Пример типовых технологических требований к элементам роботизированных комплексов механической обработки

Рассмотрим типовые технологические про­цессы установки и снятия заготовок типа тел вращения при организации роботизированных комплексов для фрезерования пазов (станки фрезерной группы); фрезерования шлицев (шлицефрезерные полуавтоматы); сверления отверстий (станки сверлильной группы); наре­зания резьбы (резьбонарезные полуавтоматы).

Общие положения. Рассмотрим ПР грузо­подъемностью 1-200 кг (средние, легкие). В состав роботизированных комплексов долж­ны входить станки средней размерной группы по ГОСТ 7599-82, предназначенные для об­работки штучных заготовок (цикловые станки-полуавтоматы, станки-автоматы с ЧПУ, агре­гатные и специальные станки). При наличии в комплексах универсальных станков необхо­димо модернизировать их в станки-полуавто­маты (автоматический зажим заготовок, авто­матическая досылка заготовок к торцу пат­рона, возможность отвода стружки и т. д.).

Заготовки в роботизированных комплексах должны отвечать следующим требованиям: иметь однородные по форме и расположению поверхности для базирования и захвата; иметь ясно выраженные базы и признаки ориента­ции; конструктивно-технологические пара­метры заготовок должны позволять вести групповую обработку; масса заготовок вместе с массой захвата не должна превышать грузоподъемность робота.

Ориентация заготовки. Заготовка перед установкой в приспособление станка должна быть ориентирована роботом относительно базирующих поверхностей приспособления та­ким образом, чтобы обеспечить ее установку и закрепление, предусмотренные технологиче­ским процессом.

При необходимости обработки деталей, у которых подлежащая обработке поверхность должна быть ориентирована относительно ка­кой-либо другой поверхности этой же детали, требуется применять ориентирующее устрой­ство (ОУ), обеспечивающее однозначное поло­жение поверхности, относительно которой должна производиться обработка. Пример ориентирующего устройства гравитационного типа приведен на рис. 15. При обработке сим­метричных деталей или деталей с неявно вы­раженной асимметрией необходимо применять ОУ С фиксирующими элементами. Пример ОУ для ориентирования подобных деталей приве­ден на рис. 16.

Траектория движения руки робота. При со­ставлении программы движения руки робота следует руководствоваться технической харак­теристикой робота (встроенный, напольный стационарный, портальный однорукий или двурукий и т, д.), а также следующими факто­рами: типом устройства для подачи заготовок на позицию загрузки и для накопления дета­лей (стационарная тара, конвейер, магазин, штабель, склад и т. п.); выполняемыми опера­циями (перенос детали из тары на станок и обратно без перебазирования или дополни­тельный перенос детали со станка на станок с перебазированием); компоновкой станка (вертикальная или горизонтальная); допу­стимыми подходами захвата к детали, расположенной в оснастке (от фронта станка, сверху, сбоку); числом станков, одновременно обслуживаемых роботом; планировкой роботизиро­ванного комплекса (линейная, линейно-парал­лельная, круговая).

В зависимости от компоновки станка дви­жения руки робота должны быть разделены на две группы (робот — стационарный на­польный): для станков с горизонтальной осью шпинделя заготовка должна подаваться на ли­нию центров и движением вдоль оси устана­вливаться в зажимное устройство (центры или патрон); для станков с вертикальным столом заготовка должна подаваться выше базирую­щей поверхности стола (патрона, приспособле­ния) и движением сверху вниз доводиться до соприкосновения с установочной базой.

Пример траектории движения руки робота при фрезеровании шпоночного паза. При фрезеровании шпоночного паза в качестве приспо­собления необходимо применять: при установ­ке по наружной цилиндрической поверхно­сти — приспособления, имеющие установочные элементы — призмы по ГОСТ 12196—66; при установке по внутренней цилиндрической по­верхности (отверстие) - разжимную оправку с пневматическим зажимом по ГОСТ 17529-72 или ГОСТ 17531-72.

Установка заготовки на призмы должна осуществляться в последовательности: прямо­линейное движение руки (вперед), вертикаль­ное движение руки (вниз) или качание кисти (вниз).

Снятие детали с приспособления должно осуществляться в последовательности: сдвиг руки (для снятия детали с оправки), верти­кальное движение руки (вверх) или качание ки­сте (вверх), прямолинейное движение руки (назад).

Пример траектории движения руки робота при фрезеровании шлицев. При фрезеровании шлицев в качестве приспособления необходи­мо применять патрон или центры, входящие в комплект станка. При установке заготовки в приспособление в соответствии с технологи­ческим процессом может быть использовано промежуточное устройство (призмы, ложе­мент).

Установка заготовки должна осущест­вляться в последовательности: прямолинейное движение руки (вперед), вертикальное движе­ние руки (вниз) или качание кисти. (вниз).

Снятие детали из приспособления должно осуществляться в последовательности: сдвиг руки (для снятия детали с переднего центра или снятия ее из патрона), вертикальное дви­жение руки (вверх) или качание кисти (вверх), прямолинейное движение руки (назад).

Пример траектории движения руки робота при сверлении отверстия. При сверлении отвер­стий в качестве приспособлений необходимо применять скальчатые кондукторы консольно­го типа по ГОСТ 16899-71 или портального типа по ГОСТ 16892—71 с пневматическим за­жимом. В качестве установочных элементов к наладкам для обработки по кондукторам не­обходимо применять призмы по ГОСТ 16897—71. В случаях применения кондукторов за базу принимают цилиндрическую поверх­ность, а зажим заготовки осуществляют само­центрирующими призмами.

Установка заготовки в кондукторы должна осуществляться в последовательности: прямолинейное движение руки (вперед), вертикаль­ное движение руки (вниз) или качание кисти (вниз). Для некоторых приспособлений верти­кальное движение руки исключается.

Снятие детали из приспособления после ее обработки должно осуществляться в последо­вательности, обратной установке заготовки в приспособление.

Пример траектории движения руки робота при нарезании резьбы. При нарезании резьбы для установки заготовки в приспособление ставка рекомендуется применять промежуточ­ное устройство. В качестве приспособлений не­обходимо применять самоцентрирующие и цанговые патроны, входящие в комплект станка,

Установка и снятие деталей должны прово­диться в последовательности, аналогичной операции «Фрезерование шлицев».

Требования к захватам. Конструкция захватных устройств должна быть механическо­го типа и может быть двухместного (двухпозиционного) исполнения.

Если при установке заготовки в приспо­собление станка ее необходимо предваритель­но центрировать, то захватное устройство ро­бота должно быть снабжено элементами для предварительного центрирования заготовки в приспособлении станка.

Пример захватного устройства, снабжен­ного элементами для предварительного цент­рирования заготовки, приведен на рис. 17.

Устройство для предварительного центри­рования заготовки при установке в приспо­собление станка в определенном положении должно иметь зазор между центрирующими элементами и поверхностью заготовки, зажа­той в захватном устройстве робота. Зазор должен быть 2—5 мм.

Ориентирующее устройство. В случае при­менения ориентирующего устройства вводится проверка определения правильности ориенти­рования заготовки. Пример проверки положе­ния заготовки в ОУ приведен на рис.  18.

Проверка должна осуществляться путем контакта датчика или фиксатора, связанного с датчиком, с одной или с несколькими точка­ми поверхности, положение которой необхо­димо проверить. Например, заготовка полу­чает вращение, и фиксатор должен зафиксиро­вать ее в определенном технологией положении. Ход фиксатора контролируется датчиком.

Проверку положения заготовки в приспо­соблении станка, в некоторых случаях допу­скается не проводить [например, в случае, когда досылка заготовки до базирующей по­верхности приспособления не требует допол­нительных устройств (заготовка досылается до базирующей поверхности приспособления под действием собственной массы)].