Роботизированный технологический комплекс на базе двух станков 16К30Ф323

Оборудование машиностроительных производств

Курсовой проект с чертежами и расчётами

   

      

Список чертежей:

• Общий вид роботизированный технологического комплекса на базе двух станков 16К30Ф323
• Кинематические и силовые графики базового и модернизированного привода главного движения
• Сборочный чертеж привода главного движения

Содержание проекта:

Состав и принцип действия роботизированного технологического комплекса

Анализ кинематической структуры привода главного движения для базового станка 16К30Ф323    

Расчёт кинематической структуры модернизируемого привода

Анализ недостатков базового привода и определение диапазона регулирования модернизируемого привода

Определение коэффициента увеличения диапазона

Выбор электродвигателя для модернизируемого привода

Расчёт структуры модернизируемого ПГД

Разработка кинематической схемы и графиков ЧВШ, мощности и крутящих моментов модернизируемого ПГД

Расчёт элементов модернизируемого привода на прочность.

Список рекомендуемой литературы

Технические характеристика станка модели 16К30Ф323

Типовой РТК содержит следующие элементы: станки, магазины-накопители заготовок и деталей, шкафы ЧПУ, электрошкафы, гидростанции станков, вспомогательные устройства РТК. В основном РТК разрабатываются для производства деталей с небольшим временем обработки. Этот фактор накладывает определенные ограничения на применение ПР. При обслуживании одного станка время установки-снятия заготовок не существенно влияет на время цикла, поэтому возможно применение одноруких роботов. При обслуживании двух станков время установки-снятия заготовки уже существенно влияет на время цикла, поэтому экономичность применения одноруких или двуруких роботов будет зависеть как от цикла обработки, так и от взаимного расположения магазинов-накопителей заготовок и деталей. Для напольных роботов, так как магазины-накопители располагаются рядом, эти потери времени незначительны, поэтому допустимо применения одноруких роботов.

При разработке общего вида РТК необходимо: учесть размеры рабочей зоны станка, размеры рабочей зоны робота, обеспечить наличие тактовых столов-накопителей заготовок и деталей, разместить шкафы ЧПУ, электошкафы, гидростанцию станка, вспомогательные устройства РТК.

Типовые РТК, как правило, разработаны для определенного типоразмера деталей небольшой массы. Это позволяет применять промышленные роботы небольшой грузоподъёмности и меньших габаритов, но при этом технологические возможности станков полностью не используются, что существенно снижает универсальность применяемых РТК. В представленном курсовом проекте выбор напольного ПР будет основан на попытке максимально использовать технические возможности станков по массе обрабатываемой заготовки.

РТК построен на базе двух токарных патронно-центровых станков с ЧПУ модели 16К30Ф323, автоматического манипулятора напольного типа, накопителя заготовок и деталей.

Автоматический манипулятор в составе РТК выполняет следующие операции: снятие заготовок из тары, транспортирование его к патрону станка, установку в него заготовки, взятие из патрона обработанной детали и транспортирование детали к таре и установку в соответствующей ячейке.

Роботы, выпускаемые промышленностью, отличаются значительным разнообразием конструкций, технических характеристик, сфер применения и т.д. Для установления рациональной области применения роботов, составления типажа необходимо знать их классификацию по различным признакам и основные технические характеристики.

Технические характеристики промышленного робота согласно ГОСТ 25685-83 включают номинальную грузоподъёмность, зону обслуживания роботом, рабочую зону ПР, число степеней подвижности, скорость перемещения по степени подвижности, погрешность позиционирования рабочего органа, погрешность обработки траектории рабочего органа.

Грузоподъёмность – наибольшая масса захватываемого ПР объекта производства, при которой гарантируется захватывание, удержание и обеспечение установленных значений эксплуатационных характеристик ПР.

Число степеней подвижности промышленного робота – это сумма возможных координатных движений захваченной детали относительно звена: стойки, основания и т.д. (движение зажима детали захватным устройством здесь не учитывается).

Зона обслуживания ПР – это пространство, в котором рабочий орган выполняет свои функции в соответствии с назначением робота и установленными значениями его характеристик.

Рабочая зона промышленного робота – это пространство, в котором может находиться рабочий орган при его функционировании. Рабочая зона может иметь объём от 0,01 м3 (при особо точных операций) и свыше 10 м3 (для передвижных роботов).

Погрешность позиционирования – отклонение положения рабочего органа от заданного управляющей программой. Большинство современных ПР имеет погрешность ±0,1 … 2,5 мм (для грубых работ от ± 1 до ±5 мм, для точных работ от ±0,1 до ±1 мм, для высокоточных работ до ±0,1 мм).

Линейная скорость исполнительного механизма у большинства ПР составляет 0,5-1 м/с, а угловая 90-180?/с.

По способу установки на рабочем месте различают промышленные роботы напольные, портальные и встроенные. Напольные роботы компактны, но следствием этой компактности являются ограниченная грузоподъёмность (до 20 кг) и небольшая зона обслуживания: обслуживают, как правило, станок реже два станка.

Целесообразность применения того или иного исполнения промышленного робота в РТК может дать только полноценный экономический анализ при расчете себестоимости детали.

Таблица 1

В базовом ПГД токарного патронно-центрового станка модели 16К30Ф323 используется бесступенчатое регулирование скорости на основе геометрического ряда со знаменателем =1,12. На основе проведенного анализа его структуры были выявлены следующие недостатки.

• Недостаточный общий диапазон регулирования ЧВШ в области максимальных значений. У базового ПГД мин^-1 , а наибольшее значение ЧВШ находятся а пределах мин^-1.
• Не обеспечивает рекомендуемое соотношение диапазонов регулирования частот вращения шпинделя при постоянном моменте и при постоянной мощности.
• В диапазоне регулирования частот вращения шпинделя при постоянной мощности имеются «разрывы» в пределах n=100…140 мин^-1 и n=400…560      мин^-1.
• Целью модернизации является устранение указанных недостатков с минимальными изменениями конструкции ПГД и минимальными затратами.