Гибкие производственные системы

Роботизированные комплексы

Роботизированные комплексы являются одним из элементов ГПС. Они подразделяются на роботизированные технологические комплексы и роботизированные производственные комплексы.

В роботизированных производственных комплексах роботы выполняют основные технологические операции, такие как: сварка, сборка, окраска, операции контроля и т.д.

Роботизированные технологические комплексы предназначены для использования роботов для выполнения операций типа взять-положить (загрузочно-разгрузочные роботы). В состав таких РТК, кроме промышленного робота, включаются металлообрабатывающие станки, вспомогательное транспортное оборудование и накопители типа магазинов заготовок и магазинов режущих инструментов. В зависимости от числа станков, обслуживаемых одним роботом, различаются одностаночные и многостаночные роботизированные технологические комплексы (РТК).

В состав любых РТК входят устройства управления как отдельным роботом, так и всем РТК. Число устройств управления, как правило, зависит от числа обсдуживаемых станков и других технологических машин.

В ряде случаев, для управления одностаночным РТК используют общую систему управления, особенно тогда, когда управление станком и промышленным роботом выполняется раздельно во времени.

Механообрабатывающие станки в РТК должны обладать высокой производительностью, высокой степенью концентрации разнохарактерных технологических операций, удобным доступом к рабочей зоне, механизмом автоматической смены инструмента, механизмом автоматического зажима и разжима изделия и т.д.

Ввиду того, что современные станки, как правило, имеют герметизированную защиту зоны обработки, то должны иметься устройства автоматичевского открывания защитных экранов, автоматические обдув или обмыв базовых поверхностей зажимных приспособлений, а также устройства автоматического удаления стружки и СОЖ.

Компоновки РТК:

1. Одностаночное обслуживание оборудования стационарным промышленным роботом.

[рисунок]

2. Многостаночное обслуживание стационарным промышленным роботом.

[рисунок]

3. Многостаночное обслуживание мобильным промышленным роботом.

[рисунок]

Имеются системы, в которых робот осуществляет пермещения заготовок с паллет, находящихся на транспортном устройстве в зону обработок заготовок на станке с последующим возвратом обработанного изделия на паллету, с которой он транспортировался к станку. В этом случае, используются портальные манипуляторы.

[рисунок]

4. Многостаночное обслуживание портальным манипулятором.

[рисунок]

В многостаночных портальных системах может размещаться не только 2 станка, но и большее количество. Например, для обработки ступенчатых валиков первая операция может представлять собой обработку торцев и зацентровку, последующие операции могут быть обработкой валика с одной, а затем с другой стороны, далее могут быть операции, например, нарезания резьбы и т.д.

[рисунок]

 

Гибкие производственные системы

Гибкие производственные системы, как правило, формируются на основе станков с программным управлением, в том числе способных работать в автономном режиме. Комплексы, работающие в автономном режиме, в том числе и не входящие в состав ГПС, называются гибким производственными модулями (ГПМ). Они представляют собой многоцелевой станок (обрабатывающий центр), оснащенный дополнительными устройствами для возможности его включения в ГПС. Эти устройства представляют собой:

- накопительный станок спутников с заготовками или накопители заготовок;

- устройство автоматической настройки инструментов на размер магазинов режущих инструментов с манипуляторами для их загрузки в шпиндель станка;

- устройство диагностики неисправностей станка и систем управления;

- и т.д.

В ГПМ используются, как правило, станки высокого технического уровня, способные выполнять большое количество разнообразных технологических операций с контролем высокоточных поверхностей. Высокая производительность таких станков обеспечивается большой мощностью приводов главного движения, широким диапазоном изменения частот вращения шпинделя, а также широким диапазоном величин подач. Для сокращения вспомогательного времени используются быстродействующие механизмы для осуществления всех вспомогательных перемещений. Кроме того, на станках предусматривается возможность использования высокопроизводительных режущих инстурментов, в том числе с механическим креплением пластинок.

Высокая точность и стабильность работы многоцелевых станков достигается, в том числе, за счет использования жестких элементов станин и направляющих, за счет применения жестких механизмов приводов подач, за счет точных измерительных систем, используемых для механизмов перемещения, за счет точных позиционирований приводов подач с коррекцией ошибок позиционирования за счет испоьзования устройств обратной связи, за счет использования устройств термостабилизации узлов механизмов, а также за счет интенсивной подачи СОЖ, для которой используются устройства тонкой фильтрации.

Металлообрабатывающие ГПМ по назначению подразделяются на ГПМ, предназначенные для обработки заготовок корпусов, плоских деталей, тел вращения и универсальных, предназначенных для обработки заготовок различных видов.

По уровню автоматизации, ГПМ подразделяются на 3 группы:

1. К первой группе ГПМ относятся системы с автоматической сменой заготовок и инструментов, с автоматическим циклом обработки, но требующие наблюдения за технологическим процессом.

2. ГПМ второй группы оснащаются устройствами контроля протекания цикла обработки и поэтому не требующие постоянного наблюдения оператором.

3. ГПМ третей группы характеризуются наличием устройств автоматической смены комплектов режущих инструментов и приспособлений для закрепления деталей, а также возможностью адаптации к изменяющимся условиям выполнения технологического процесса, что позволяет их использовать в режиме малолюдной технологии.

ГПМ строят по принципу агрегатирования из сравнительно ограниченного комплекта унифицированных узлов создавать без значительных дополнительных затрат разнообразные ГПМ, приспособленные к конкретным требованиям обработки разнообразных изделий с заданными требованиями качества обработки.