Разработка и проектирование специализированного оборудования и технологии лазерного легирования (стр. 3 из 3)
При выборе робота необходимо учитывать требования к роботу, участвующему в данном технологическом процессе. Грузоподъемность робота должна быть не менее 0,300 кг , число степеней подвижности не меньше 5-и, угловое перемещение не менее 1800
KAWASAKI F-SERIES:
FS06N (FS06L)
Грузоподъемность 6
Угол поворота
JT 1 320
JT 2 245
JT 3 520
JT 4 540
JT 5 290
JT 6 720
Максимальная скорость
JT 1 240 (200)
JT 2 200 (140)
JT 3 250 (200)
JT 4 430 (360)
JT 5 430 (360)
JT 6 720 (600)
Повторяемость ±0,05 (±0,1)
Рабочая зона гор./верт.: 1108/1432 (1651/1981)
Установка Пол/Потолок/Стена
Масса 165 (170)
Контроллер D
Примечание Модификации с различными размерами рабочей зоны для манипуляций с предметами массой до 6 кг. Тонкий профиль руки облегчает перемещение в вертикальной плоскости. Для монтажа достаточно небольшой поверхности.
Рис.7
Захватывающее устройство робота
Рис.8
Для определения расстояния от сопла до обрабатываемой поверхности нам необходимо воспользоваться подобием треугольников.
100/х = 14/1, следовательно расстояние от точки фокуса до обрабатываемой поверхности равно 7 мм. А общее от сопла 17мм.
Рис.9.
3 Разработка алгоритма автоматизации и средств контроля ЛТО
При автоматизации всего технологического комплекса повышается качество обрабатываемых деталей , совершенствуется производство труда, а главное снижаются затраты , исключается воздействие человеческого фактора при ТО ответственной детали.
Для автоматизации технологического процесса необходимо автоматизировать этапы : подачи заготовок, установки заготовок в оснастку, обработки заготовки ЛИ, снятие заготовок.
Для автоматизации подачи заготовок используем бункерное устройство. В него загружается партия заготовок и в процессе работы они ориентируются, откуда подаются с периодичностью в 24,336 с ,также используем робота для автоматической установки заготовок в оснастку. Для контроля наличия заготовки в зоне захвата робота используем оптический датчик. Наличие детали в оснастке контролируется оптическим датчиком. При наличии детали в оснастке происходит включение устройств вращения и перемещения, включается лазерный луч. Все изменения контролируемых параметров будут поступать на компьютер, это позволит иметь полную информацию о процессе ЛТО.
4. Принцип построения и функционирования автоматизированного комплекса.
4.1 Принцип функционирования комплекса
После того как разработка автоматизированного комплекса закончена, произведен расчет технологических параметров, выбрано основное и вспомогательное оборудование, происходит его монтаж, составляется программа функционирования комплекса.
Функционирование автоматизированного комплекса происходит следующим образом:
Подается электропитание на технологическое оборудование. Запускается программа с компьютера. Приводятся в готовность все системы контроля.
Приводится в работу бункерное устройство (вибрация) после попадания заготовки в устройство вибрационного типа, происходит ориентация её в пространстве, далее сигнал о поступлении детали в лоток бункера подается на компьютер, который выдает обратный сигнал на приведение робота в действие. Робот забирает из лотка заготовку, перемещает и устанавливает деталь в патрон станка, вследствие чего происходит базирование и зажим детали. Включается вращатель, одновременно подается лазерное излучение – происходит обработка детали
После завершения обработки, происходит отключение лазерного излучения и устройства вращения, робот снимает готовую деталь с цанги и перемещает деталь в контейнер с готовыми изделиями . Процесс повторяется.
4.2Алгоритм функционирования технологического комплекса для лазерной закалки
1) Включение электропитания технологического комплекса (Бункерно-ориентирующего устройства, робота, лазерной установки, вращателя)
2) Подача заготовки в зону захвата робота
3) Включение робота ( наклон робота на 85 градусов, подъём руки робота на 20 градусов, захват заготовки)
4) Контроль
5) Возврат робота в первоначальное положение, поворот на 180 градусов, наклон на 40 градусов, подъём руки на 14 градусов.
6) Фиксация заготовки в патроне на цанге
7) Контроль
8) Возврат робота в первоначальное положение
9) Подъём стола на 110 мм
10) Выдвижение излучателя по оси у на -120 мм
11) контроль
12) включение вращателя
13) Включение лазерного излучения
14) Контроль ( Полного оборота вращателя)
15) Выключение лазерного излучения
16) Контроль
17) Переход на следующую дорожку ( продольное перемещение излучателя на 2,3 мм)
18) Повтор операций 13-18 раз
19) Выключение вращателя
20) Контроль
21) Отвод излучателя по оси у на 120 мм
22) Наклон робота на 40 градусов, подъём руки на 14 градусов, поворот на 145 градусов, наклон робота на 50 градусов,подъём руки на 10 градусов, сброс детали в контейнер.
23) Контроль
24) Повтор операций 2-23 в течение смены
25) Выключение электропитания технологического комплекса
Заключение
В данной работе произведена полная автоматизация ЛТК для лазерного легирования внешней конусной поверхности втулки.
По результатам энергетического расчета выбрано основное технологическое оборудование (LRS 100) и вспомогательное(автоматизированный привод вращения фирмы ООО "ОКБ "БУЛАТ", цанговый патрон Морзе 4 / М16 / ER32 с комплектом цанг 7 шт. 6-25 мм, робот KAWASAKIF-SERIESFS06N (FS06L) и бункерное устройство.
При отлаженной работе спроектированного технологического комплекса за смену производится 176 детали.
На основе проделанной работы можно сделать следующие выводы: При автоматизации технологического процесса повышается качество обрабатываемых деталей, увеличивается производительность труда, а главное снижаются затраты и исключается воздействии человеческого фактора при обработке ответственных деталей.
Список литературы
1. Таблицы физических величин: Справочник/ Под ред. И. К. Кикоина М.: Атомиздат, 1976. 1008 с.
2. Учебное пособие «Материаловедение» И.С. Давыдова, Е.Л. Максина.
М-2006.
3.Технология обработки концентрированными потоками энергии: Учебное пособие А.А.Паркин.СамГТУ.Самара,2004- 497с.
4. Козырев Ю.Г.Промышленные роботы: Справочник.-2-е изд.,перераб. И доп.- М.: Машиностроение,2005.-392 с.: ил.
5. Н.И. Камышный «Автоматизация загрузки станков».-М.: «Машиностроение» 1977.
6. В.А.Мозжечков. Пневматические элементы и приводы роботов.:Учебное пособие./Тула:ТулПИ,1989 - 93с.
7.www.laser-bulat.ru
8.www.newlaser.ru
9.www.laser-technologies.ru
Приложение