технологическим процессом необходимо обосновать и выбрать необходимое металлорежущее оборудование. Необходимо составить таблицу обработки поверхностей, где требуется указать – какое оборудование выбрано для обработки той или иной поверхности.
5. Выбор операции для автоматиз ...

Задание 3 стр.
Введение 5 стр.
1. Технологический процесс 6 стр.
2. Оборудование 7 стр.
3. Проектирование и компоновка РТК 9 стр.
3.1 Выбор промышленного робота 9 стр.
3.2 Анализ временной структуры 12 стр.
3.3. Контролируемые параметры 13 стр.
3.4 Таблица приводов 13 стр
4. Моделирование работы РТК 14 стр.
3.1. Блок-схема работы РТК 14 стр.
3.2. Циклограмма работы РТК 15 стр.
3.3. Сеть Петри 16 стр.
3.4. Управляющая программа 18 стр.
Список литературы 20 стр.

РТК – робототехнические комплексы – совокупность единицы технологического оборудования, промышленного робота и других средств автоматизации, автономно функционирующая и совершающая многократные циклы.
Основные функции РТК:
- обработка детали по программе
- автоматизация установки и съёма детали со станка
- автоматизация уборки стружки
- хранение и выдача заготовок
- смена инструмента
- диагностика элементов РТК
В основе технологического оборудования – универсальный станок с ЧПУ. Организующее звено в РТК – промышленный робот.
Состав РТК:
- станок с ЧПУ
- промышленный робот
- накопители деталей и заготовок
- устройство для уборки стружки
- система управления РТК
В данном курсовом проекте необходимо автоматизировать обработку детали при помощи РТК, для чего необходимо выбрать и проанализ ировать работу комплектующего оборудования.

2.5
1.5
3
1.5
2.3
1.5

Рис. Сверло
Рис. Метчик
Выбор станка
Для обработки предложенной детали применим вертикально-фрезерный станок с крестовым столом с контурной системой ЧПУ модели 6550Ф3:
Параметр
6550Ф3
Размеры рабочей поверхности стола
500*1000
Наибольшие перемещения стола:
Продольное
Поперечное
Шпиндельной бабки
Гильзы шпинделя
800
500
530
-
Расстояние от торца шпинделя до поверхности стола
100-630
Внутренний конус шпинделя (по ГОСТ 15945-82)
50
Число скоростей шпинделя
20
Частота вращения шпинделя, об/мин
20-1600
Подача, мм/мин
Стола
Шпиндельной бабки
4.8-1200 (ступенчатая)
4.8-1200 (ступенчатая)
Скорость быстрого перемещения, мм/мин
Стола
Шпиндельной бабки
1200-4800
1200-4800
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт
8
Габаритные размеры
Длина
Ширина
Высота
5000
3550
3180
Масса, кг
10490

Проектирование и компоновка РТК
Особенности проектирования РТК и ГПМ:
- МРС подбираются из особенностей технологии обработки
- ПР подбираются из следующих условий:
достаточная грузоподъёмность
достаточное количество точек позиционирования
достаточное количество точек сервиса
- Загрузочно-накопительные устройства (ЗНУ) подбираются из условий
ёмкость достаточна для работы модуля в течении 2-4 часов
удобство выборки деталей промышленным роботом
надёжность ориентации деталей
- рассматривается вопрос взаимодействия системы управления робота, станка и других средств автоматизации
- определяют все места соединений и контактов, которые имеют натяги и устраняют их путём введения компенсаторов
- обязательно наличие ограждения
- разработка циклограммы управления комплексом.
Выбор промышленного робота:
В качестве промышленного робота, обслуживающего выбранный станок, применим промышленный робот УМ160Ф.2.81.01:
Грузоподъемность суммарная/на одну руку, кг
160/160
Количество степеней подвижности
4
Тип системы управления
Позиционная
Погрешность позиционирования, мм
0.5
Максимальные перемещения
По горизонтали
16000
По вертикали
-
Скорость линейных перемещений, м/с
По горизонтали
1.2
По вертикали
-
Емкость памяти системы управления
0.5 Кбайт
Способ программирования
Обучение
Средства адаптации и автоматической смены захватов
СТЗ, ИК, АСИ
Тип привода
гидравлический
Число программируемых координат
4
Число рук/захватов на руку
1/1
Наибольший вылет руки
2300
Скорость угловых перемещений, /с
30; 90
Масса, кг
6500
Робот УМ160Ф2.81.01 предназначен для обслуживания группы из двух – шести станков и имеет систему программного управления.
Захватное устройство (захват) промышленного робота предназначено для захватывания предмета обработки и удержания его в процессе перемещения. Вид захвата определяется формой, размером, массой и свойствами захватываемого предмета обработки, а также специфическими требованиями технологического процесса.
Для загрузки металлообрабатывающих станков, как правило, используют механические зажимные устройства. Кроме закрепления заготовки эти устройства выполняют функции ориентации и центрирования предмета обработки.
РТК включает в себя:
1) МРС типа 6550Ф3
2) УЧПУ станка
3) ПР УМ160Ф.2.81.01:
4) Конвейер-накопитель
5) Электрошкоф
6) Магазин инструментов
7) Устройство уборки стружки
Типы приводов:
№
объект
Тип привода
Тип системы управления
1
станок
Привод главного движения
ЧПУ
Привод поперечных подач
ЧПУ
Привод продольных подач
ЧПУ
Привод движения створки
ЦПУ
Поворот револьверной головки
ЦПУ
2
Промышленный
робот
Привод вертикальных подач
ЦПУ
Привод продольных перемещений
ЦПУ
Привод перемещения каретки
ЦПУ
Привод захвата ПР
ЦПУ
Анализ временной структуры
Время для обработки детали:
Т=tобр.+ tзпд.+ tрпд.+ tпер.+ tпод.+ tус.д.+ tс.д.+ tчч.+ tо+ tпрост. +tперед
tобр. – время обработки
tзпд. – время загрузки партии деталей
tрпд. - время разгрузки партии деталей
tпер. – время переналадки станка
tпод. – время подналадки станка
tуст.д – время установки детали;
tснят.д. – время снятия детали;
tчч – время чтения чертежа;
tо – время отдыха;
tпрост. – время простоя
tперед – время передвижения робота
С целью упрощения примем:
Т=tобр + tпер. + tус.д. + tс.д. + tперед
Контролируемые параметры
Для обеспечения согласованной работы элементов РТК необходимо контролировать следующие параметры:
1) Заготовка в позиции захвата – а1
2) Зажим заготовки (захват заготовки захватным устройством) – а2
3) Рука в позиции установки детали на стол станка – а3
4) Заготовка установлена – а4