Роботизація металорізальних верстатів - спосіб автоматизації механообробного виробництва, заснований на застосуванні промислових роботів (ПР) для обслуговування технологічного обладнання з метою виключення ручної праці.
Промисловий робот - автоматична машина, стаціонарна або пересувна, що складається з виконавчого пристрою у вигляді маніпулятора, що має кілька ступенів рухливості, і змінювати програму пристрої програмного управління (ПУ) для виконання у виробничому процесі рухових і керуючих функцій. Найважливішою характеристикою ПР, визначальною в значній мірі область їх застосування, служить компоновка, що відрізняється сукупністю ряду ознак: видом системи координат основних рухів і її орієнтацією; числом ступенів рухливості і рухів; числом захватних пристроїв.
Застосування ПР в найбільшою мірою визначається:
- структурної кінематичної схемою;
- геометричними, швидкісними і точносних показниками ступенів рухливості.
За допомогою ПР на металорізальних верстатах автоматизуються наступні основні операції:
- установка заготовок в робочу зону верстата;
- зняття деталей з верстата і розкладка їх в тару (накопичувач);
- передача деталей від верстата до верстата;
- кантування деталей (заготовок) в процесі обробки;
- контроль розмірів деталей;
- очищення баз деталей і базуються поверхонь пристосувань;
Роботизована технологічна лінія (РТЛ) - сукупність РТК, пов'язаних між собою транспортними засобами і системою управління, або кількох одиниць технологічного обладнання, що обслуговується одним або кількома ПР для виконання операцій в прийнятої технологічної послідовності.
Роботизований технологічний ділянку (РТУ) - сукупність РТК, пов'язаних між собою транспортними засобами і системою управління, або кількох одиниць технологічного обладнання, що обслуговуються одним або декількома ПР, в якій передбачена можливість зміни послідовності використання технологічного устаткування.
У механообработке використовуються ПР підвісного. підлогового і вбудованого видів. На базі одних і тих же моделей верстатів можуть створюватися РТК різних компоновок, що володіють різними технологічними і технічними можливостями.
Найбільшого поширення набули такі компонувальні рішення РТК:
- одностаночного - з одного верстата, що обслуговується ПР, розташованим над верстатом (підвісним ПР), поруч з верстатом (підлоговим ПР) або вбудованим в верстат;
- багатоверстатні лінійні і лінійно-паралельні на базі портальних ПР;
-багатоверстатні кругової компонування із застосуванням підлогових ПР.
Лінійні компонування РТК мають такі особливості: займають меншу виробничу площу, ніж комплекси кругової компонування; забезпечують переналагодження і ремонт обладнання без зупинки роботи всього комплексу, можливість візуального спостереження за роботою обладнання; забезпечують безпечні умови роботи обслуговуючого персоналу та обслуговування одним ПР трьох верстатів і більш.
Кругові компонування РТК визначаються відмінними ознаками застосовуваних підлогових ПР, в тому числі меншою матеріаломісткістю і простотою проведення профілактичних робіт та ремонту ПР.
На РТК подача заготовок і інструментів може також проводиться транспортним конвеєром з накопичувача. При цьому РТК обслуговується за допомогою підвісної транспортного робота (див. Рис. 5).
Рис.5. Схема РТК з підвісним транспортним роботом: 1 - верстат, 2 - підвісний транспортний робот; 3 - накопичувач заготовок і деталей; 4 - інструментальний магазин; 5 - підвісна транспортна лінія.
Підвісна транспортний робот має маніпулятор і забезпечує в режимі обміну за одну позицію зняття готової деталі і установку заготовки в затискному патроні технологічного обладнання. Таким же чином здійснюється заміна і установка інструментального блоку в інструментальну головку верстата. Управління функціонуванням технологічного обладнання, підвісних роботом і транспортним конвеєром здійснюється єдиною системою управління. Така компоновка РТК дозволяє обслуговувати одним підвісним роботом кілька верстатів з єдиного накопичувача при мінімальних витратах на виробничу площу.
На рис. 6 наведено робототехнічний комплекс, коли заготовки комплектуються на поворотному Восьмипозиційний столі, а інструмент крім інструментального магазину на верстаті має п'ять інструментальних накопичувачів вертикального типу, які пов'язані з верстатом за допомогою підвісної транспортного робота. Модулі такого типу можуть бути пов'язані транспортним конвеєром без спеціального накопичувача поворотного типу. Кроковий конвеєр - накопичувач палет з чотирма, шістьма або вісьмома заготовками - дозволяє тривалий час вести обробку з обмеженою участю оператора. Такий РТК може легко вбудовуватися в ГПС; в цьому випадку палети перевантажуються на кроковий конвеєр-накопичувач роботом або робокар.
Мал. 6. Комплекс робототехнічний, що складається з виробничого модуля і інструментального накопичувача: 1 - інструментальний магазин; 2 - ОЦ; 3 - палети; 4 - поворотний восьмипозиційний стіл; 5 - підвісний транспортний робот;
6 - поворотна платформа.
Комплекс робототехнічний, наведений на рис. 7 складається з двох виробничих модулів і одного транспортного накопичувача лінійного типу. Стаціонарний накопичувач має взаємозв'язок з виробничим модулем за допомогою пересувної транспортної платформи. Заготовки з стендів на верстат перевантажуються за допомогою двотактного столу по напрямних. Завантаження заготовок в накопичувач може здійснюватися роботом, робокар або вручну; при малому часу обробки можлива зміна заготовок на кількох стендах відразу. Подача інструменту з накопичувача здійснюється автономно і незалежно. Відсутність конвеєра спрощує конструкцію, збільшує надійність РТК і дозволяє легко вбудовувати будь-який промисловий модуль в виробничу систему.
Рис.7. Комплекс робототехнічний, що складається з двох виробничих модулів і одного транспортного накопичувача лінійного типу: 1 - інструментальний магазин; 2 - ОЦ; 3 - палети; 4 - двотактний стіл; 5 - пересувна транспортна платформа; 6 - стаціонарний накопичувач; 7 - підвісний транспортний робот.