Среди большого числа требований, предъявляемых к РТК, можно выделить ряд основных, выполнение которых является обязательным при построении комплексов:
- • планировка комплекса должна обеспечивать свободный, удобный и безопасный доступ обслуживающего персонала к основному и вспомогательному оборудованию, а также к органам управления комплекса;
- • планировка должна (по возможности) исключать пересечение трасс следования оператора и ПР в процессе его работы по программе;
- • комплекс должен быть обеспечен средствами защиты от возможного проникновения человека в зону действия ПР (светозащита, защитные сетки и т.п.), причем необходимо применение параллельно двух-трех различных защитных средств, действующих автономно;
- • размещение средств защиты не должно ограничивать технологические возможности оборудования, затруднять их обслуживание, а также препятствовать визуальному наблюдению за ходом технологического процесса;
- • размещение средств управления должно обеспечивать свободный и быстрый доступ к органам аварийного отключения.
Имеющийся опыт внедрения ПР в производственных условиях показал, что нельзя поставить робот к полуавтоматическому станку, не изменяя организационной структуры предприятия или подразделения, где должен действовать робот; и не проведя ряд технических мероприятий по модернизации станков, предназначенных для использования в РТК.
Использование дронов в процессе проектирования и в строительстве
В массовом производстве с полностью автоматизированными технологическим оборудованием и средствами транспорта ПР можно использовать на начальных и конечных позициях или на стыке автоматических линий без изменения структуры производства.
Наиболее целесообразной формой внедрения ПР в серийное производство является создание РТК, на базе которых далее могут быть образованы роботизированные технологические участки, цехи и заводы.
При создании комплексов используются станки с ЧПУ или полуавтоматы, у которых машинное время колеблется в пределах 3—15 мин и более. Как правило, выполнение технологического цикла обработки изделий на металлорежущих станках обеспечивается группой станков. В связи с этим при создании станочных РТК целесообразно использовать ПР, способные обслуживать группу однотипных либо разнотипных станков. Число станков, включаемых в комплекс, зависит от конструктивного исполнения робота и протяженности его рабочей зоны, а также от машинного времени этих станков, так как при малом машинном времени (менее 3 мин) групповое обслуживание ПР может привести к простаиванию технологического оборудования. При малом машинном времени, а также при создании РТК в условиях крупносерийного производства целесообразно использовать однопозиционные РТК (модули) на базе цикловых ПР, предназначенных для обслуживания одного станка.
Компоновка РТК определяется конструктивно-кинематическим исполнением ПР, определяющим форму и размеры рабочей зоны.
Особенности применения роботов при обслуживании металлорежущих станков определяются перечнем выполняемых роботами операций, характеристикой обрабатываемых деталей, технологией обработки, составом оборудования и другими организационно-техническими и экономическими факторами.
RTK В ПОСТОБРАБОТКЕ!ЗАЧЕМ ЭТО?
ПР выполняют следующие вспомогательные операции:
- • установку заготовок в рабочей зоне станка и снятие обработанной детали с укладкой ее на конвейер, в ориентирующий магазин и т.п.;
- • контроль размеров заготовок и обработанных деталей;
- • очистку базовых поверхностей деталей, заготовок и фиксирующих приспособлений станка от грязи и стружки;
- • проверку правильности базирования и фиксации заготовок в зажимных приспособлениях станка;
- • смену захватов, а также режущего и вспомогательного инструмента.
ПР может осуществлять поиск, опознавание детали и перебазирование ее в процессе обработки. При обслуживании группы станков ПР обеспечивает межстаночное транспортирование деталей.
Управление роботами, входящими в состав РТК «станок—робот». Основной задачей ПР в РТК является загрузка-разгрузка металлорежущих станков. В ряде случаев на ПР возлагаются задачи межстаночного транспортирования заготовок и деталей, измерения и отбраковки, их ориентирования перед загрузкой в станки и т.п. В силу этого эффективность работы комплексов в значительной степени зависит от организации управления ПР, особенно при обслуживании нескольких единиц оборудования. Основой для создания алгоритма управления ПР является технологический процесс обработки деталей на станках комплекса.
Типовой технологический процесс обработки деталей на РТК в режиме линии предусматривает последовательную их обработку на станках, входящих в состав комплекса. Таким образом, алгоритм управления ПР должен охватывать как манипуляции ПР по загрузке- разгрузке станков и укладке деталей в тары, так и операции межстаночного транспортирования. С точки зрения минимизации простоя станков в комплексе вспомогательные операции такие, как межстаночное транспортирование, захватывание и укладка деталей в тару, должны по максимуму совмещаться во времени с работой станков комплекса.
Управление ПР должно предусматривать прерывание выполнения вспомогательных операций при появлении запроса на обслуживание станков комплекса.
С учетом сказанного выше управляющую программу ПР, обеспечивающего многостаночное обслуживание, можно представить состоящей из следующего набора стандартных подпрограмм:
- • загрузки и разгрузки станков, число подпрограмм определяется числом станков комплекса. Цикл манипуляционных движений ПР при отработке указанных подпрограмм аналогичен соответствующим циклам работы ПР при одностаночном обслуживании. Отличие лишь в том, что ПР захватывает заготовки и укладывает обработанные детали в соответствующие позиции ложементов станков;
- • загрузки заготовками ложементов станков из тары. Эти программы обеспечивают предварительное захватывание заготовок из тары (магазина заготовок, промежуточной тары), их транспортирование и укладку в соответствующие позиции станков;
- • разгрузки станков в тару, предусматривающей захватывание обработанной на станке детали из соответствующей позиции, их транспортирование и укладку в тару (промежуточную тару, последнюю тару на участке);
- • разгрузки ложементов в ложементы, обеспечивающей перенос обработанной на предыдущем по технологическому процессу станке детали в загрузочную позицию последующего станка.
Набор стандартных подпрограмм управления ПР и их число в каждом конкретном случае в соответствии с требованиями технологического процесса могут варьироваться. Так, в ряде конкретных случаев практического применения промежуточная тара-накопитель, ложементы могут отсутствовать, а следовательно, будут отсутствовать и подпрограммы, связанные с ними. Условиями технологического процесса может быть предусмотрено также совмещение некоторых основных и вспомогательных операций ПР, например загрузка последующего станка в течение времени исполнения подпрограммы разгрузки ложемента в ложемент и т.п. В любом случае в основе создания программы управления лежит разделение операций ПР на основные (загрузка- разгрузка станков) и вспомогательные (транспортирование, ориентирование и т.п.), а также применение подпрограммы ожидания.
Подпрограмма ожидания обеспечивает анализ информации с оборудования комплекса в целях выбора последующих действий ПР. По существу эта подпрограмма является основной, определяющей не только функционирование ПР в соответствии с требованиями технологического процесса, но и показатели производительности всего комплекса.
Процесс обработки осуществляется в два этапа. Первый этап — непосредственное обслуживание станков комплекса (исполнение подпрограмм загрузки-разгрузки станков) осуществляется после получения ПР запросов на обслуживание отдельных станков. Переход ко второму этапу происходит при отсутствии запросов на обслуживание. Результатом выполнения операций, предусмотренных этим этапом, является выполнение вспомогательных операций, включая операции межстаночного транспортирования. Особенностью второго этапа является, как правило, совмещение времени исполнения соответствующих подпрограмм с машинным временем работы станков.
В целях сокращения времени возможных простоев станков по завершении ими цикла обработки детали, связанного с выполнением всех основных и вспомогательных операций, в алгоритме предусматривается переход (возврат) к анализу запросов (первый этап подпрограммы) после выполнения каждой из подпрограммы.
Способы возврата могут быть различными и определяются требованиями конкретного производства. Возврат может осуществляться всегда в начале подпрограммы ожидания. В ряде случаев целесообразно после выполнения подпрограммы загрузки либо разгрузки конкретного станка перейти к анализу запросов на обслуживание других станков комплекса.
Наличие в комплексе станка, лимитирующего его производительность, приводит к появлению системы приоритетов в обслуживании станков, которая может быть реализована несколькими способами.
Простейшим способом является первоочередной анализ в подпрограмме ожидания вызовов лимитирующего станка комплекса.
Для всех подобных модификаций является переход к началу подпрограммы обслуживания после выполнения любой вспомогательной операции.
Одним из наиболее распространенных способов сокращения времени простоя станков, применяемых в настоящее время, является организация дополнительного предварительного вызова. Такой вызов формируется станком за определенное время до окончания цикла обработки детали. Это позволяет ПР заранее совершить необходимые подготовительные операции, в частности перемещение в зону станка, взятие заготовки из ложемента станка, т.е. начальные операции подпрограмм разгрузки-загрузки станков. Дальнейшая отработка этих подпрограмм осуществляется после появления сигнала окончательного вызова, т.е. по окончании всего цикла обработки детали.
Дальнейшее повышение производительности комплекса за счет рациональной организации управления ПР может быть достигнуто за счет более совершенной подпрограммы ожиданий. В основе ее может лежать прогнозирование поступления заявок на обслуживание станков комплекса, определение возможности обслуживания станков до прихода другой заявки с более высоким приоритетом, а также возможности и целесообразности выполнения отдельных вспомогательных подпрограмм управления роботом с учетом его текущего положения до прихода заявок от станков комплекса на их обслуживание.
Источник: bstudy.net