Разработка устройства набора грузиков

В кабине сварщика находятся тары с маленькими и большими грузиками. При устранении дисбаланса сварщик по показаниям табло набирает необходимый набор грузиков из тар с грузиками. Берет их в руки и раскладывает по ободу тормозного барабана. Затем берет в руки сварочную горелку и приваривает. Нам в дипломном проекте необходимо автоматизировать работу сварщика. Для автоматизации набора и установки грузиков необходимо разработать устройство для набора и установки грузиков. Общий вид механизма набора грузиков показан на чертеже ДП 1.22030165.17.11.29.01.00 ВО.

Маленькие и большие грузики находятся в таре с маленькими и большими грузиками соответственно. Внизу тары не имеется днища, а устанавливается толкатель грузиков. Толкатель грузиков выдвигается вперед на роликах, двигаясь по направляющим роликов, выталкивая грузик из тары. Доходя до конечной точки направляющих роликов грузик выходит за пределы тары и следующий по порядку грузик падает с тары на его место, тем самым не давая грузику вернуться в тару при движении толкателя в обратном направлении и грузик падает в каретку. Толкатели грузиков приводятся в действие пневмоцилиндрами.

Грузики на обод устанавливаются в трех местах, поэтому каретка имеет три секции, в которые поочередно накладываются грузики, каретка движется на роликах, которые двигаются по направляющим. Каретка приводится в движение двумя пневмоцилиндрами. Когда оба пневмоцилиндра втянуты каретка находится в крайнем левом положении и грузики падают в правую секцию. Когда первый пневмоцилиндр втянут, а второй вытянут каретка перемещается в среднее положение. Грузики падают в среднюю секцию каретки. Если оба пневмоцилиндры каретки вытянуты, каретка находится в крайнем правом положении и грузики падают в левую секцию каретки.

Когда необходимый набор грузиков помещен в каретку, контейнер, а вместе с ним и каретка с направляющими и пневмоцилиндры каретки, выдвигается вперед. Контейнер движется на роликах по направляющим. Контейнер приводится в действие пневмоцилиндром.

Когда контейнер с необходимым набором грузиков выдвинут вперед, грузики необходимо взять из контейнера, для этой цели используется манипулятор, состоящий из пневмоцилиндра с захватным устройством. Захватное устройство представляет электромагнит и переходную пластину. Манипулятор захватывает набор грузиков, контейнер задвигается в исходное положение. Затем манипулятор опускает грузики на обод тормозного барабана. Грузики на тормозном барабане должны быть зафиксированы, для этой цели применяем электромагнит, который при помощи пневмоцилиндра заводится во внутреннюю полость тормозного барабана и, включаясь, притягивает грузики к барабану до окончания процесса сварки во избежании перемещения грузиков. Когда грузики зафиксированы на барабане, электромагнит манипулятора отключается и манипулятор поднимается в исходное положение.

Выбор оборудования

Обоснование выбора и описание технических средств автоматизации. При выборе производителя технических средств автоматизации необходимо руководствоваться следующими основными принципами, предъявляемые к средствам автоматизации:

- надёжность средств автоматизации;

- простота обслуживания;

- опыт работы на российском рынке фирмы - производителя;

- поддержка различных протоколов передачи данных;

Для выполнения приварки грузиков нам необходим промышленный робот. [2] Технические характеристики промышленного робота Irb 140 приведены в таблице 3. Промышленный робот при сварке перемещает при сварке горелку сварочного полуавтомата Super synergic 600 pulse R.A. [3] Технические характеристики сварочного полуавтомата Super synergic 600 pulse R.A приведены в таблице 4.

IRB 140 - компактный и эффективный промышленный робот с шестью степенями свободы, способный работать с загрузкой до 5 кг при большом рабочем пространстве (810 мм). Возможны разные способы установки: напольное, настенное, потолочное. Выпускается в разных исполнениях: стандартном, для литейных производств, «чистая комната» и с возможностью мойки. Весь манипулятор соответствует степени защиты IP67, что облегчает применение IRB 140 в самых различных областях. Робот имеет уникально расширенный радиус рабочей зоны благодаря загибающемуся назад механизму плеча и возможности поворотов по 1-ой оси на углы до 360° даже при потолочном креплении.

Компактный прочный дизайн со скрытой кабельной разводкой дополняет внешнюю гибкость. А опция защиты от столкновений с полным отведением делает робот надежным и безопасным.

Если в процессе преимущественно используются 1-я и 2-я оси, то использование IRB 140T существенно сокращает время цикла. Если применяются перемещения только по двум данным осям, до удается увеличивать производительность на 15-20%. Более скоростная версия хорошо подходит для процессов укладки при управлении системой PickMaster.

Версии IRB Foundry Plus и Wash применимы в экстремальной среде литьевых процессов и прочих приложениях с агрессивной окружающей средой, где требуется повышенная коррозийная стойкость и герметичность. Замечательный поверхностный доступ вместе со степенью защиты IP67 делает возможным мойку робота паром высокого давления. Роботы белого цвета в исполнении «чистая комната» принадлежат к классу 10 соответствующего регламентирующего соглашения, что делает их особенно применимыми в обстановке строжайших стандартов чистоты.

Основные преимущества:

-Надежный - Длительный период безотказной работы. С 1999 года, когда IRB 140 был успешно внедрен на рынок, и по сей день он известен как робот с длительным периодом безотказной работы.

-Быстрый - Короткое время цикла. Самый быстрый робот в своем классе, время цикла IRB 140 значительно уменьшено благодаря сочетанию высоких скоростей и ускорений с уникальной системой контроля движения компании АББ - QuickMove.

-Точный - Постоянное качество работы. Потрясающая характеристика позиционной повторяемости (± 0.03 мм) и отличная точность следования по заданному пути.

-Мощный - Максимальное использование. Комбинация грузоподъемности в 5 кг и радиусу действия 810 мм делает этот робот лучшим в своем классе.

-Выносливый - Работает в тяжелых условиях. Доступен в Страндартной, Foundry Plus, Clean Room (Класс 10) и Wash версиях, все механические части манипулятора имеют класс защиты IP 67.

Таблица 3 Технические характеристики промышленного робота

Сварочный полуавтомат Super synergic 600 pulse R.A.

Трехфазные передвижные сварочные полуавтоматы с водяным охлаждением для непрерывной сварки самозащитной порошковой проволокой (без газа), непрерывной и импульсной сварки типа PULSED MIG-MAG, а также TIG и MMA сварки.

- комплектуются блоком подачи проволоки с 4-роликовым подающим механизмом

- рекомендованы к промышленному применению

- возможно использование с широким диапазоном материалов, таких как сталь, нержавеющая сталь и алюминий

- поставляется с принадлежностями для сварки типа MIG-MAG

- микропроцессорное управление

- 38 заданных программ сварки

- память на 27 индивидуальных программ сварки

- регулировка времени подачи газа после выключения тока, спада сварочного тока, начальной скорости подачи проволоки, продолжительности плавления проволоки.

Таблица 4 Технические характеристики полуавтомата сварочного

- выбор между 2-, 4-тактным режимами работы или режимом сварки точками в зависимости от свариваемого материала

- термозащита, защита от перегрузок тока, повышенного и пониженного напряжения, отсутствия фазы автоматический

- тест-контроль всех функций при запуске

Планировка участка

Установка балансировки тормозных барабанов со ступицей в сборе входит в состав автоматической линии MORANDO. Сразу за установкой находится кабина сварщика, где происходит устранение дисбаланса. В данном дипломном проекте мы оставляем ту же кабину сварщика, заменяя сварщика на промышленного робота и устанавливаем туда же устройство набора грузиков. Общий вид установки показан на чертеже ДП 1.22030165.17.11.29.00.00 ВО.