УДК 621.9(07)

Ш.О. ДАВУДОВ

Shamil2210@yandex.ru

Науч. руковод. – канд. техн. наук, доцент С.И.ФЕЦАК

Уфимский государственный авиационный технический университет

Интеграция роботизированного обслуживания производства.

Аннотация: В данной статье приведен пример автоматизации процесса

резания литников путем внедрения промышленного робота. Изображена

компоновка робототехнического комплекса, приведен алгоритм работы

комплекса.

Ключевые слова: Робототехника, автоматизация, литники и питатели,

робот, станки с ЧПУ.

К деталям авиационных двигателей предъявляются высокие требования с точки зрения точности обработки и качества поверхностного слоя. Обработка резанием является одним из основных технологических процессов. Применяемые методы механической обработки и разработанные на их базе технологические процессы неразрывно связаны со средствами их реализации – технологическим оборудованием и технологической оснасткой. Наряду с оборудованием, применяемым в общем машиностроении, в авиадвигателестроении широко используются промышленные роботы.

Спроектированный мехатронный роботизированный комплекс (РТК) для обрезки литниково-питательной системы (рис 1.) позволяет решить следующие задачи: автоматизировать существующий процесс обрезки ЛПС; автоматизировать систему загрузки-выгрузки и

базирования детали; сократить время обработки детали; повысить точность и производительность обработки; достичь улучшения технико-экономических параметров; применять современные программные продукты для получения комплекта конструкторской, технологической документации, разработки управляющих программ, а также проведения инженерного анализа; повысить экологичность и безопасность производства.

1 – промышленный робот; 2 – транспортировочная платформа; 3 – накопительные устройства для заготовок и обработанных деталей; 4 – накопительное устройство для смены

инструмента; 5 – поворотный стол; 6 – накопитель для отходов; 7 – ограждение

Рисунок 1 – Роботизированный комплекс (РТК) для обрезки литниково-питательной системы (ЛПС)

Алгоритм работы РТК (рис.2).Транспортировочная платформа (поз.2) подъезжает к

накопительному устройству для заготовок (поз.3) , выдвигаются специальные технологические вилки, при помощи которых поднимается заготовка, после чего платформа разворачивается на месте и подъезжает к поворотному столу

(поз.5), на котором производится обработка заготовки. Платформа опускает заготовку на стол, после чего робот начинает обрезку литников и питателей, так как робот не может достать до всех литников , поворотный стол поворачивается на 90 градусов в определенное время. После окончания обрезки всех литников, транспортировочная платформа подъезжает к поворотному столу, обработанная деталь поднимается со стола при помощи вилок. Платформа отъезжает к накопительному столу для обработанных деталей (поз.3), после чего деталь опускается. На этом цикл обработки одной заготовки заканчивается.

1

1

2

2

3

Рисунок 2 – Алгоритм работы РТК

3

Роботизация обслуживания технологического оборудования предполагает

«наблюдение» за ним в процессе работы, автоматизацию процессов подачи

заготовок и выгрузки готовых деталей.

Безопасность и высокая скорость обслуживания технологического

оборудования. По подсчетам, использование роботизированных решений

позволяет увеличить производительность оборудования на 20%.

Современные промышленные роботы могут обслуживать все виды

машин: от прессов и ножниц до литьевых машин. Использование

роботизированных установок сокращает цикл изготовления деталей, повышает

производительность за счет достижения высокой скорости и непрерывности

производственного процесса. Робот может работать круглосуточно,

обслуживать две или более единицы оборудования одновременно.

Робот встраивается в существующую систему производства.

Располагается рядом с оборудованием: на полу, занимая минимальное рабочее

пространство. Рука робота загружает сырье (заготовки, детали),

технологическое оборудование выполняет свою программу, затем робот

вынимает готовую деталь. Загрузка и выгрузка происходит так часто, как это

необходимо. Движения робота отличаются максимальной точностью и

синхронностью.

Робот может быть оснащен дополнительным оборудованием и

настраиваться на выполнение вторичных технологических функций: обрезку,

удаление заусенцев, калибровку, выбраковку, сборку, маркировку деталей.

Роботизированные комплексы могут быть связаны с дополнительными

станциями контроля, доработки и автоматизации, включать системы

параллельного перемещения, позиционирования обрабатываемых заготовок и

изделий, сенсорные системы, системы технического зрения.

Роботизированное обслуживание станков можно привести на примере робота фирмы KUKA модели QUANTEC (рис.3).

Рис. 3 – Робот KUKA KR QUANTEC выполняет загрузку и разгрузку станков.

Преимущества роботизации станков с ЧПУ:

повышение уровня безопасности на предприятии за счет

уменьшения/исключения взаимодействия сотрудников с травмоопасным

оборудованием и вредными условиями производства.

экономия за счет снижения процента брака. Робот благодаря точной

настройке практически не совершает ошибок, система контроля следит за

точностью выполнения работ, что гарантирует стабильность качества

выпускаемой продукции и минимальный процент брака.

рациональное использование производственных площадей за счет

компактности роботизированной установки. Некоторые роботы встраиваются

непосредственно в сам станок.

рост производительности: роботизированное обслуживание станков

существенно увеличивает время безотказной работы (до 24 часов в сутки),

скорость и точность подачи деталей по сравнению с ручным выполнением

операций.

экономия затрат. Один робот обслуживает несколько станков

одновременно, расходы на оплату ручного труда и обучение сотрудников

сокращается.

повышение доверия к бренду, удовлетворённость со стороны партнеров и

конечного потребителя благодаря стабильно высокому качеству выпускаемой

продукции.

Финансовые выгоды от роботизации обслуживания технологического

оборудования могут быть отсрочены во времени, но всегда превышают затраты

на внедрение установки.

Недостатки роботизации технологического оборудования:

усовершенствование абсолютной точности: Точность промышленного

робота не так высока. Это происходит в результате неточности сборки узлов

робота, ошибок нулевых точек датчиков отслеживания углов суставов робота.

микровибрации: Промышленные роботы используют редукторы с низким

мертвым ходом. Данный тип редукторов имеет конструктивный недостаток

создающий периодические вариаторы вращающего момента или угловые

ошибки привода.

затраты: Внедрение роботов в любой технологический процесс является

дорогостоящим процессом.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:1. ГОСТ 1 – 90060 – 92 «Титановый литейный сплав. Химический состав, механические, физические и технологические свойства, применение» [Текст]. Введ, 01-01-1992. - Москва : Стандартинформ, 1993. - 6 с.2. Sandvik coromant «Расчет режимов резания». [Электронный ресурс]. URL: https :// www . sandvik . coromant . com / ru - ru / knowledge / machining - calculators - apps / pages / machining - calculator - apps . aspx ( дата обращения: 07.05.2019).3. Баранчиков В. И. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов : справочник [Текст] / В. И. Баранчиков и др.; ред. В. И. Баранчиков. - Москва : Машиностроение, 1990. - 400 с.4. Алямовский А. А. SolidWorks/CosmosWorks. Инженерный анализ методом конечных элементов [Текст] / А. А. Алямовский. - Москва : ДМКПресс, 2004. - 432 с. 1. Официальный сайт робота «KUKA» /Электронный ресурс/ Режим доступа https://www.kuka.com/ru-ru

2. Соломенцев Ю. М. Промышленные роботы в машиностроении [Текст] : учеб. пособие / Ю. М. Соломенцев, К. П. Жуков, Ю. А. Павлов; ред. Ю.М. Соломенцев. - Москва : Машиностроение, 1986. - 140 с.

3. Корендясев А.И., Саламандра Б.Л., Тывес Л.И. Теоретические основы робототехники. – М.: Наука, Кн. 1. – 2006. – 383с.