ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.07.2024
Просмотров: 300
Скачиваний: 2
СОДЕРЖАНИЕ
Глава 2. Первичные преобразователи
Глава 3. Усилители и стабилизаторы
Глава 4. Переключающие устройства и распределители
Глава 5. Задающие и исполнительные устройства
Глава 6. Общие сведения об измерении и контроле
Глава 8. Контроль давления и разрежения
Глава 9. Контроль расхода, количества и уровня
Глава 12. Автоматическая блокировка и защита в системах управления
Глава 13. Системы автоматического контроля и сигнализации
Глава 14. Системы автоматического
Глава 15. Объекты регулирования и их свойства
Глава 17. Конструкции и характеристики регуляторов
Глава 18. Общая характеристика
Глава 19. Математическое и программное обеспечение микроЭвм
Глава 20. Внешние устройства микроЭвм
Глава 21. Применение микропроцессорных систем
Глава 23. Конструкции промышленных роботов
Глава 25. Роботизация промышленного производства
Групповое обслуживание оборудования осуществляется одним промышленным роботом, который помимо названных выше операций обеспечивает еще межстаночное транспортирование деталей.
В зависимости от серийности производства, в котором используется роботизированный комплекс с групповым обслуживанием оборудования, могут быть применены различные организационные формы загрузки основного технологического оборудования — от независимой работы каждого станка до превращения роботизированного комплекса в поточную линию. Однако для обеспечения необходимой гибкости производства необходимо создавать межоперационные заделы, предусматривать пропуск отдельных операций на деталях некоторых типов, изменение порядка обработки и т. п. С помощью ПР обеспечивается транспортирование.
Роботизированные промышленные комплексы организуются либо с индивидуальным обслуживанием ПР, либо с групповым.
Индивидуальное выполнение основных операций (сварка, окраска, сборка и т. д.) осуществляется производственным или универсальным роботом, система программного управления которого дополнительно контролирует различного рода вспомогательные и транспортные устройства, входящие в состав роботизированного комплекса.
Групповое использование ПР для выполнения основных технологических операций включает применение ПР разных типов (подъемно-транспортных, производственных и универсальных), связанных в едином комплексе, обеспечивающем законченный технологический процесс.
Рассмотрим возможности создания роботизированных комплексов в литейных и термических цехах.
Литейные цехи. Современные ПР и автоматические манипуляторы успешно используются вместо человека в основных процессах производства отливок — от подготовки исходных материалов до операций очистки, грунтовки, окраски и т. п., а также для контроля и испытания, разгрузочно-погрузочных, транспортных и складских работ.
Практически почти все участки литейного цеха могут быть роботизированы: разгрузка и складирование поступающих для изготовления отливок основных и вспомогательных материалов и оборудования — формовочных песков, связующих добавок, огнеупоров, составляющих металлической шихты, красок и т. п.; литье в разовые песчаные (опочные и безопочные) формы; производство стержней различного состава прогрессивными мегодами формообразования — пескострель- ным, прессованием и др.; упрочнение форм и стержней, например, горелками инфракрасного излучения, подогретым сжатым воздухом и др.; литье в тонкостенные формы из песчаио-смоляиых и других смесей; литье в магнитные формы по иеизвлекаемым моделям из полистирола и других подобных материалов или в вакуумированные формы, сборка разовых песчаных форм; точное литье по вы плавляемым моделям; литье в постоянные формы (кокнль); литье под давлением и центробежное литье; загрузка шихты в плавильный агрегат и плавка; заливка форм и дозирование жидкого металла; извлечение отливок из форм; очистка, обрубка, зачистка, резание, грунтовка и окраска отливок; межоперационное транспортирование форм, стержней, отливок, обслуживание технологического, транспортного и другого оборудования.
В качестве примера рассмотрим роботизированный технологический ком плекс, организованный на участке кокильного литья Литье в кокиль включает операции заливки металла, съема отливок, перенос их для очистки и обрубки. Для съема и переноса отливок применяют ПР, работающий в цилиндрической или сферической системе координат. Робот извлекает отливку из формы и, удер живая ее за литник, переносит на установку контроля целостности. После получения сигнала о том, что отливка вышла из формы полностью, робот переносит ее для обрезки литника
Термические цехи. Учитывая, что значительная часть операций, поддаю щихся роботизации при термической обработке, происходит при температуре, превышающей 1000 °С (например, при нагреве под закалку изделий из высоколегированных сталей), руки и захватные устройства ПР должны изготовляться из жаропрочной стали, способной выдержать такую температуру без наруше иия необходимых параметров
К основным видам работ в термических цехах, которые способны выпол нить ПР, следует отнести следующие: подготовку (при необходимости) изделий к термообработке; подачу и укладку изделий в термическую печь, извлечение их из печи нагрева и подачу на охлаждение; правку и очистку изделий; контроль твердости и других свойств; различные межоперационные и внутрицеховые транспортные, складские и упаковочные работы; работу в комплексе с другим технологическим и транспортным оборудованием и управление им и т. п.
Например, при поверхностной закалке токами высокой частоты робот извлекает деталь из магазина, устанавливает в нндукгор и подает сигнал о начале иагрева По окончании иагрева робот извлекает деталь из индуктора и подает ее в закалочное устройство Длительность выполнения всех операций около 1 мин На рис. 166 показана линия закалки деталей с манипулятором ПМ ЗОТ, предназначенного длн переноски с одной позиции на другую корзины с деталями при изотермической закалке в печах-ваннах. Все ванны и дополнительное оборудование расположено в линию.
Манипулятор 1 перемещается по монорельсовой балке 2 и управляется с пульта 3. На линии используют еще два манипулятора 4 с ручным управлением для загрузки и разгрузки корзин.
Основные и вспомогательные операции выполняются манипуляторами в оп ределеиной последовательности: установка манипулятором 4 корзин с деталями на накопитель 5, съем корзин с накопителя 5 и установка ее. на стол загрузки 6 манипулятором /; транспортирование корзин со стола 6 в каждой ванне; опуска
\ у'
Пирометрические
шкафы
Рис. 166. Схема роботизированного участка термической обработки инструмента
ние корзин в ванну; встряхивание корзин для удаления остатков расплавов солей; транспортирование корзин к закалочным ваннам 11 с синтетической средой, промывочным ваннам 12 к 13 к сушильным устройствам 14 и 15; транспортирование корзин к разгрузочному столу 16 и передача ее на накопитель 17; съем корзин с деталями с накопителя 17 с помощью ручного манипулятора 4.
В линии используются накопители карусельного типа, на каждый из которых устанавливается ие более шести корзин.
Для обеспечения необходимой производительности ванна подогрева 7 изготовлена двухцозиционной. На первой позиции осуществляется подогрев над расплавом до температуры 400 °С, а затем — нагрев в расплаве до температуры 800 °С. Печь 8 окончательного нагрева — однопозиционная. Соляная ванна 9 имеет четыре позиции. Одна предназначена для изотермической закалки, три остальные — для отпуска. Установка 10 для охлаждения после закалки на воздухе и после отпуска также имеет четыре позиции.
При необходимости пассивации деталей используется установка 14.
Линия работает по заданной циклограмме. Манипулятор 1 совершает сложные возвратно-поступательные движения вдоль линии ванны.
На линии могут обрабатывать болты, винты, пружины, режущий инструмент и другие мелкие детали.
Важнейшей проблемой роботизации является соответствующая технологическая подготовка производства. Для получения заданного эффекта от применения роботов нет смысла использовать их совместно с устаревшим и малопроизводительным оборудованием. Кроме того, при имитации роботом производственных движений человека отсутствует необходимость размещать обрабатываемые детали на уровне рук или глаз, обеспечивать удобство подхода к оборудованию, создавать определенную освещенность и многое другое. ПР могут действовать с любой позиции, на любом уровне пространства цеха и в любых климатических условиях. Например, при заливке металла робот может выдержать более высокую температуру, чем человек. Следовательно, применяя ПР, можно значительно рационализировать и ускорить технологический процесс. А сочетание роботов с более производительным оборудованием, особенно с числовым программным управлением, позволяет одновременно с увеличением выпуска продукции высвободить производственные площади для расширения производства.
ПР не утомляется и не подвержен эмоциям. Он может ритмично работать в три смены без отдыха, выходных дней и отпусков.
-
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ РОБОТОВ
Безопасность персонала, работающего с комплексами, в состав которых входят промышленные роботы, обеспечивают с помощью различных мероприятий, целью которых является предупреждение аварийных и опасных для здоровья человека ситуаций. Роботы, выполняющие манипуляционные действия и транспортные перемещения в пределах комплекса, являются устройствами повышенной опасности и могут стать основным источником травматизма обслуживающего персонала.
Безопасность при эксплуатации роботизированных комплексов достигается за счет их рациональной планировки, безопасной и
безаварийной работы оборудования, а также с помощью специальных устройств, обеспечивающих безопасность обслуживающего персонала. Главная цель этих мероприятий и устройств состоит прежде всего в исключении возможности одновременного нахождения человека и механизмов робота в одном месте рабочего пространства.
Планировка комплексов оборудование—робот, роботизированных участков и линий должна обеспечивать удобный и безопасный доступ обслуживающего персонала к роботу, к основному и вспомогательному технологическому оборудованию, к органам управления, а также аварийное отключение всех видов оборудования и механизмов. Желательно, чтобы органы управления и аварийных блокировок были размещены на общем пульте управления (участком, линией) и продублированы вдоль фронта оборудования по трассе возможных перемещений обслуживающего персонала.
С точки зрения обеспечения безопасности обслуживающего персонала следует рассмотреть два типа планировок роботизированных комплексов, характеризующихся расположением зон роботов и операторов.
К первому типу относятся комплексы, исключающие возможность появления оператора в пределах рабочей зоны робота при его автоматической работе. Обычно эти комплексы имеют круговое ограждение робота, при раскрытии створок которого посылается управляющий сигнал на его остановку.
Комплексы совмещения рабочих зон оператора и робота относятся ко второму типу. В таких комплексах требуется принимать специальные меры безопасности обслуживающего персонала. Это комплексы с автономными роботами, осуществляющими единичное или групповое обслуживание оборудования. Если такие комплексы - оснащены Г1Р, работающими по жесткой программе, то появление человека в рабочей зоне робота должно вызывать автоматическую блокировку их работы.
Конструкция ГТР должна учитывать условия эксплуатации и особенности окружающей среды, которые могут повлиять на обеспечение надежности, безаварийности и безопасности работы. При эксплуатации в условиях агрессивных сред ГТР должен быть поставлен в соответствующем защитном исполнении с учетом требований ГОСТ 12.1.004—85, ГОСТ 12.1.010—76, ГОСТ 12.1.011—78, ГОСТ 12.2.020—76 и ГОСТ 12.2.021—76.
Внезапное отключение питания не должно приводить к повреждению роботов или травмированию обслуживающего персонала. Захватное устройство при отключении питания должно удерживать объект манипулирования. Сигнально-предупредительная окраска и знаки безопасности, наносимые на промышленные роботы, должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.4.026—76. Основные требования к элементам конструкции должны соответствовать ГОСТ 12.2.003—74. При выборе средств аварийной и предупредительной сигнализации следует отдавать предпочтение звуковым сигналам.
При эксплуатации роботизированных комплексов должны предусматриваться максимальная механизация и автоматизация вспомогательных операций, связанные с воздействием на работающих опасных и вредных факторов.
Ограждение, знаки безопасности и сигнальные цвета, наносимые на оборудование комплексов, должны отвечать ГОСТ 12.4.026—76. Расстояние ограждения комплексов от границ рабочей зоны роботов должно быть не менее 0,8 м.
При перемещении объектов манипулирования над рабочими местами, проходами и проездами под трассой роботов необходимо предусматривать защитные сетки или экраны. Если роботизированный комплекс оснащен несколькими пультами управления, необходимо иметь соответствующие блокировки, исключающие возможность параллельного управления от различных пультов.
На роботизированных комплексах должны выполняться общие требования, регламентирующие условия пожарной безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.004—85.
Особо опасными участками в пожарном отношении в литейных цехах являются участки нанесения лакокрасочных покрытий, плавки и заливки металла, очистки отливок, склады магния и его сплавов, участки приготовления формовочных и стержневых смесей на основе горючих крепителей. В термических цехах к пожароопасным участкам относятся участки приготовления защитных атмосфер, закалочные участки и участки с топливными печами.
Все роботизированные комплексы должны быть оборудованы средствами пожаротушения в соответствии с ГОСТ 12.4.009—83, а операции должны проводиться с соблюдением «Типовых правил пожарной безопасности», утвержденных ГУПО МВД СССР. Следует предусмотреть установку автоматического пожаротушения оборудовать комплексы автоматической пожарной сигнализацией.