Автоматизация производственных процессов

уфимский государственный авиационный технический университет

Лабораторная работа №1

по дисциплине

"Автоматизация производственных процессов"

Исследование промышленных роботов моделей:

РИТМ-05, ТУР-10, РБ 242.

Изучение вибрационного загрузочного устройства.

Выполнил студента гр. ТМ-500:

Принял:

УФА 2009

Цель: Изучение особенностей конструкции, и принципов работы ПР. Определение

основных технических характеристик.

1.  Исследование пневматического привода ПР "РИТМ-05".

ПР предназначен для автоматизации ТП холодной штамповки в условиях серийного и мелкосерийного производств. Робот является напольным и состоит из манипулятора "РИТМ-05" и устройства циклового программного управления УМЦ-30.

Манипулятор включает в себя два рабочих органа - руки, механизм сдвига, основание и пневмоблок. Рабочая зона робота - параллелепипед.

При поступлении команды с устройства управления срабатывают соответствующие электромагниты пневмораспределителей, открывающие доступ воздуха в пневмоцилиндры, и руки совершают определенное движение. По приходу руки в определенное положение срабатывают датчики положения (s1-s10), которые дают разрешение на начало следующего движения. Поворот схвата, зажим-разжим схвата датчиками не контролируются. На их выполнение отводиться определенный интервал времени.

Приводом захватного устройства является пневмоцилиндр одностороннего действия, т. к. разжим детали осуществляется за счет вохвратной пружины. Привод поворота схвата представляет собой пневмоквадрант с лопастью, закрепленной на оси. Ограничение поворота схвата осуществляется подвижным упором, установленным на фланце. Механизм подъема схвата представляет собой аналогичный по конструкции пневмоквадрант, на оси которого закреплено зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с зубчатой рейкой. Выдвижение схвата осуществляется с помощью пневмоцилиндра. Крышки пневмоцилиндра снабжены дросселями с обратным клапаном для регулирования скорости перемещения. Для осуществления перемещения рук в направлении, перпендикулярном продольной оси манипулятора, в состав манипулятора входит механизм сдвига. Он состоит из пневмоцилиндра, перемещающегося относительно неподвижного штока. Каретка, на которой закреплены пневмоцилиндр, перемещается по двум направляющим качения. Основание манипулятора служит для установочного перемещения рук в вертикальном направлении. Перемещение осуществляется с помощью винтовых передач.

Классификация ПР «РИТМ 0.5».

1. По специализации – специализированный ПР.

2. По грузоподъемности – сверхлегкий ПР.

3. По числу степеней подвижности – 7.

4. По возможности передвижения – установочные перемещения.

5. В зависимости от мобильности – стационарный ПР.

6. По способу установки на рабочем месте – напольный ПР.

7. По видам системам координат – параллелепипедная система координат.

8. По виду приводам – пневматический ПР.

9. По системам управления – цикловая система управления.

10. По способу программирования – программирование по упорам.

11. По количеству рук – двухрукий ПР.

Вывод:

В ходе данной лабораторной работы мы изучили особенности конструкции и принцип работы ПР «РИТМ-0.5» дали определение основных технических характеристик, а также дали классификацию ПР.

2. Изучение универсального ПР «ТУР-10».

Цель: Изучение особенностей конструкции и принципов работы ПР. Определение основных технических характеристик.

Промышленный робот «ТУР-10» относиться к роботам универсального типа, используемых для автоматизации основных технологических и вспомогательных операций. Манипулятор робота состоит из следующих основных узлов: механизма поворота - 1, руку - 2, приводы электромеханические - 3, механизмы уравновешивания -4,5.

Классификация ПР «ТУР-10» :

1. Универсальный ПР.

2. По грузоподъемности – легкий ПР.

3. По числу степеней подвижности – 5.

4. По возможности передвижения – установочные перемещения.

5. В зависимости от мобильности – стационарный ПР.

6. По способу установки на рабочем месте – напольный ПР.

7. По видам системам координат – часть сферы..

8. По виду приводам – электромеханический.

9. По системам управления – числово-позиционный ПР.

10. По способу программирования – самообучаемый ПР.

11. По количеству рук – однорукий ПР.

Вывод:

В ходе данной лабораторной работы мы изучили особенности конструкции и принцип работы ПР «ТУР-10» дали определение его основных технических характеристик, а также дали классификацию ПР.

3.  Изучение ПР РБ 242.

Цель: Изучение особенностей конструкции и принципов работы ПР. Определение основных технических характеристик.

ПР «РБ 242» представляет собой автоматический манипулятор с системой программного управления.

В общем случае технический комплекс ПР состоит из устройства управления и механической части.

Перемещение по оси Х или Z осуществляется при помощи регулируемого электро-двигателя постоянного тока, установленное в узле руки, через приводной зубчатый ремень, пару конических зубчатых колес и многозаходную шариковинтовую передачу с ходом t = 60мм.

Технические характеристики ПР «РБ 242»:

1. Номинальная грузоподъемность при установке схвата, кг.

- одного 10

- двойного 25

2. Число степеней подвижности 4 (6)

3. Максимальные линейные перемещения X и Z, мм 150

4. Максимальные углы перемещения, град/с

А / с 90 13…120

a 90 или 180

5. Диапазон скоростей угловых перемещений, град.

А, В,С 1.36…120

a = 90

6.  Диапазон скоростей линейных перемещений Х или Z, м/с 0,008Ð0,5

7. Максимальная погрешность позиционирования, мм 0,5

8. Наибольший вылет руки, мм 630

9. Усилия захватывания, Н 360…500

10. Диапазон размеров загружаемых деталей, мм

- по наружному диаметру 25…150

- по внутреннему диаметру 38…168

11. Масса, кг 110

Классификация ПР:

1. По специализации – специальный ПР.

2. По грузоподъемности – легкий ПР.

3. По числу степеней подвижности – 4 (6).

4. По возможности передвижения – установочные перемещения.

5. В зависимости от мобильности – стационарный ПР.

6. По способу установки на рабочем месте – встроеный ПР.

7. По видам системам координат – часть сферы.

8. По виду приводам – пневмо-электромеханический ПР.

9. По системам управления – цикловая система управления.

10. По способу программирования – расчетно-программируемые ПР.

11. По количеству рук – однорукий ПР.

Позиционирование рабочих органов манипулятора осуществляется по четырем координатам:

1-  основание

2-  механизм руки

3-  поворотный блок кисти руки

4-  сменные схваты

«РБ 242» - является встроенным роботом у которого имеется тактовый стол расположенный на полу, высота его регулируется, имеет четыре степени подвижности. ПР имеет позиционное управление от системы ЧПУ, также имеются контактные датчики. Рука вращается на 270Å. Рука не выдвигается. Имеет два привода:

1.  Пневматический – для зажима-разжима и вращения.

2.  Электрический – поворот вокруг своей оси.

Рабочая зона – цилиндрическая, цилиндр в виде сектора 90Å по двум осям.

Вывод:

В ходе данной лабораторной работы мы изучили особенности конструкции и принцип работы ПР «РБ-242» дали определение основных технических характеристик, а также дали классификацию ПР.

4. Изучение вибрационного загрузочного устройства.

Цель: Изучение конструкции и принципа действия вибробункера и некоторых способов ориентации заготовок.

Вибрационные загрузочные устройства относятся к устройствам, выдающим заготовки в зону питания станка непрерывным потоком. Перемещение заготовок происходит по лотку при его колебаниях.

В сравнении с другими типами автоматических загрузочных устройств вибрационные устройства имеют ряд преимуществ:

­  высокую производительность;

­  отсутствие подверженных ихносу трущихся пар;

­  перемещение заготовок осуществляется плавно с бесступенчатым регулированием скорости;

­  не требуются захваты и предохраниельные устройства;

Вибробункер состоит из чаши 1, куда загружаются заготовки, спирального лотка 2, жестко соединенного с чашей, средств ориентации – первичного 3 и вторичного 4 и электромагнитного вибратора, питающегося от источника переменного тока. Вибратор сообщает чаше колебания, которые состоят из двух движений: вращательного и поступательного. Эти движения осуществляются за счет наклонно установленных пластинчатых пружин 6.

В зависимости от амплитуды колебаний лотка различают три режима движения заготовок: с проскальзыванием, с микропролетом, с подбрасыванием.

Первичное ориентирующее устройство 3 отводит от захватывающего лотка заготовки, оказавшиеся на дне чаши в вертикальном положении. Вторичное ориентирующее устройство 1 сбрасывает с лотка те из заготовок, которые оказались к верх ногами.

Производительность Q вибрационного бункера (шт/мин) :

где - средняя скорость движения заготовок по лотку в метрах в секунду, зависящая от угла подъема лотка, коэффициента трения заготовки по лотку, амплитуды и направления колебаний лотка; размер заготовки вдоль лотка в метрах; К – кожффициет заполнения лотка, учитывающий разрывы между заготовками в потоке.

Вероятность ориентации заготовок определяется по формуле: где n – общее число заготовок, n’ – число заготовок с правильной ориентацией.

Данные полученные в результате эксперимента представлены в таблице 1.

Таблица 1

V, вольт	I, ампер	t, мин	Q шт/мин
20	4	3,34	3,59
35	7	1,01	11,88
45	13	1,19	10,08
60	24	1,39	8,36

Диаграмма зависимости производительности вибробункера от тока вибратора.