Автоматически управляемые тележки и робокары

Для выполнения транспортных и загрузочно-разгрузочных работ в ГПС применяют автоматические транспортные тележки с прямолинейны­ми рельсовыми путями и безрельсовые самодействующие транспортные тележки, так называемые робокары.

Самоходные транспортные тележки с прямолинейными транспорт­ными путями в отличие от конвейеров-накопителей, где все спутники пе­ремещаются одновременно, обеспечивают доставку из центрального нако­пителя к станку только одного спутника с произвольным выбором. Само­ходные транспортные тележки не сложны по конструкции, просты в экс­плуатации, их применяют в современных транспортно-накопительных сис­темах ГПС как средство, обеспечивающее связь между центральным нако­пителем (магазином) спутников, устройствами смены спутников на стан­ках и рабочими местами операторов. Транспортно-накопительные системы с самоходными транспортными тележками позволяют обслуживать не­сколько многоцелевых станков ГПС, их используют для транспортирова­ния обрабатываемых заготовок различных типов в таре и закрепленных на спутниках, приспособлений, режущих инструментов и тары со стружкой.

На рис. 67 приведена конструкция автоматической транспортной те­лежки, которая перемещается по прямолинейным рельсовым путям 11. Она состоит из сварной рамы 8 с двумя осями, несущими две пары колес 9, С торцов рамы смонтированы подвижные дуги б для автоматического вклю­чения системы торможения и останова тележки в случае наезда на посто­ронние предметы. Привод тележки 10 имеет электродвигатель постоянного тока и редуктор 7, питание осуществляется от шины 2. Механизм фиксации обеспечивает останов тележки в заданных местах. Управляют тележ­кой от пульта 5. Спутник 1 с заготовкой устанавливают на направляющих 3, по которым он перемещается от привода 4 при передаче спутника на ра­бочий стол станка или в накопитель

В ГПС широко применяют безрельсовые самодействующие транс­портные тележки (робокары). Робокары - это автоматически адресуемые тележки с электронным управлением, перемещающиеся непосредственно по полу, оснащенные устройствами для приема и передачи спутников с деталями и поддонов. Они зарекомендовали себя как универсальное сред­ство для выполнения межучастковых и межоперационных транспортных операций. По сравнению с другими средствами транспортирования они имеют следующие преимущества: малогабаритны, имеют большой диапа­зон скоростей перемещений с автоматизацией направления перемещения, с автономностью управления, возможностью использования проездов (трасс) для других видов транспорта.

Возможности безрельсовых грузонесущих автоматических транс­портных тележек (робокар) очень широки за счет простоты создания но­вых транспортных путей и оснащения робокар устройствами автоматиза­ции погрузочно-разгрузочных операций. Многие фирмы выпускают транс­портные тележки подобного типа. Среди отечественных конструкций по­добных тележек следует отметить автоматические тележки типа «Электро­ника», МП-12Т, конструкции ИАЭ им. И.В. Курчатова и др.

На рис. 68 приведены некоторые типы робокар, а в табл. 10 даны их технические характеристики управления движением и подъемом платформы выполнены на основе микроЭВМ. Устройство маршрутослежения оптоэлектронного типа (излуча­тель - светоотражающая полоса). В корпусе тележки расположены также датчики контроля за состоянием ряда узлов. Безопасность эксплуатации обеспечивается применением механического отключения привода от дуги безопасности, срабатывающего при касании ею препятствия.

Табл. 10 Технические характеристики робокаров

Информацию о маршруте движения робокара получают на станциях останова, размещенных у склада и оборудования, посредством оптоэлектронной системы обмена информацией без электрического контакта.

Автоматическая транспортная тележка (робокар) типа МП-12Т со смонтированным на ней промышленным роботом показана на рис.68, б. Робокар предназначен для систем межоперационного транспортирования поддонов общей массой до 200 кг. Робокар состоит из подвижной грузовой платформы на четырехколесном шасси и промышленного робота, которые управляются бортовой микроЭВМ «Электроника-60». Конструкция тележ­ки и робота модульные, рассчитанные на несколько модификаций. Трасса движения обозначена в виде светоотражающей полосы, для слежения за ней предусмотрены специальные датчики. В передней части подвижной платформы установлено устройство, обеспечивающее безопасность дви­жения. Справа на борту платформы находятся датчики распознавания объ­екта и коррекции.

Электроробокар, разработанный в Киевском политехническом инсти­туте, показан на рис. 68, в. Он предназначен для транспортирования заго­товок и деталей общей массой до 20 кг. Робокар выполнен на базе стан­дартных узлов с трёхколёсным шасси 7. Электромеханический привод главного движения 8 представляет собой электродвигатель постоянного тока с планетарным редуктором. В приводе поворота 4 использован волно­вой мотор-редуктор с электродвигателем постоянного тока при напряже­нии питания 24 В. Питание электродвигателей главного движения и при­вода поворота осуществляется от аккумуляторов 6

Грузовая платформа 5 представляет собой поворотный стол с двумя фиксированными положениями. Загрузочное устройство - пневматический манипулятор с двумя степенями подвижности. На грузовой платформе может быть установлено две кассеты с заготовками. Воздух или масло подводится к манипулятору через узел стыковки.

Система управления 9 основана на использовании иерархической структуры с тремя уровнями. Общесистемный или стратегический уровень реализован на ЭВМ СМ-4, тактический и исполнительный - на микроЭВМ «Электроника-60», смонтированных внутри электрокара.

Система сложения за маршрутом 1 оптоэлектронного типа. Задача движения по трассе реализована с помощью комбинированной системы слежения, включающей в себя индуктивный и два оптических канала. Безопасность перемещения обеспечивается тактильной системой блоки­ровки 3. Локационная система стыковки 2 обеспечивает распознавание и стыковку робокара с технологическим оборудованием.

Робокар системы Flexmatic (Франция) приведен на рис. 68, г. Элек­трокар имеет электронное оборудование, расположенное в корпусе 1 и обеспечивающее следование по трассе. Маршрут определяется и оптими­зируется ЭВМ согласно типу детали, установленной на платформе 2, технологической последовательности ее обработки и возможным вариантом передвижения. Трасса представляет собой изолированный электрический кабель 4, проложенный в полу на глубине 2 см. Этот кабель является про­водником электрического тока определенной частоты. Переменный ток возбуждает магнитное поле, которое воспринимается катушкой, установ­ленной на робокаре, и далее следящей системой управления каром. Уста­новленные в грунте и на карах контакты обеспечивают обмен информаци­ей между карами и ЭВМ.

Привод электрокара электрический и работает от аккумуляторов с за­пасом работы на 4-5 ч. Скорость передвижения по трассе 0,75 м/с при мас­се транспортируемого груза 1500 кг. Аккумуляторные батареи электрокара установлены в специальных контейнерах 3.

Робокары снабжены двигательным управляющим агрегатом со сле­дящими системами скорости и положения по отношению к направляюще­му проводу, эмиттерами и приемниками для диалога и телеуправления, логической схемой, которая управляет робокаром исходя из получаемых команд.

Робокары являются примером широко универсального автоматизиро­ванного транспортного средства, которое можно использовать для транс­портирования обрабатываемых заготовок и других грузов в гибких произ­водственных системах различного технического назначения.

Комплексы с робокарами для транспортирования обрабатываемых за­готовок позволяют повысить гибкость их компоновки и сконцентрировать на одном участке с расположением оборудования, более удобным для об­служивания оператором, чем при применении автоматических транспорт­ных тележек, перемещающихся по рельсовому пути, или других наполь­ных транспортных средств.

Гибкая производственная система фирмы Shin Nippon Koki Ко, Ltd (Япония) для обработки крупногабаритных деталей показана на рис. 69. ГПС предназначена для обработки деталей судовых дизелей шести наиме­нований с максимальными размерами по длине 2200 мм, ширине 900 мм, высоте 900 мм и массой до 2000 кг. В ГПС входят механический цех б, в котором установлено три многоцелевых станка 5 и имеются позиции нако­пления 4 приспособлений с роботом перегрузки (робокаром) 3, загрузки-разгрузки и переналадки 8, накопления поддонов-спутников 1 заготовок, а также робот-перегрузчик заготовок (робокар) 2.

Для транспортирования заготовок и приспособлений используются два промышленных робота (робокара), совершающие продольное и попе­речное движения с помощью установленной под полом ведущей индукци­онной антенны. Робокары 2 предназначены для транспортирования загото­вок и поддонов общей массой до 4000 кг. Они транспортируют поддоны с заготовками от позиций 8 и / к механизмам автоматической смены загото­вок многоцелевых станков 5, а также транспортируют поддоны с обрабо­танными деталями на позицию накопления поддонов-спутников 1.

Робокар 3 для перевозки приспособлений малогабаритен и высоко­скоростной (мини-робот). Он предназначен для транспортирования при­способлений с позиции накоплений 4 по станкам 5 ГПС и обратно. Вся ГПС управляется из компьютерного пункта 7.

Промышленные роботы

Промышленные роботы являются универсальным средством ком­плексной автоматизации производственных процессов. При автоматизации металлорежущего оборудования с помощью промышленных роботов уста­навливают заготовки в рабочую зону станка, снимают детали со станка и раскладывают их в тару (накопитель), передают от станка к станку, канту­ют детали (заготовки) в процессе обработки и транспортируют их, очища­ют базовые поверхности деталей и приспособлений, меняют инструмент и осуществляют другие операции.