Выбор транспортно-накопительного устройства

Исходя из того, что детали имеют цилиндрическую форму, обладают незначительной массой и относительно не большими размерами выбираем для использования лотковые магазины.

Лотки – транспортные органы, служащие для направления движения деталей по заданной траектории в заданную точку рабочего пространства оборудования. Наряду с этим лотки выполняют функции накопителей, обеспечивающих бесперебойную работу технологического оборудования.

Роботизированный технологический комплекс должен работать без дозагрузки не менее 20 мин. Исходя из этого рассчитаем необходимую длину лотка.

Минимальное время работы без дозагрузки: Т_min = 20 мин.

Время обработки одной детали на станке: Т_шт = 2,57 мин.

Количество деталей, обрабатываемых за 20 мин:

N=T_min/T_шт.=20/2,57=7,78≈8 штук

Длина лотка:

L=8*D_max=8*52=416 мм

Т.к. длина лотка для 8 деталей не велика мы можем её увеличить. Увеличим количество деталей в 2 раза, тем самым увеличиваем время работы без дозагрузки до 40 мин., тогда длина лотка с учетом отсекателя L=850 мм.

Рассчитаем основные параметры лотка[3].

Высота стенок (бортов) открытых лотков для тел вращения

H=(0,55…0,6)R,

где R – радиус заготовки

H=0,55 20=11 мм

Ширина лотка

где L – длина детали, Δ – необходимый зазор.

Рисунок 3 – Схема для определения зазора D в лотке

где D_р – диаметр, мм; L_и – длина изделия, мм; f – коэффициент трения качения (f=0.15).

Принимаем ширину лотка 75 мм.

Угол наклона лотка.

Угол наклона лотков-скатов принимают в зависимости от шероховатости поверхности качения и торцов заготовки, твердости и степени загрязнения заготовки, наличия на ее поверхности смазки.

где f – коэффициент трения качения (0,15); a₀ – угол между диагональю и образующей заготовки; a - угол перекоса; k – коэффициент зависящий от шероховатости поверхности и чистоты лотка и равен 1,2¸1,5 для обычных и 2,5¸3 для загрязненных лотков; H – высота борта лотка; r – радиус детали

Принимаем угол наклона 20º

5. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ПРИНЦИПА РАБОТЫ ЗАХВАТНОГО ОРГАНА ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА

Промышленный робот мод. РПД – 1,25 имеет два захватных органа одинаковой конструкции. Т. к. деталь не меняет своей конфигурации поверхности захвата после обработки и имеет небольшие массогабаритные характеристики ( ), возможно применение захватного устройства с рычажно-шарнирным передаточным механизмом.

Схват крепится на руке робота фланцем, который на четырех винтах прикреплен к компактному тянущему короткоходовому пневмоцилиндру Festo одностороннего действия серии AEVULQZ. На пневмоцилиндре, с другой стороны закреплен корпус схвата. Шток пневмоцилиндра шарнирно соединен рычагами. Последние также шарнирно соединены с опорными рычагами, на которых закреплены планки, к которым крепятся губки схвата. Для замыкания схвата сжатый воздух подают в штоковую полость цилиндра, шток тянет короткие рычаги, которые поворачивают длинные рычаги и заготовка зажимается в призмах. Пружина в безштоковой полости предназначена для приведения схвата в исходное разжатое положение.

6. РАСЧЕТ УСИЛИЙ ЗАЖИМА ЗАХВАТНОГО ОРГАНА ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА С ПРИВЕДЕНИЕМ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ

Усилие захватывания определяют из предположения, что удержание объекта манипулирования происходит за счет сил трения, создаваемых этим усилием:

,

где m – масса объекта манипулирования;

g – ускорение свободного падения;

K₁ – коэффициент безопасности, K₁=1,2 – 2,0. Принимаем K₁=1,2;

K₂ – коэффициент, зависящий от максимального ускорения А, с которым ПР перемещает объект, закрепленный в захватном устройстве. Для пневматических роботов А g. K₂=1+A/g=1+1=2;

K₃ – коэффициент передачи, зависящий от конструкции захвата и расположения в нем объекта манипулирования, выбираем по таблице [3, стр.408].

,

где - половина угла наклона призматических губок схвата. =60º

- коэффициент трения между объектом манипулирования и губками. =0,15

Рисунок 5 – Схема шарнирно-рычажного захватного устройства

Усилие зажима для выбранной схемы схемы:

,

откуда

При конструировании ЗУ принимаем h₁=66 мм=0,066м, h₂=0,022м, угол θ=45º

Определим диаметр поршня

Для цилиндра одностороннего действия [4,с.279]

,

где p_в – рабочее давление воздуха в системе. Принимаем p_в=0,6 МПа=0,6×10⁶ Н/м², D – диаметр поршня; F_ТР – сила трения в уплотнениях ( 10% от развиваемого усилия). Принимаем F_ТР=12 Н; F_ПР – усилие создаваемое пружиной (в конце хода 10% от развиваемого усилия). Принимаем F_ПР=12 Н.

откуда

,

м=16,06 мм.

Принимаем ближайший стандартный диаметр поршня D=16 мм, шток-квадратный со стороной 7мм.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Методические указания для выполнения курсовой работы студентами дневной формы обучения по дисциплине «Автоматизация производственных процессов в машиностроении», перераб. и доп. Пашков Е. В. на основании метод. указ. 1990 года издания.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2/ Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985, 496 с.

3. Транспортно-накопительные и загрузочные системы в сборочном производстве: Учеб. Пособие/ Е. В. Пашков, В. Я. Копп, А. Г. Карлов. – К.: УМК ВО, 1992. – 536 с.

4. Электропневмоавтоматика в производственных процессах: Учеб. пособие/ Е. В. Пашков, Ю. А. Осинский, А. А. Четверкин; Под ред. Е. В. Пашкова. – 2-е изд., перераб. и доп. – Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2003. – 496 с., ил.

5. Робототехнические системы и комплексы: Учеб. пособие для вузов/И.И. Мачульский, В.П. Запятой, Ю.П. Майоров и др.; Под ред. И.И. Мачульского. М.:Транспорт. 1999. 446 с.