Назначение, устройство и система управления промышленного робота М10П6201

Входящий в состав гибкого токарного модуля промышленный робот М10П6201 является автоматической многодвигательной машиной (манипулятором), снабжённой ЧПУ (рис. 1.57). Робот выполняет двигательные функции, аналогичные функциям руки человека: перенос заготовки с тактового стола на станок, установку заготовки в патрон, возвращение обработанной заготовки на тактовый стол, переустановку заготовки в патроне.

Основными частями робота являются: основание 1, закрепляемое на станине станка; узел 2 поворотов руки робота (см. рис. 1.57), блок 3 поворота устройства захвата 4; каретка 5 поступательного перемещения захвата. Захват заготовки 4 робота обладает шестью степенями свободы перемещения: четыре степени свободы обеспечиваются поворотом захвата по координатным направлениям A, B, C, a и две — поступательными перемещениями вдоль осей Y и Z.

Повороты по координатным направлениям А, В, С и перемещения руки робота по осям Y, Z осуществляют автономными приводами с электродвигателями постоянного тока 6, 7. Для поворотов «руки» (по углу a) предусмотрены пневмодвигатель и фиксатор угловых положений устройства захвата через каждые 90⁰. На виде сверху (см. рис. 1.57, б) узел 2 поворотов руки робота повёрнут на 90⁰.

Рис. 1.57. Промышленный робот модели М10П6201

Система управления роботом содержит устройство формирования команд, устройство ввода программы и пульт ручного управления. Устройство формирования команд управляет приводами манипулятора и вырабатывает команды управления пинолью задней бабки, патроном, защитным ограждением токарного станка и перемещением тактового стола.

Управление роботом возможно в трёх режимах: «обучение», «повторение», «редактирование». При режиме «обучение» робот по командам оператора с пульта управления занимает нужную позицию, а данные об этой позиции автоматически вводятся в память устройства ЧПУ. На этом же этапе оператор вводит в память данные о скорости перемещений и последовательности выполнения функций захвата заготовки, перемещений пиноли станка, зажима и разжима патрона, подвода и отвода защитного ограждения станка. Режим «повторение» используют для работы робота при многократном выполнении заданной технологической операции. Режим «редактирование» предусмотрен для возможности исправления, замены или ввода новых данных в управляющую программу робота.

Содержание работы

Работа включает: изучение устройства и назначения гибкого токарного модуля и его составных частей, рассмотрение последовательности работы частей модуля и разработку траектории движения резца при изготовлении конкретной детали, определение технико-экономических параметров обработки: режима резания для каждого из участков заготовки и времени на цикл работы резца в соответствии с индивидуальным заданием; подготовку отчёта.

Порядок проведения работы

1. Изучите назначение и устройство гибкого токарного модуля.

2. Проследите за демонстрацией учебным мастером работы модуля в режимах «обучение» и «повторение».

3. Получите индивидуальное задание для определения времени на обработку заготовки на гибком токарном модуле и выполните по заданию следующие действия (таблица 1.27).

3.1. Составьте и опишите последовательность работы частей и узлов гибкого токарного модуля в течение цикла изготовления детали.

3.2. Нарисуйте схему обработки заготовки с указанием траектории движения резца, опорных точек траектории и направлений движений резца на каждом из участков траектории (по примеру рис. 1.54).

3.3. Рассчитайте для каждого обрабатываемого участка заготовки частоту вращения шпинделя, об/мин, по формуле

n_i = 1000 υ /π D_i, (1.42)

где i — участок траектории резца, обозначаемый двумя арабскими цифрами, соответствующими номеру опорных точек начала и конца участка, например, 0‒1, 1‒2, 2‒3, …, 9‒0 (см. рис. 1.54); D_i — диаметр заготовки на i -м участке траектории.

3.4. Определите минутную подачу в мм/мин, для каждого из участков обработки = S_оn_i. Для конических участков заготовки по неизменному

Таблица 1.27

Индивидуальные задания

Номер задания	Эскиз детали с припусками на обработку	Размеры детали, мм	Припуск, Z, мм	Элементы режима резания
D1	D2	D3	L1	L2	L3	L4	υ, м/мин	S0, мм/об
									2,0		0,4
								4,0		0,6
								3,0		0,8
								1,0		0,3
								2,0		0,5
									2,0		0,3
								3,0		0,6
								2,4		0,1
								4,0		0,2
								2,0		0,4

для всех участков обработки значению контурной (суммарной) подачи S_о рассчитайте значения продольной и поперечной подач.

3.5. Вычислите основное время для каждого из участков траектории движения резца, на котором осуществляется обработка, по формуле

= L_i / , (1.43)

где L_i — длина i -го участка траектории движения резца.

3.6. Вычислите вспомогательное время для участков подвода и отвода резца, которые резец проходит на ускоренном ходу, приняв, что движения по осям Z и X осуществляются одновременно со скоростями: продольного перемещения = 2000 мм/мин, поперечного перемещения = 1000 мм/мин. Для этого рассчитайте время, необходимое для перевода резца из исходного в конечное положения участка траектории раздельно по каждой координате (Z и X) с учётом значения приращения координаты на i -м участке траектории, по формуле:

t_i = l_i /u, (1.44)

где l_i —приращение координаты по оси (Z или X) на i -м участке траектории, u — скорость движения резца в направлении соответствующей оси ( или ). За примите наибольшее из рассчитанных двух значений t_i.

3.6. Представьте полученные данные в форме таблицы 1.28.

Таблица 1.28

Расчётные характеристики обработки

Участок траектории	Li, мм	Контурная подача, Sо, мм/об	ni, об/мин	Минутная подача, мм/мин	, мин	Скорости вспомогательных движений резца, мм/мин	, мин
0–1
1–2
…

3.7. Рассчитайте оперативное время обработки t_оп по формуле

t_оп = S + S . (1.45)

Содержание отчёта

1. Название работы.

2. Номер, формулировка и исходные данные индивидуального задания (таблица 1.27).

Индивидуальное задание: «Установить и записать последовательность работы составных частей токарного производственного модуля при изготовлении детали (по индивидуальному заданию), установить и нарисовать траекторию движения резца, рассчитать по каждому её участку значения элементов режима резания, основное или вспомогательное время ».

3. Эскиз обработки заготовки в соответствии с индивидуальным заданием (таблица 1.27).

4. Последовательность работы составных частей гибкого токарного модуля при обработке заготовки (по форме таблицы 1.29).

Таблица 1.29

Последовательность работы составных частей гибкого токарного модуля

№ п/п	Названия составных частей токарного модуля	Действие, выполняемое составной частью модуля
…

5. Технологический эскиз траектории движения резца с указанием опорных точек траектории (по форме рисунка 1.54).

6. Расчёты, схемы и таблицы, указанные в п. 3 раздела «Порядок проведения работы».