Пісіру роботтарының технологиялық процесінің жазбасы
Экономиканы қарқындату, оның өнімділігін арттыру ғылым мен техниканың жетілуіне негізделген қарқынды технологияларды қолданумен анықталады. Ғылыми.техникалық прогресті дамытудың негізгі бағыттарының бірі болып автоматталған машиналарды, робототехникалық кешендерді және есептеуіш техниканы қолдану негізінде технологиялық процесті автоматтандыру болып табылады.
Қазіргі кезде көптеген өндірістік операцияларды роботтар көмегімен орындайды. Олар өндірістің өнімділігін өнімдердің сапасын жоғарылату үшін арналған жабдықтар. Роботтардың қолдану аймақтары күннен күнге көбейіп жатыр. Былай айтқанда, өндірісте роботты қолдануы оның дамуын көрсетеді.
Робототехника өзі үлкен пән болып механиканы автоматиканы компьютерлік техниканың басын қосып, күрделі есептерге әкеледі. Роботтар өткен ғасырдың 60.жылдары пайда болып қазіргі кезде оған мыңдаған зерттеу мақалалар шықты. Соның ішінде роботтардың динамикасы да қарқынды даму үстінде. Қозғалыс динамикасы теңдіктері негізінде манипуляторға әсер ететін күштер мен моменттерді математикалық түрде көрсету манипулятор динамикасының негізі болып табылады. Мұндай теңдеулер ЭЕМ көмегімен манипулятор қозғалысын модельдеу үшін, басқару заңын таңдау үшін және манипулятор құрылымы мен кинематикалық сұлбаның сапасын бағалау үшін қажет. Бұл жұмыста манипулятор динамикасының қозғалыс теңдеуін Даламбердің жалпыландырылған теңдеуі арқылы сипаттау қарастырылады.
Бірінші тарауда пісіруді автоматтандыру кезіндегі қолданылатын роботтардың қолданылуы қарастырылады. Соның ішінде доғалы пісіруге арналған роботтар тереңітек қарастырылады.
Екінші тарауда жалпы робототехникалық жүйелер, оның кинематикасы мен динамикасы сипатталынады. Сонымен қатар бұл тарауда үзбелер мен буындардың, олардың координат жүйелерінің негізгі түсініктемелері келтіріледі.
Үшінші тарау динамиканың қозғалыс теңдеуін Даламбердің жалпыландырылған теңдеуі арқылы қарастырылады. Осының негізінде екі үзбелі манипулятордың қозғалыс динамикасын сипаттайтын жалпыландырылған теңдіктер жүйесі алынады.
Экономика бөлімінде роботтарды енгізу арқылы алынатын жылдық экономикалық тиімділік, өтелу мерзімі және жылдық экономия есептелінеді.
Еңбек қорғау бөлімінде роботтандырудың қауіпті және зиянды факторларына анализ жасалады. Және де пісіру роботтарын қолдану кезіндегі қорғану шараларын ұйымдастыру жағдайлары сипатталады.
Қазіргі кезде көптеген өндірістік операцияларды роботтар көмегімен орындайды. Олар өндірістің өнімділігін өнімдердің сапасын жоғарылату үшін арналған жабдықтар. Роботтардың қолдану аймақтары күннен күнге көбейіп жатыр. Былай айтқанда, өндірісте роботты қолдануы оның дамуын көрсетеді.
Робототехника өзі үлкен пән болып механиканы автоматиканы компьютерлік техниканың басын қосып, күрделі есептерге әкеледі. Роботтар өткен ғасырдың 60.жылдары пайда болып қазіргі кезде оған мыңдаған зерттеу мақалалар шықты. Соның ішінде роботтардың динамикасы да қарқынды даму үстінде. Қозғалыс динамикасы теңдіктері негізінде манипуляторға әсер ететін күштер мен моменттерді математикалық түрде көрсету манипулятор динамикасының негізі болып табылады. Мұндай теңдеулер ЭЕМ көмегімен манипулятор қозғалысын модельдеу үшін, басқару заңын таңдау үшін және манипулятор құрылымы мен кинематикалық сұлбаның сапасын бағалау үшін қажет. Бұл жұмыста манипулятор динамикасының қозғалыс теңдеуін Даламбердің жалпыландырылған теңдеуі арқылы сипаттау қарастырылады.
Бірінші тарауда пісіруді автоматтандыру кезіндегі қолданылатын роботтардың қолданылуы қарастырылады. Соның ішінде доғалы пісіруге арналған роботтар тереңітек қарастырылады.
Екінші тарауда жалпы робототехникалық жүйелер, оның кинематикасы мен динамикасы сипатталынады. Сонымен қатар бұл тарауда үзбелер мен буындардың, олардың координат жүйелерінің негізгі түсініктемелері келтіріледі.
Үшінші тарау динамиканың қозғалыс теңдеуін Даламбердің жалпыландырылған теңдеуі арқылы қарастырылады. Осының негізінде екі үзбелі манипулятордың қозғалыс динамикасын сипаттайтын жалпыландырылған теңдіктер жүйесі алынады.
Экономика бөлімінде роботтарды енгізу арқылы алынатын жылдық экономикалық тиімділік, өтелу мерзімі және жылдық экономия есептелінеді.
Еңбек қорғау бөлімінде роботтандырудың қауіпті және зиянды факторларына анализ жасалады. Және де пісіру роботтарын қолдану кезіндегі қорғану шараларын ұйымдастыру жағдайлары сипатталады.
КІРІСПЕ
Экономиканы қарқындату, оның өнімділігін арттыру ғылым мен техниканың
жетілуіне негізделген қарқынды технологияларды қолданумен анықталады.
Ғылыми-техникалық прогресті дамытудың негізгі бағыттарының бірі болып
автоматталған машиналарды, робототехникалық кешендерді және есептеуіш
техниканы қолдану негізінде технологиялық процесті автоматтандыру болып
табылады.
Қазіргі кезде көптеген өндірістік операцияларды роботтар көмегімен
орындайды. Олар өндірістің өнімділігін өнімдердің сапасын жоғарылату үшін
арналған жабдықтар. Роботтардың қолдану аймақтары күннен күнге көбейіп
жатыр. Былай айтқанда, өндірісте роботты қолдануы оның дамуын көрсетеді.
Робототехника өзі үлкен пән болып механиканы автоматиканы компьютерлік
техниканың басын қосып, күрделі есептерге әкеледі. Роботтар өткен ғасырдың
60-жылдары пайда болып қазіргі кезде оған мыңдаған зерттеу мақалалар шықты.
Соның ішінде роботтардың динамикасы да қарқынды даму үстінде. Қозғалыс
динамикасы теңдіктері негізінде манипуляторға әсер ететін күштер мен
моменттерді математикалық түрде көрсету манипулятор динамикасының негізі
болып табылады. Мұндай теңдеулер ЭЕМ көмегімен манипулятор қозғалысын
модельдеу үшін, басқару заңын таңдау үшін және манипулятор құрылымы мен
кинематикалық сұлбаның сапасын бағалау үшін қажет. Бұл жұмыста манипулятор
динамикасының қозғалыс теңдеуін Даламбердің жалпыландырылған теңдеуі арқылы
сипаттау қарастырылады.
Бірінші тарауда пісіруді автоматтандыру кезіндегі қолданылатын
роботтардың қолданылуы қарастырылады. Соның ішінде доғалы пісіруге арналған
роботтар тереңітек қарастырылады.
Екінші тарауда жалпы робототехникалық жүйелер, оның кинематикасы мен
динамикасы сипатталынады. Сонымен қатар бұл тарауда үзбелер мен буындардың,
олардың координат жүйелерінің негізгі түсініктемелері келтіріледі.
Үшінші тарау динамиканың қозғалыс теңдеуін Даламбердің
жалпыландырылған теңдеуі арқылы қарастырылады. Осының негізінде екі үзбелі
манипулятордың қозғалыс динамикасын сипаттайтын жалпыландырылған теңдіктер
жүйесі алынады.
Экономика бөлімінде роботтарды енгізу арқылы алынатын жылдық
экономикалық тиімділік, өтелу мерзімі және жылдық экономия есептелінеді.
Еңбек қорғау бөлімінде роботтандырудың қауіпті және зиянды
факторларына анализ жасалады. Және де пісіру роботтарын қолдану кезіндегі
қорғану шараларын ұйымдастыру жағдайлары сипатталады.
1 Пісіру роботтарының технологиялық процесінің жазбасы
1.1 Пісіруді автоматтандыру
Пісіруді автоматтандыру кезінде өндірістік роботтар қосалқы немесе
негізгі технологиялық жабдық ретінде қолданылады. Бірінші жағдайда
өндірістік робот машинаның жұмысшы аумағында пісірілетін тетіктерді орнату
мен жинауды және дайын өнімді алуды қамтамасыз етіп, стационарлы пісіру
машиналары мен автоматтарын күту кезінде көтергіш көліктік құрылғы ретінде
қызмет атқарады. Сонымен қатар өндірістік робот бөлек тетіктерді және де
пісіру бұйымын манипуляциялауға мүмкіндік беретін кеңдиапазонды қарпығыш
құралмен қамтылған немесе қарпу құралдарының автоматты ауысымына ие. Екінші
жағдайда өндірістік робот тікелей пісіруді орындайды және жұмысшы құралмен
жабдықталған: нүктелі пісіру үшін - пісіру қысқыштарымен, ал доғалы пісіру
үшін - балқитын немесе балқымайтын электроды бар пісіру шілтерімен. Кешен
құрамына біруақытта екі робот кіруі мүмкін: тетіктерді беру мен оларды
пісіруге құру үшін және пісіру үшін.
Өндірістік роботтарды орташа және ірі сериялы өндірісте қолдану тиімді
болып табылады, себебі бірлік немесе ұсақ сериялы өндірісте өндірістік
роботты оқытуға көп уақыт жұмсалады.
Түзілімдерді біртипті белгілері бойынша топтаған кезде келесіні бөлу
керек: пісірілетін тетік материалы; дайындаманың түржиыны; пісірілетін
тетіктің массасы мен пішіні; пісіру қосылысының типі. Пісірілетін тетіктің
пішініне пісіруге арналған жинау жұмыстарының сипаттізімі мен технологиялық
процесс, сонымен қатар жинау операцияларының механизация және
автоматтандыру құралын таңдау тәуелді. Пісірілетін тетіктің массасы
көтергіш көліктік құрылғының жүккөтергіштігін, пісірме қосылысының типін,
пісіру жұмыстарының технологиясы мен автоматтандыру құралдарын анықтайды.
Пісіру түзілімдері қосымша дәлдеусіз оларды арнайы құрылғыда
орналастыруға мүмкіндік беретін анық көрсетілген бағдар орынына ие болуы
керек. Сонымен қатар, пісіру түзілімдерінің құрылымды-технологиялық
параметрлері әбзелдің бірыңғайлануына және өндірісті ұйымдастыруда оптық
әдісті қолдануға өз ұлесін қосуы керек. Жоғарыда көрсетілген талаптарға
сәйкес келетін пісіру түзілімдеріне бір тіреуіш жазықтығы бар түзілімдер,
перпендикуляр тіреуіш жазықтығы бар түзілімдер, иінтірек, аша, қоршау,
шанақ, шкаф типті түзілімдер, сонымен қатар жалғастық, емік және иірлік
типті түзілімдер жатады.
1.1.1 Пісіру құралы және арнайы құрылғылар
Болат тетіктерін көмірқышқыл газы ортасында және алюмин тетіктерін
аргон ортасында доғалы пісіруге арналған пісіру шілтері 1.1-суретте
көрсетілген. Шілтерде мәжбүрлік сулы суытқыш бар. Электрод арнайы
құрылғымен басқару жүйесінің командасы бойынша автономды атанақтан
беріледі. Газ өндірістік робот жанында орналасқан балоннан беріледі.
1 – сырға;
2 – тұрқы;
3 – электроды бар ұштықтар;
4 – кабель;
5 – пневмошланг;
6 – пневмоцилиндр;
7 – шүмек;
8 – серіппе;
9 – қаптама;
10 – газ шүмегі;
11 – суыту қаптамасы;
12 – шілтер тұрқысы;
13, 14 – суды келтіру мен қайтару жалғастықтары;
15 – газды келтіру жалғастығы;
16 – пісіру электродын келтіру жалғастығы.
1.1-Сурет – Доғалы пісіруге арналған шілтер
Қосымша арнайы құрылғылар жинау, орнықтыру, бекіту, тасымалдау,
тетіктерді кванттау және қайта бағдарлау үшін қолданылады. Арнайы
құрылғылар бүкіл жинау мен пісіру процесінде өзгермейтін пісіру
түзілімдерінің орнықтыру позиционерінің бірыңғай жүйесіне ие болуы керек.
Пісіруге арналған түзілімді жинау дәлдігі ±1,0 мм төмен болмауы керек.
Арнайы құрылғыға тетіктерді салу мен оларды орнықтыру қарапайым және
ыңғайлы болуы керек. Орнықтыру жүйесі дұрыс емес және нақты емес жинау
мүмкіндігін жоққа шығару керек.
1.1.2 Пісіру металқұрылымдарын өндірудің технологиялық операциялары
Пісіру өндірісі дайындамалар мен тетіктерді жасаудан бастап дайын
пісірілген өнімдерді таза өңдеумен аяқталатын, өз сипаты бойынша әртүрлі
технологиялық процестердің үлкен кешенін қамтиды. Оларды пісіру
технологиясы негізгі металмен теңберікті пісіру қосылысын және пісіру
жігінде ақаудың болмауын қамтамасыз етуі керек. Жіктерде жарық,
шалапісірілім, кеуек, ойық болмау керек. Жіктердің геометриялық өлшемдері
мен пішіні берілген құрылымның сызбасына сәйкес болуы керек.
Кейде пісіру қосылысына қосымша талаптар қойылады - діріл мен соққылы
жүктеме, төмен температура, және тағы басқа жағдайлардағы жұмыс
қабілеттілігі. Бірақ барлық жағдайларда технология пісірудің максималды
өнімділігі мен тиімділікті қамтамасыз етілуі қажет.
Өңдеу объектісі нақты белгіленген қалыпта орналасуы, ал оның өлшемдері
берілген шақтамада болуы керек. Дұрыс емес бағдарланған немесе нашар
сапалы дайындамалармен жұмыс істеу ақаулар мен сынуға әкелуі мүмкін.
Пісіру өндірісі операцияларының бүкіл кешенін алты этапқа бөлуге
болады: дайындамалау, жинаушы, пісіруші, таза өңдеуші, көмекші (көтергіш
көліктік), бақылаушы.
Дайындамалау операциялары сәйкес механикалық жабдықта орындалады.
Жинаушы жабдық пісіру құрылымының тетіктерін немесе оның түзілімдерін
орнықтыру мен бекіту үшін және жинайтын мен пісірілетін бұйымның қажетті
дәлдігі мен сапасын қамтамасыз етуге арналған. Кезеулеткіш немесе арнайы
құрылғының жинаушы текшесінің құрылымы жиналатын бұйымның өлшемдері мен
құрама пішініне, оны пісіру технологиясына, сонымен қатар өндіріс түрі мен
көлеміне байланысты.
Өндірістік робот көмегімен пісіру түйіспелі нүктелі және доғалы
(балқитын және балқымайтын электродпен) болуы мүмкін. Түйіспелі нүктелі
пісіру кезінде қысқыштардың орын ауыстыруы бір орыннан екінші орынға қарай
жүзеге асады, ал өнімділік бірлік уақыт ішінде пісірілген нүкте санымен
анықталады.
Доғалы пісіру, нәтижесінде жік қалыптасатын, бірнеше тізбектелген
операциялардан тұрады. Бұл операцияларға доғалы разрядты қоздыру мен ұстап
тұру, жікке қажетті пішінді беру және оны қосылыс өсінің бойымен жылжыту
үшін электродтың орынын ауыстыру, жіктің қалыптасуы бойынша доғаны
пісірілетін жиек бойымен жылжыту операциялары жатады. Доғалы пісіруді
автоматтандыру мұқият түрде дайындалу және бастапқы дайындамалардың
өлшемдері мен пішіндерін қатаң түрде қадағалау сонымен қатар жік сапасын
қадағалап отыратын жетілдірілген кері байланыс жүйелерін құру қажет.
Өңдеу және көмекші операцияларға жіктерді тазарту, металдық
бүркендерді алып тастау, дайын өнімдерді термикалық өңдеу, көтергіш
көліктік және қайта тиеу операциялары жатады. Көмекші операцияларға сонымен
қатар пісіру жабдығын баптау, электродтарды орнату мен пісіру сымы бар
құндақты орау операциялары кіреді.
1.2 Доғалы пісіру технологиясы
Доғалы пісіру дегеніміз тетіктердің беті қымтақты жікпен қосылған
процесс. Процестің негізінде электрлік доғадан пайда болатын жылу арқылы
екі металдық беттің қорытылуы жатыр. Пісіру кезінде үнемі электрод пен
пісіру орны арасында ұшқынды тудыратын электрлік разряд болып тұрады.
Жасалатын жоғары температурада (3300°С) доға маңындағы металл балқиды.
Металдардың қосылған жерінде электродтың балқыған материалы да қосылады.
Нүктелі пісіру айнымалы тоқ арқылы жүргізілсе, доғалы пісіру үшін 100-200 А
тұрақты тоқ пен 10-30 В кернеу қажет.
Ең басында электродтар ретінде көмірлі өзектер қолданылған, бірақ бұл
кезде пісіру жіктеріне материалды қосуға мүмкіндік болмады, сол себептен
металды қоспалайтын шыбық қолданыла бастады. Қазіргі кезде пісірудің жоғары
сапасын қамтамасыз ететін жаңа электродтар көмірліні ығыстырып тастады. 1.1-
кестеде бірнеше жаңа пісіру әдістері келтірілген. Олардың кейбіреулерінде
балқыған металды тотығудан қорғау үшін электродтарды пісіру процесінде
балқитын флюс қабатымен жабады. Тотығудан қорғану үшін, сонымен қатар
пісіру кеңістігіне инертті газды жіберуді қолданады (мысалы, гелийді).
1.1-кесте – Доғалы пісірудің ең көп тараған әдістері
Әдіс Ескерту
Қорғаныс газында балқымайтын Вольфрамды электродпен пісіру
электродпен пісіру
Қорғаныс газында балқығыш Ең жиі тараған әдіс, металды
электродпен пісіру электродты тікелей беріс
Қорғаныс газында қызған вольфрамды Жоғары эффективті металды тозаңдату
электродпен пісіру пісіру процесі
Флюс қабатының астында пісіру
Ұнтақты электродпен пісіру
Автоматтандырылған доғалы пісіруге арналған жабдықта үзіліссіз
электродтық шыбық берілуі жүзеге асады. Электрод ұшы қажетті пісіру
траекториясының бойымен жүргізіледі. Пісіру сапасына келесі факторлар әсер
етеді: электродты беру жылдамдығы, электрод пен тетік арасындағы қашықтық,
электродтың пісіру түзуінің бойымен орын ауыстыру жылдамдығы.
Әдетте операцияларды автоматтандырылған пісірумен орындау бес этаптан
тұрады: пісіру кеңістігіне инертті газды жіберуді қосу; пісіру циклінің
басталуы: электрод жіберуді қосу, тоқты қосу; шыбық жіберуді тоқтату; тоқты
өшіру; газ жіберуді тоқтату.
1.2.1 Доғалы пісіруге арналған роботты таңдау
Доғалы пісіруде роботтарды қолдану бірнеше ойлар бойынша тиімді болып
табылады.
Роботтар адамдарды доғалы пісіруден бөлінетін сәулелену, түтін, ұшқын
сияқты қауіпті және зиянды операцияларды орындауда ауыстырады.
Роботтар адамдарды ауыр пісіру бастиегін ыңғайлы емес күйде ұстап
тұруды манипуляциялау ету қажеттілігінен босатады.
Роботтар пісіру бастиегінің жоғары дәлдікпен орын ауыстыруын
қамтамасыз ететін пісіруді орындайды.
Роботтың басқару жүйесі пісіру бастиегін автоматты басқаруымен жеңіл
түйіндеседі, бұл роботтың орын ауыстыруы мен пісірудің барлық этаптарын
тізбектей орындауын үйлестіруге мүмкіндік береді.
Доғалы пісіруге электромеханикалық жетегі бар роботтарды қолданады,
себебі пісіру бастиегінің қозғалу жылдамдығы төмен және массасы да
салыстырмалы түрде үлкен емес болып келеді. Ауыр пісіру бастиектері
қолданылатын жерлерде гидравликалық жетегі бар роботтар қолданылады.
Роботталған пісіру жүйесінің құрамына робот, оның басқару құрылғысы,
тетіктер мен пісіру жабдығын өңдеуге арналған қарпығыштар, басқару
құрылғысы бар бір немесе бірнеше позиционерлар және пісіру жабдығы кіреді.
Жүйені өнеркәсіпте пайдалану қорғаныс қоршауы мен экранды қолдануды,
сонымен қатар пісіру көзіне тетіктерді беруді ұйымдастыруды қажет етеді.
1.2.2 Пісіру позиционерлеры
Пісіру позиционерлары көп қаралмайтын жүйенің қиын бір бөлігі болып
табылады. Роботтар қолмен пісіруге арналған позиционерлармен жұмыс істей
алмайды. Мысалы, ASEA IRb 602 моделді робот ±0,4 мм позициялау дәлдігіне
және де 60 кг жүккөтергіштігі кезінде тоғыз жылжу дәрежесіне дейін ие.
Өңделетін бұйымның орынын нақты белгілейтін құрылғының жоқ болуы робот
позициялануының мұндай жоғарғы дәлдігі керексіз етеді. Екіншіден,
позиционерлардың көбінде микропроцессорлы басқару болмайды. Бұл жағдайды
құрылғыларға роботпен үйлесімді жаңа басқару құралдарын жабдықтау арқылы
шешуге болады. Бірақ бұл кезде позициялау позиционирование дәлдігінің
мәселесі шешілмеген күйде қалады. Роботқа қарағанда адам тетік орындарының
ауытқуына жақсырақ икемделеді. Адам ойламастан позициялаудың қателігін
өтейді. Ал робот үшін пісірме қосылысы, позиционермен тетіктің нақты
орналасуына тәуелсіз, программамен қарастырылған жерде орналасуы қажет.
Роботталған жұмысшы көзінің барлық компоненттерінің өзара байланысы
берілген программаға сәйкес олардың жұмысын қамтамасыз етуі керек. Әдетте
позиционер құрамында циклдік басқаруды ұйымдастыру (тұйықталмаған цикл) мен
кері байланыс бергіштері бар тұрақты тоқ сервоқозғалтқыш үшін арналған
электронды ақырлы ажыратып қосқыштар (тұйықталған басқару циклы) кіреді.
1.2-суретінде роботталған доғалы пісіруге арналған позиционерлардың әртүрлі
орындалу варианттары көрсетілген.
Роботталған жұмысшы көздің маңызды сипаттамасына оның тезәрекеттілігі
жатады. Жұмысшы столы бар позиционер екі түрлі өстерінің айналасындағы
толық бұрылысы, әдетте тісті берілісі бар сериялы позиционердан қарағанда
екі үш есе кем уақытты алады. Екі өстің айналасындағы толық айналым шамамен
9 с уақыт алады. Столдың 90º бұрылуы 3с орындалуы мүмкін.
а – ЕСАБ Орбита 500; тетік: максималды салмақ – 500кг, максималды
диаметр – 1460 мм; бұрылу бұрышы – 90о, 360о; айналу – 2,7с; еңкею – 3,3с,
8,9с;
б – ЕСАБ Орбита 160R; тетік: максималды салмақ – 160кг, максималды
диаметр – 1150 мм; бұрылу бұрышы – 90о, 360о; айналу – 2,3с, 6,8; 180о
бұрынқа бұрылу – 4,5с;
в – ЕСАБ Орбита 160RR; тетік: максималды салмақ – 160кг, максималды
диаметр – 1150 мм; бұрылу бұрышы – 90о, 360о; айналу – 2,3с; еңкею – 2,7с,
7,2с;
г – ЕСАБ Орбита MHS 150о; тетік: максималды салмақ – 150кг, максималды
диаметр – 1150 мм; бұрылу бұрышы – 90о, 360о; айналу – 6,0с; еңкею – 4,0с,
180о бұрынқа бұрылу – 7,0с;
д – ЕСАБ Орбита MHS 500; тетік: максималды салмақ – 500кг, максималды
диаметр – кез келген; бұрылу бұрышы – 90о, 360о; айналу – 11с, 22с; еңкею –
5,0с
1.2-Сурет – Робот–пісірушілерге арналған пісіру манипуляторларының
бес моделі
1.2.3 Роботтармен басқару
Пісіруді басқару құрылғысын программалау режімдері жылдамдық пен
орынның, кернеудің белгілі болуын, шыбық беру жылдамдығының, импульс
мөлшерінің және де процестің басқа параметрлерінің белгілі болуын
қарастырады. Пісірудің бастапқы және соңғы фазасы (қорғаныс газы ағынының
жылдамдығы, шомылықтың қалыптасуы, ысыраптың басталуы, құйғыштың толуы мен
жанып біту ұзақтығы сияқты ерекше параметрлермен сипатталатын) басқару
құрылғысының жадысында сақталатын бөлек программаларда сипатталады.
Пісіру роботының орын ауыстыруы бөлек басқару құрылғысында
программаланады. Екі басқару жүйесінің өзара әрекеттесуі рандеву
принципімен жүзеге асады (жұмыс циклінің аяқталуы бойынша өзара ақылдасуы).
Келесі бұйымды өңдеуге өту оператормен анықталады. Оператор өзінің тілегі
бойынша пісіруді тоқтатуы немесе программаны пісіру жүргізіліп жатқан кезде
де түзеуі мүмкін.
Үлкенгабаритті тетіктерді пісіру кезінде (мысалы, кеме жасауда) робот
үлкен қашықтыққа орын ауыстыруы қажет. Мұндай жағдайларда рельсімен
жылжитын арбашықтарда орнатылған роботтарды қолдануға болады. Орын ауыстыру
жүйесі роботтың 45-55 ммин жылдамдықпен 30 м дейінгі орын ауыстыруын
қамтамасыз етеді.
1.2.4 Доғалық пісіруді роботтандырудын мысалдары
Роботтандыруды жеңіл бұйымдардан бастаған дұрыс. Үлкен экономикалық
әсерді беретін қиын құрылымды роботтандырудан бастамаған жөн болады.
Кішкентай құрастыру үзбелерін үлкен құрастыру үзбелеріне қарағанда
бекіту оңай. Оларға аспаптарды әкелу оңайға соғады, сондықтан қайта
позициялаудын дәлдігі жоғары болады. Қысқа ұзындықты қиын емес пісіру
жіктерімен бұйымдарды өңдеуді бағдарламалау оңайға түседі. Егер пісіру
үрдісін роботтандыру ұзын бағдарламаларды жазуды қажет етсе, онда көп
партиямен шығарылатын және үлкен экономиалық әсерді беретін бұйымдармен
ғана шектелген дұрыс.
Пісіруге дейінгі өндірістік процестер роботтың дәлдік сипаттамаларына
сәйкес келетін рұқсаттарды қамтамасыз ету қажет. Ол үшін өнім сапасы мен
басқару құралдарын қайта қарастыру және модификациялау қажет.
Тетіктерді роботтандырылған пісіруге дайындау үшін жоғарғы шеберлік,
жетілдірілген жабдықтану және қысу құралдары қажет болады. Былай айтқанда,
тетіктердің дұрыс позициялануы бірден қамтамасыз етілуі тиіс, пісіру
ұяшығының бекіту құралдарының көмегімен олардын қалпын түзету қымбатқа
түседі, ал кейде мүлдем мүмкін емес.
Қайта позициялану дәлдігі тетіктерді дайындаумен тура байланысты.
Тетіктерді үздіксіз беруді қамтамасыз ету үшін көмекші жабдықты ауыстыру,
оны күтуші жұмысшыларды ауыстыру, немесе басқа материалдарды
жеткізушілердін қызметімен пайдалану мүмкін.
Сапамен басқаруды дұрыс ұйымдастыру өте маңызды. Сапаны бақылау
сұрақтарын мұқият зерттеуді роботты сатып алғанға дейін пісіру әдістерінің
дәлдік параметрлерін анықтау үшін қарастырған дұрыс. Алынған деректердін
статистикалық өңдеу нәтижелері роботтын және пісіру манипуляторының
сипаттамаларымен салыстырылады, оның негізінде оларды роботтандырылған
пісіру ұяшығында қолдану мүмкіндігі туралы шешім жасалынады.
1.2.5 Жіктер түрлері
Корпустарды және есіктерді пісіру мысалында үш типті жіктердін
парметрлерін тексеру жүргізілді: түзу сызықты, ирек сызықты және трапеция
типтес жіктер. Барлық жіктер 1,3 мм қалындығы бар жұқа болат беттерде
балқытылды. Қорғаныш газда балқитын электродпен пісіру параметрлері жіктің
ең жақсы түрін қамтамасыз ететіндей етіп таңдалынып алынды. Келесі қадамда
саңылаудын және зерттелінетін пісіру жіктерінің орналасу шамалары
ауыстырылып, ал пісірудін басқа параметрлері өзгеріссіз қалып отырды.
Тәжірибелік құрастыру үзбелерінің алынған қосылыстарын тексеру келесіні
көрсетті.
Түзу сызықты пісіру жіктері тура пісіру кезінде жарайды, бірақ
тетіктер арасында саңылаулар болған жағдайларда жарамауы мүмкін.
Ирек сызықты пісіру тетіктердің бірігуін және саңылауларды
компенсациялау үшін тиімді болып келеді.
Трапеция типтес жіктер жақсы қамтуды қамтамасыз етеді, бірақ құралдын
көлденең бағытта жұқа беттердін жанып кетпеуі үшін қажетті жоғары
жылдамдықты орын ауыстыру салдарынан қабыршақтарды қалдырады.
1.2.6 Қысқыш құралдардын құрылысы
Өте қарапайым қысқыш құралдарынан немесе тетіктерді пісіру
позиционерінің үстеліне тікелей бекіту әрекетінен бастаған жөн. Қолайлы
қатынас үшін және роботтын жұмыс кеңістігіндегі пісіргіштің жарамды
бағдарын қамтамасыз ету үшін тетіктің қалпын тиімділеу қажет.
Роботтандырылған пісірудін ең жақсы параметрлерін анықтау үшін қолмен
пісіруден жинақталған тәжірибені қолдану ұсынылады.
Ақырғы тұрақты қысқыш құралды жасауға көшу үшін позициялаудын барлық
сұрақтары қарастырылып және бірнеше тәжірибелік үзбелердін пісірілуі
өткізілуі тиіс.
Жасауға және ендіруге кететін уақытты азайту үшін көпқадамды және
көпкомпонентті пісіру бағдарламаларын жасаудан аулақ болу тиіс. Бірақ
кейбір жағдайларда, мысалға тетіктердің үлкен өлшемді болған кезінде немесе
қысқыш құралдын құрылысында және тетікті дайындау үрдісінде өзгерістерді
болдырмас үшін күрделі бағдарламаларды жасау қажеттілігі туындайды.
Жинақтаушы үзбенің жұқа элементтерін жанып кетуден қорғау үшін ауалық
немесе сулық суытуы бар жылу алып тастауды қолдануға болады. Оларды қысқыш
құралдын өзіне немесе бекітемелер көмегімен бекітуге болады.
1.2.7 Бұйымның өлшемдері мен салмағы
Пісіру позиционерінің және қысқыш құралдарды сатып алған кезде
пісірлетін бұйымдардын өлшемдері мен салмағын және роботтын технологиялық
сипаттамаларын ескеру керек. Роботтандырылған жүйені өңдеу кезінде тетіктің
ауырлық орталығының қалпын есепке алу қажет. Орнату аумағында жамаң
теңгерілген тетіктер немесе қысқыш құрал позиционердін еңкеюлері және
бұрылыстары кезінде ауытқуларға әкеліп соғуы мүмкін. Тетіктің кез келген
бағытта еңкеюі және бұрылуы үшін қажетті бос кеңістікті алдын ала қарастыру
қажет.
Тетіктерді бекіту. Қысқыш құралды өңдеп болғаннан кейін тетіктерді
қажетті қалыпта дәл және сенімді бекіту үшін құралдарды қарастыру қажет.
Тетіктерді бекіту құралдары. Алдымен тетіктерді қолмен бекітуден
бастаған тиіс, ал содан соң гидравликалық, пневматикалық немесе электрлік
жүйелерді қолдануға болады. Бұрандамаларды, пісіру бекіттемелерін және
қысқыштарды қолдану ұсынылады. Күрделірек жүйелерді жобалау габариттердің
және қысқыштардың қалпын, сонымен қатар роботтың және пісіру позиционерінің
орын ауыстыруы үшін талап етілетін бос кеңістікті тексеруді анықтаудан
кейін ғана жүзеге асыру керек.
Құрастыру. Құрастыру үшін тетіктердің жүктелуі роботтың алдыңғы
үзбенің пісіруін орындауымен бірге жүргізілуі керек. Осындай ұйымдастыруда
тетіктердің жүктелуінің ұзақтылығы маңызды аспект болып табылмайды.
Роботтың жұмыс кеңістігінің шектерінде алдын-ала пісіруді және тексеруді
орындау үшін қорғаныш газда вольфрамдық немесе балқитын электродпен пісіру
үшін көмекші ұяшықтың бар болуы жөн.
1.3 Пісіруші роботтарды енгізуді жоспарлау
Пісіруші роботтарды енгізу жобасын қабылдау үшін негізгі факторлар
ретінде жобалау этапындағы технологиялық процесске салынатын информацияны
өңдеу сапасы мен толықтығы негіз болып табылады. Бөлек есептерді шешу
кезінде келесі ақпаратты қолданады:
- технологиялық жабдықтардың анализдік берілгендері, яғни жалпы
өндірісте немесе жұмыс бөлімдерінде қолдану үшін қарастырылған
өндірістік роботтытехника жабдықтарының жұмыс қабілеттілігі мен
функционалдық ерекшеліктері;
- түзілім параметрлері анализінің берілгендері мен олардың геометриялық
пішіні, өлшемдері, жік траекториясы, материалдардың қатаңдығы,
беріктігі, массасы мен ауырлық центрі, бетінің күйі, температура,
құрастыру мен пісіру шарттары, сонымен қатар өлшемдік шақтама туралы
мәліметтер;
- технологиялық операциялар тізбегінің және роботизацияға дейінгі мен
роботтарды енгізу кезіндегі жабдықтардың орналасуының анализдік
берілгендері;
- жұмысшылармен орындалатын функциялар туралы берілгендер.
Алынған мәліметтерді келесі жағдайларда қолданады:
- пісіру және алдын-ала немесе кейінгі пісірілетін түзілімдерді өңдеу
процесі үшін қажетті манипуляциялау операцияларын анықтауда (мысалы
тиеу, ұстау, жылыту, алу, аяққы термиялық өңдеу, бақылау және тағы
басқа);
- жабдықтардың құрылымы мен жұмыс жасауы бойынша ұсыныстарды өңдеуде;
- осы ұсыныстарды бағалауда;
- өндірістік робот пен периферийлі жабдықтың қажетті сипаттамалары
туралы, автоматтандырылмаған процесс туралы мәліметтерді сақтайтын
оптималды шешімді таңдауда;
- экономикалық әсерлікті есептеуде.
1.2-кестеде пісіру роботтарын енгізудегі технологиялық жобаны өңдеу
кезінде шешілетін есептер мен этаптар жүйеленген. Бұл кестеде келтірілген
мәліметтерді қолдану көптеген жағдайда қойылған мақсатқа жетуге мүмкіндік
берді. Технолог немесе инженер-рациоанализатор бағыттарды дұрыс таңдап,
олардың өндірістік көзқарас жағынан маңыздылығын дұрыс анықтауы қажет.
1.2-кесте – Пісіру роботтарын енгізу үшін технологиялық жобалау этаптары
Шешілетін есептер Мазмұны
І 1) Жұмыс ауданын, технологиялық уақытты үнемдеу
Бағытты таңдау мен жұмыс персоналын қысқарту;
2) Жұмыс жағдайын жасарту (қол пісіруін, ауыр
жұмыстарды жою, санитарлық жағдайды жақсарту,
бірсарынды жұмыстан босату);
3) өнім сапасын жоғарлату;
4) Өнімділікті арттыру (пісіру машинасы мен
басқа да жабдықтарды қолдану коэффициентін және
де өндірістік бөлімді автоматизациялау
дәрежесін арттыру арқылы);
5) энергияны үнемдеу;
6) автоматизация арқылы шығынды азайту
ІІ 1) конструкция;
Пісірілетін түзілімдер 2) пісірілетін жіктер;
1.2-кестенің жалғасы
анализі 3) өндірістік партия көлемі;
4) технологиялық уақыт
ІІІ 1) бұрылатын қадамды столдарды қолдану кезінде;
Дайындамаларды 2) бөлек позицияларда циклдік жұмыс режимі
қабылдағыштар мен ырғақ кезінде;
тізбегін таңдау 3) ағындық өндіріс кезінде;
4) көпстанокты қызмет көрсету кезінде
IV 1)тетіктерді жүктеу үшін;
Технологиялық әбзелді 2)тетіктерді қысу мен орнықтыру үшін;
қосқандағы периферийлі 3)түзілімдерді босату, шешу және жинау үшін;
жабдықты таңдау 4)ары қарай тасымалдау үшін
V 1)принцип;
Робот құрылымын таңдау 2)механикалық түзілімдер мен кинематикалық
сұлба;
3)пісіру құралы;
4)сақтандырғыш құрылғылар;
5)басқару жүйесі және тізбектегі басқа
технологиялық жабдықпен байланыс
VI 1)программа қадамдарын таңдау;
Орын ауыстыру 2)операциялар тізбегін таңдау;
программасы мен пісіру 3)процессті басқару жүйесіндегі пісіру
технологиясын таңдау программасын таңдау
VII 1)негізгі және қосымша уақытты;
Өндірістік 2)жүктеуді;
көрсеткіштерді анықтау 3)жұмыс смендерінің санын
VIII 1)ескі технологиялық уақытты tC жаңа туақытпен
Әсерлікті анықтау tH салыстыру;
2)шығындарды үнемдеулермен салыстыру;
3)технологиялық варианттарды салыстыру;
4)капиталды салымдардың айналым мерзімі
IX 1)керекті аудандарды және қолданылатын
Шекті шарттарды анықтау аудандардың мүмкіндіктерді;
2)өндірістің техникалық және технологиялық
күйін;
3)өндірістік процестегі роботтардың орналасуы
1.3.1 Жұмыс бөлімшесінің құрылымы
1.3.1.1 Түзілімдер анализі
Түзілім анализі технологиялық жобалау кезіндегі ақпаратты және де
әсерлі қосымша әдіс болып табылады. Мұндай анализ ГДР және басқа да
елдердің пісіру техникасында көптеген жылдар бойы өзін сенімді жұмыс құралы
ретінде танытты. Қол пісіруіне қарағанда бұл жағдайда көптеген шектеулер
қойылады, оларға роботтың қозғалыс дәрежесінің санын шектеу, түйіс
түзілімдерінің орналасуының нашарлығы, белгілі кинематикалық сұлбасы бар
роботтың жұмыс аумағының үлкен еместігі, сонымен қатар программа
қадамдарының көп емес саны жатады.
1.3-кестеде пісіру құрылымы параметрлерінің пісіру роботының
функционалды түзіліміне әсері көрсетілген.
1.3-кесте – Пісіру құрылымы параметрлерінің пісіру роботының функционалды
түзіліміне әсері
Параметр ПерифеТұрақ СенсорПроцесПісіру
Кинематирийлі тандырлар ті құралы
калық жабдықғышпен басқар
сұлба басқар у
у жүйесі
жүйесі
ДП ТП ДП ТП ДП
Партия кө- Геометриялық Пісіру қосы
лемі, немесе құры- лысының типі
штсағ лымдық форма
Біржақты 11
500 34,8 Цилиндрлік 38,6 түйістік жік
500-1000 10,8 Арқалықтық 37,5 Біржақты бұ 56,5
1000-2000 10,2 Торлық 2,4 рыштық жік
2000-5000 18,5 Корпусты 20,5 Екіжақты бұ 21,5
5000-1000012,1 Рамкілі 6,6 рыштық жік
10000 13,1 Жазық 3,6 Басқа да 11
Жік Жік формасы: Біртипті
қалың- жіктер саны:
дығы, мм: Дөңгелекті 36,6 ≤4 түзусызықты38
2 Қисықсызықты 3,0 4-8 3,9
3 түзусызықты
Қиылысатын 2,7 ≤4 қисықсы 39,7
4 жіктер зықты
Түзу сызықты 44,3 4-8 0,7
5 қисықсызықты
1.4-кестенің жалғасы
6 7,5 Аралас 7,6 түзусызықты 10,5
8 7,8 Тағы басқс 5,8 және қисықсы
зықты жіктер
≥9 жіктер 7,2
Жіктердің Түзілім Жіктердің өстік
жалпы ұзын массасы, кг: бағдары
дығы, мм: Х өсі бойынша 4,1
300 Х, У өстері 38,5
300-500 38,3 10 56,8 бойынша
500-1000 12,7 10≤20 15,6 Басқа 57,4
1000-2000 17,3 20≤40 8,8 комбинациялар
2000 15,4 40 18,8
16,3
Өске қатысты
айналымның
қажеттілігі:
Ax 13,7
By 1,4
Cz 28,0
Айналымсыз 56,9
Бір немесе бірнеше өзара байланыспаған бөлімшелерде түйіспелі нүктелі
пісіруге арналған роботтарды енгізуді жоспарлау кезінде бірнеше
технологиялық жобалардың анализі роботталған пісірудің техникалық және
экономикалық тиімділігін қамтамасыз ететін түзілім сипаттамаларын анықтауға
мүмкіндік берді. Ол 1.5-кестеде келтірілген.
1.5-кесте ( Түйіспелі нүктелі пісіретін автономды роботталған бөлімшелер
үшін түзілімдер мен пісірілетін жіктердің сипаттамалары
Сипаттама Сандық немесе сапалық көрсеткіш
Түзілімнің максималды өдшемі және 4000×800×300
қызмет көрсетудің қажетті зонасы, мм
Түзілімнің максималды массасы, кг ≤20
Жіктер орналасқан кеңістіктердің саны2 немесе 3
Материал Болат немесе алюминий
Бет Қаптамасыз немесе мырышпен
Беттердің қалыңдығы, мм қапталған
Әртүрлі қалыңдық беттерінің үйлесім 0,5-2
сандары Басымдылықпен 2
Тетіктер немесе олардың топтарының 2-10
саны Басымдылықпен түзусызықты, сирек
Жік формасы қисықсызықты
Түзілімдегі жік ұзындығы, мм 200
Жіктен шетке дейінгі арақашықтық, мм 10
Түзілімдегі нүктелер саны 20
Нүктелер арасындағы қашықтық, мм 20
Сапаға сұраныс, яғни өлшемдік ∟±1,0
шақтамаға, мм
1.6 Тікбұрышты кеңістікті координаталы ZIS 995 жүйесінің доғалы пісіру
үшін робот вариантын таңдау алгоритмі
Технологтармен және инженер-рацианализаторлармен роботтарды енгізу
үшін қолданылатын қосымша әдіс ретінде 1.4-суретте көрсетілген алгоритмді
алуға болады. Оны алдын-ала қойылған анализ бойынша ZIS 995 жүйесінің
пісіру роботын және біртипті немесе әртипті түзілімдер тобын дайындау үшін
енгізу мүмкіндігін анықтауда қолданады. Сонымен қатар басқа кинематикалық
сұлбасы және қызмет көрсету зонасы бар роботтар үшін де ұқсас алгоритм
құруға болады.
Төменде 1.4-суретте көрсетілген тізбектей жұмыс қадамдары немесе
таңдау операциялары қысқаша сипатталған.
а)
б)
1.4-Сурет ( ZIS 995 жүйесінің робот вариантын таңдау алгоритмі
1-операция: жылдық жүктеу бойынша тексеру.
Бұл операцияда келесі формуланы қолданады
(1.1)
мұндағы: CAj – жылдық жүктеу коэффициенті;
T – 1-n дейін түзілімдер типінің саны;
ta – бастапқы вариантта өңдеу уақытының бірлігі, минтүзілім;
nj – бір жыл ішінде жасалатын түзілімдер саны, түзілімжыл.
Формуладағы 0,7 коэффициенті жалпы вариантты (роботты енгізудегі)
жүзеге асыру барысында уақыт бірлігін бастапқы вариантқа қарағанда 30%
төмендетуге болатынын көрсетеді.
Бөлімінде көрсетілген 258000 саны 258000 минг немесе 4300 сағг
бойындағы екіауысымды жүктеуге сәйкес.
2-операция: әртипті Т түзілімдердің саны бойынша тексеру.
Егер Т1 болса, онда роботтың иілгіштігі қолданылу керек. Егер Т=1
болса, онда мысалы ZIS 650 бірыңғайлы түзілімдерден құрылатын бірмақсатты
қондырғыны қолдану керек.
3-операция: пісіру программасының өту ұзақтығы бойынша тексеру.
Роботты қайту программалау мен қайта баптауға кеткен уақыттың
минималды шығыны үшін, түзілім партиясын пісіру кем дегенде бір ауысым
ішінде аяқталуы керек, яғни ауысымды жүктеу коэффициенті келесідей болуы
керек:
(1.2)
мұндағы: nL – партия көлемі, түзілімпартия;
tsn – n түзілім үшін бірлік уақыт, минтүзілім.
4-операция: жіктегі қабаттар немесе жіктер саны бойынша тексеру.
Егер де Nn ≤ 40 шарты орындалса, онда ары қарай тексеру жүргізе
береді. Кері жағдайда, ГДР Орталық пісіру институтының арнайы кеңесі керек.
5-операция: түзілім биіктігі Н бойынша тексеру.
Н ≤ 800 мм мәні Z өсінің бойымен орын ауыстыру кезінде орындалатын
жіктерге жатады. Z өсінің ұзындығы бірыңғайлы түзілім жүйесінде 800 мм тең,
сондықтан түйіс түзілімдерінің тиімді орналасуын қамтамасыз ету үшін
пісірілетін құрылымның максималды биіктігі осы мәннен аспауы керек. Егер Z
өсінің бойымен сызықты орын ауыстыратын жіктердің ұзындығы бұдан үлкен
болса, онда Н ≤ 800 мм шартын өзгертуге болады.
6 және 10 операциялары: бұрыштық жікпен пісіру мүмкіндігін тексеру.
Бұл операциялар кезінде қалыңдығы 5 мм дейінгі бірқабатты бұрыштық
жікпен пісіру мүмкіндігі анықталады (бұл қалыңдықта пісіруді бұрышқа
күйінде жүргізуге болады). Егер бұл шарт орындалмаса, онда 12-19
операцияларында тексеру жүргізіле береді. Егер де көпқабатты бұрыштық
немесе түйіс жіктік пісіру керек болса, онда алгоритмге сәйкес бұл сұрақтың
шешімін әржақты тексеру қажет.
6 және 7 операциялары: DIN 11776 стандартына немесе басқа да
инструктивті материалдарға сәйкес түйіс жіктерінің орындалу класын тексеру.
Егер де пісіру жіктеріне 1 орындалу класы берілсе, онда жіктің
түбірлік бөлімінің сапасына қойылатын ерекше талаптарға сәйкес роботты
енгізу әлі мүмкін емес.
8 және 11 операциялары: жиектерді бөлусіз түйіс жіктерімен пісіру
мүмкіндігін тексеру.
Егер де пісірілетін беттердің қалыңдығы 4 мм аспаса, онда жиектерді
бөлусіз түйіс жіктерімен пісіру ешбір қиындық туғызбайды.
9-операция: пісіру шомылығын ұстап тұратын түйіс жіктерімен пісіру
мүмкіндігін тексеру.
Түйіс жіктерімен пісіру мүмкіндігі 6 және 7 операцияларда анықталады.
Егер де түйіс құрылымы қалған төсемдерді немесе жіктің кері жағын
қалыптастыру үшін арнайы құрылғыны қолдануды жіберсе, онда 1 орындалу
класты түйіс жіктермен пісіру үшін роботтарды қолдану мүмкіндігі еш күмән
туғызбайды.
12-19 операциялары: қажетті қызмет ету зонасын анықтау.
Бұл операцияларды жүзеге асыру кезінде пісірілетін құрылымның
габаритті өлшеміне байланысты роботтың қажетті қызмет көрсету зонасы
анықталады (L ұзындығы мен B ені). Бұл анализ негізінде ZIS 995 жүйесінің
бірыңғайлы түзілімдерін таңдайды.
Төменгі алгоритмде ерекше іс шаралар көрсетілген:
1. Егер түзілім биіктігі 800 мм көп болса (5 операция), онда
ұзынырақ Z өсі керек. Тәжірибеден алынған мысалдар Z өсінің
бойымен 1000 мм ұзындыққа дейін сызықты орын ауыстыру
түзілімдерін қолдануға болатынын көрсетеді.
2. Егер бұрыштық жіктің қалыңдығы 5 мм асса, онда қайық
пісіруі үшін түзілімнің бұрылу мүмкіндігін тексеру керек.
Түзілімнің бұл күйінде 8 мм қалыңдыққа дейінгі жікпен пісіру
мүмкін. Көпқабатты жікпен пісіру кезінде қабат арасындағы
берілген қашықтықты ұстап тұру үшін немесе программалық
операциялар санын көбейту үшін сенсорларды қолдану керек.
3. Ұзындығы 6300 мм асатын және ені 1000 мм асатын құрылымдар
сирек кездеседі (18 және 19 операциялар). Егер де мұндай
құрылымдарды пісіру қажет болса, онда ZIS 995 сызықты орын
ауыстыру түзілімдерін қозғалмалы порталмен үйлестіреді.
4. Көпқабатты түйіс жіктерімен пісіру кезінде (9 операция) жік
түбін қалыптастыру үшін арнайы іс шаралар, бөлімдерді толтыру
және күштерді беттестіру кезінде сенсорлар, және де үлкен
көлемді жадысы немесе микроЭВМ бар басқару жүйелері қажет.
5. Қалыңдығы 4 мм асатын беттерді бірөтпелі жиекті бөлусіз түйіс
жіктерімен пісіру кезінде пісіру шомылығын ұстап тұру
қиындығы туады, ал екі жақты пісіру кезінде көпжағдайда үлкен
габаритті пісірілетін дайындамаларды бұру қажет. Осы кезге
дейін бұл мақсатқа роботтарды қолданбаған.
1.7 Пісіру роботтарын қолдану коэффициенті мен жүктеу
Өндірістік роботтарды және пісіру роботтарын енгізу шарты ретінде
оларды екіауысымды жүктеу және кейбір жағдайларда үшауысымды жүктеуді алуға
болады. Ауысым бойындағы үлкен жүктеу және роботтың жоспарлы жұмыс істеуі
үлкен көлемді жұмыс болып табылады.
Жұмыстың бұл көлемі ауысым бойы пісірілетін бұйымдар санының әр бұйым
үшін оперативті немесе бірлік уақыт көбейтіндісіне тең. Бұйымдар партиямен
шығарылатындықтан және бір партиядан екінші партияға өту жұмысты қайта
баптаумен, программаны ауыстырумен байланысты болғандықтан бұған
жіберілетін уақыт пісіру роботының керекті өндірістік қуатына және белгілі
мүмкіндіктеріне сәйкес болуы керек. Бірлік немесе операционды уақыт, партия
көлемі және программаны өту ұзақтығының арасында 1.5-суретте көрсетілгендей
байланыс бар. Робот тактісінің ұзындығына сәйкес бірлік уақыты өскен сайын
программаны өту ұзақтығы өседі де керекті программаны алмастыру саны
азаяды.
1.5-Сурет – Бірлік уақыт, партия көлемі және программаны өту ұзақтығы
арасындағы байланыс
Пісіру роботының жұмысқа дайындығы тек қана қайта баптау уақытымен
ғана емес, сонымен қатар жоспарланған және жоспарланбаған тұрып қалу
периодтарымен анықталады. Осының арқасында пайда болатын бұзылудың себебін
және күрделілігін анықтайды.
Орталық электротехникалық және механикалық қызметтермен күтуге кететін
уақыт өндірістік уақыттың 3% құрайды. Бұл уақыттың 2,2% роботты жөндеуге
кетсе, 0,4% периферийлі құрылғы (мысалы, манипуляторларды, сәулелік
экрандарды орнату және тағы басқа) және пісіру жабдықтарын жөндеуге кетеді.
Алдын ала жақсы бапталған күту кезінде роботтың жұмысқа дайындығы 97-
98 % құрайды.
Егер өндірістік процесте дайындығы тоқыраудан жоғары болатын
техникалық жүйе ретінде алынған пісіру роботын қарастырсақ, онда мұндай
жүйенің сенімділігін келесі істен шығу түрлеріне тәуелді етіп қарастыруға
болады:
1) ерте істен шығу, яғни аз уақыт пайдаланылатын элементтерде
немесе жүйелерде басымдылықпен пайда болатын және пайдалану
уақыты асқан сайын жиірек болатын жүйелік істен шығу (мысалы,
дұрыс программаламау кезіндегі бұзылу, электрондық жиынтықтың,
электрқозғалтқыштардың, бәсеңдеткіштің істен шығуы);
2) қалыпты істен шығу, яғни жиілігі тұрақты уақыт аралығында
өзгермейтін және пайдалану мерзіміне тәуелсіз белгілі бір
жұмыс периодынан кейінгі істен шығу (мысалы, шілтердің
ластануы);
3) кеш істен шығу, роботтың көп уақыт жұмыс істеуінен кейін
(пайдалану уақыты) пайда болатын істен шығу (мысалы, тозу
әсерінен);
4) алғашқы істен шығу, яғни бір элементтің басқа элементтің істен
шығуына қатысты емес асқын жүктеудің әсерінен бұзылуы (мысалы,
сенсорлар істен шығуының әсерінен);
5) екінші қайтара істен шығу, яғни бір элементтің басқа
элементтердің істен шығуына қатысты асқын жүктеудің әсерінен
бұзылуы (мысалы, есептеу машинасындағы күрт істен шығу
әсерінен болатын соғылысу кезінде болатын шілтер
деформациясы);
6) ұзақтық істен шығу, күту немесе жөндеу персоналымен
шешілмейтін ұзақ немесе ұзақ емес өзгерулер нәтижесінде пайда
болатын істен шығу (мысалы, электроснабжение үзілісі)
7) лездік істен шығу, ұзақ емес өзгерістер әсерінен болатын және
күту персоналымен тез уақытта жөнделетін істен шығу (мысалы,
сымның тозуы, электродты сымның майысуы немесе пісірілуі)
1.8 Роботталған жұмыс бөлімшелеріндегі технологиялық уақыт
Роботталған бөлімшелердегі жұмыс ұзақтығын бағалау кезінде аты мен
мағынасы белгіленген стандарттар мен нормативті материалдарға сәйкес
келетін жаңа ұғымдарды енгізу қажеттілігі туады. Төменде келтірілген
ұғымдар автономды немесе дербес роботталған бөлімшелерге жатады және
бірнеше робот жұмыс істейтін ағындық тізбекке қолданылмайды. Бұл осы сияқты
жұмыс орындарында екі немесе бірнеше бөлек дайындамалардан тұтас пісірілген
тетік немесе пісірілген түзілім жасайтыннан шығып тұр. Егер белгілі бір
бөлімшеде пісірілген тетік периферийлі құрылғыдан жүк түсіру арқылы
шығарылса немесе жинағыш құрылғыдан шығарылып басқа жұмыс бөлімшесіне
жіберіліп, ол жерде басқа тетіктермен пісірілсе, онда технологиялық уақытты
бағалау кезінде мұндай бөлімше ерекше қарастырылу керек. Егер де бірнеше
позициялы жұмыс бөлімшесінде екі немесе бірнеше роботтармен түзілім тұтас
пісірілсе, онда мұндай бөлімшені автономды деп санайды.
Мұндай жұмыс бөлімшесінде дайын түзілімдердің өндірісі такт ұзақтығы
tT немесе операционды уақыт t0 деп аталатын белгілі бір tZ циклінің
ұзақтығымен іске асады.
Операционды уақыт барлық жалпы ∑tG уақыттары мен барлық қосымша ∑tH;
t0; ∑tG+∑tH уақыттарының қосындысына тең. Автономды роботталған бөлімшедегі
цикл ұзақтығы тізбектей жүретін жалпы және қосымша уақыттардың қосындысына
тең. Роботталған бөлімшенің оптималды орналасуы кезінде, яғни құрылымның
рационалдылығы және робот пен периферийлі жабдықтың өзара рационалды
орналасуы кезінде бөлек жұмыс операциялары параллель жүріп, осының
арқасында қосымша уақыт қысқарып, сонымен қатар операционды уақыт азайып
ерекше артықшылыққа жетуге болады.
Негізгі уақыт. Технологиялық роботтың жұмыс істеуі кезіндегі (пісіру
роботы технологиялық болып табылады) күту персоналымен орындалатын кейбір
пісіру операцияларынан басқа бұйымды өндеуге байланысты барлық жұмыс
операциялары механизацияланған.
Негізгі уақыт tG роботпен керекті ұзындықты үздіксіз жікпен немесе
нүктемен пісіруге кеткен барлық уақыттардың қосындысына тең. Жік
қайталанатын уақыт аралығында пісірілетін бөлек бөлімшелерден тұруы мүмкін:
а) доғаның қоздырылуынан оның жануына дейінгі уақыт аралығындағы
доғалы пісіру;
б) түйіспелі нүктелі пісіру;
Бір роботта бірнеше пісіру құралын немесе бір бөлімшеде бірнеше
роботты қолдану кезінде негізгі уақыт келесі формула бойынша анықталады
(1.3)
немесе
(1.4)
Теңдік белгісі әрбір робот пісіруді тек қана бірдей жік мөлшерімен
немесе бірдей жік көлемімен жасайтынын көрсетеді. Әртүрлі роботтардың
негізгі уақыттарының айырмашылығын tGm пісіруі ең ұзақ болатын роботтың
негізгі уақытына тең деп алады.
Қосымша уақыт. Роботталған жұмыс бөлімшелеріндегі қосымша уақыт қолмен
орындалатын 1 және 2 механизацияланған операцияларды басқаруға кетеді.
1 топқа пісіру құралын келесі жіктің басын пісіру орынына немесе
түзілімді пісіруден кейінгі бастапқы орынға алып келу операциялары жатады.
Доғалы пісіру кезінде құрал келесі түйіс түзіліміне немесе келесі қабатпен
пісірудің басына жылжиды. Түйіспелі нүктелі пісіру кезінде қысқыштар келесі
нүктемен пісіру орынына тұрақтанады немесе қысу құрылымының тетіктерін
айналып өтеді. Осы операцияларға кеткен уақытты tHmR деп белгілейді. Пісіру
түзілімінің периферийлі жабдыққа орын ауысу операциясына кеткен уақыт tHmW
деп белгіленеді. Жұмыс орынындағы пісіру үшін ыңғайлы болатындай етіп
тетікті орналастыруға кеткен уақыт tHmW1, ал оны бір позициядан екінші
позицияға ауыстыруға кеткен уақыт tHmW2 деп белгіленеді. Периферийлі
жабдықтан автоматты түрде жүктеу және шығаруға кеткен қосымша уақытты tHmВ
деп белгілейді.
2 топқа дайындаманы қолмен манипуляциялау операциясы жатады.
Периферийлі жабдықты қолмен жүктеу және жүктен босатуға кеткен қосымша
уақыт tHmВ болып табылады.
Операционды уақыт. Роботталған бөлімшені жабдықтау, технологиялық
процесс және операционды уақыт немесе цикл ұзақтығының арасында тығыз
байланыс бар. 1.6-кестеде роботталған бөлімшелердегі маңызды элементтердің
мүмкін комбинациялары және олардың операционды уақытқа әсері көрсетілген.
Кестеде келтірілген tHhtGm шарты оператордың қауіпсіздігін қамтамасыз
етеді, себебі бұл шарт орындалса ол робот пісіру жұмысын атқарып жатқанда,
ал жүктен босату құрылғысы тыныштық күйде тұрғанда дайындамаларды еш
қауіпсіз қолмен манипулировать ете алады.
1.6-кесте – Роботталған бөлімшелерде жабдықтарды араластыру мүмкіндіктері
БөлімшРобот типі
е типі
Уақыт
Көппозициялы Бір пісіру
құралымен
Бірпозициялы
Аспалы трансформаторы
бар қысқыштар:
Электродтың радиалды Жеңіл, консольдің үлкен Қатты тоқөткізуші
жүрісімен шығарығы кабельдер,
электроэнергияның көп
шығыны
1.7-кестенің жалғасы
Электродтың түзусызықтыЖеңіл, ықшам Консольдар шығарығының
жүрісімен шектелуі, қатты тоқ
өткізуші кабельдер,
электроэнергияның көп
шығыны
Ендірілген Электроэнергияның және Ауыр, консольдар
трансформаторы бар жәнежинақтаудың аз шығын- шығарығының аздығы
электродтың радиалды далуы
немесе түзусызықты
жүрісімен қысқыштар
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Экономиканы қарқындату, оның өнімділігін арттыру ғылым мен техниканың
жетілуіне негізделген қарқынды технологияларды қолданумен анықталады.
Ғылыми-техникалық прогресті дамытудың негізгі бағыттарының бірі болып
автоматталған машиналарды, робототехникалық кешендерді және есептеуіш
техниканы қолдану негізінде технологиялық процесті автоматтандыру болып
табылады.
Қазіргі кезде көптеген өндірістік операцияларды роботтар көмегімен
орындайды. Олар өндірістің өнімділігін өнімдердің сапасын жоғарылату үшін
арналған жабдықтар. Роботтардың қолдану аймақтары күннен күнге көбейіп
жатыр. Былай айтқанда, өндірісте роботты қолдануы оның дамуын көрсетеді.
Робототехника өзі үлкен пән болып механиканы автоматиканы компьютерлік
техниканың басын қосып, күрделі есептерге әкеледі. Роботтар өткен ғасырдың
60-жылдары пайда болып қазіргі кезде оған мыңдаған зерттеу мақалалар шықты.
Соның ішінде роботтардың динамикасы да қарқынды даму үстінде. Қозғалыс
динамикасы теңдіктері негізінде манипуляторға әсер ететін күштер мен
моменттерді математикалық түрде көрсету манипулятор динамикасының негізі
болып табылады. Мұндай теңдеулер ЭЕМ көмегімен манипулятор қозғалысын
модельдеу үшін, басқару заңын таңдау үшін және манипулятор құрылымы мен
кинематикалық сұлбаның сапасын бағалау үшін қажет. Бұл жұмыста манипулятор
динамикасының қозғалыс теңдеуін Даламбердің жалпыландырылған теңдеуі арқылы
сипаттау қарастырылады.
Бірінші тарауда пісіруді автоматтандыру кезіндегі қолданылатын
роботтардың қолданылуы қарастырылады. Соның ішінде доғалы пісіруге арналған
роботтар тереңітек қарастырылады.
Екінші тарауда жалпы робототехникалық жүйелер, оның кинематикасы мен
динамикасы сипатталынады. Сонымен қатар бұл тарауда үзбелер мен буындардың,
олардың координат жүйелерінің негізгі түсініктемелері келтіріледі.
Үшінші тарау динамиканың қозғалыс теңдеуін Даламбердің
жалпыландырылған теңдеуі арқылы қарастырылады. Осының негізінде екі үзбелі
манипулятордың қозғалыс динамикасын сипаттайтын жалпыландырылған теңдіктер
жүйесі алынады.
Экономика бөлімінде роботтарды енгізу арқылы алынатын жылдық
экономикалық тиімділік, өтелу мерзімі және жылдық экономия есептелінеді.
Еңбек қорғау бөлімінде роботтандырудың қауіпті және зиянды
факторларына анализ жасалады. Және де пісіру роботтарын қолдану кезіндегі
қорғану шараларын ұйымдастыру жағдайлары сипатталады.
1 Пісіру роботтарының технологиялық процесінің жазбасы
1.1 Пісіруді автоматтандыру
Пісіруді автоматтандыру кезінде өндірістік роботтар қосалқы немесе
негізгі технологиялық жабдық ретінде қолданылады. Бірінші жағдайда
өндірістік робот машинаның жұмысшы аумағында пісірілетін тетіктерді орнату
мен жинауды және дайын өнімді алуды қамтамасыз етіп, стационарлы пісіру
машиналары мен автоматтарын күту кезінде көтергіш көліктік құрылғы ретінде
қызмет атқарады. Сонымен қатар өндірістік робот бөлек тетіктерді және де
пісіру бұйымын манипуляциялауға мүмкіндік беретін кеңдиапазонды қарпығыш
құралмен қамтылған немесе қарпу құралдарының автоматты ауысымына ие. Екінші
жағдайда өндірістік робот тікелей пісіруді орындайды және жұмысшы құралмен
жабдықталған: нүктелі пісіру үшін - пісіру қысқыштарымен, ал доғалы пісіру
үшін - балқитын немесе балқымайтын электроды бар пісіру шілтерімен. Кешен
құрамына біруақытта екі робот кіруі мүмкін: тетіктерді беру мен оларды
пісіруге құру үшін және пісіру үшін.
Өндірістік роботтарды орташа және ірі сериялы өндірісте қолдану тиімді
болып табылады, себебі бірлік немесе ұсақ сериялы өндірісте өндірістік
роботты оқытуға көп уақыт жұмсалады.
Түзілімдерді біртипті белгілері бойынша топтаған кезде келесіні бөлу
керек: пісірілетін тетік материалы; дайындаманың түржиыны; пісірілетін
тетіктің массасы мен пішіні; пісіру қосылысының типі. Пісірілетін тетіктің
пішініне пісіруге арналған жинау жұмыстарының сипаттізімі мен технологиялық
процесс, сонымен қатар жинау операцияларының механизация және
автоматтандыру құралын таңдау тәуелді. Пісірілетін тетіктің массасы
көтергіш көліктік құрылғының жүккөтергіштігін, пісірме қосылысының типін,
пісіру жұмыстарының технологиясы мен автоматтандыру құралдарын анықтайды.
Пісіру түзілімдері қосымша дәлдеусіз оларды арнайы құрылғыда
орналастыруға мүмкіндік беретін анық көрсетілген бағдар орынына ие болуы
керек. Сонымен қатар, пісіру түзілімдерінің құрылымды-технологиялық
параметрлері әбзелдің бірыңғайлануына және өндірісті ұйымдастыруда оптық
әдісті қолдануға өз ұлесін қосуы керек. Жоғарыда көрсетілген талаптарға
сәйкес келетін пісіру түзілімдеріне бір тіреуіш жазықтығы бар түзілімдер,
перпендикуляр тіреуіш жазықтығы бар түзілімдер, иінтірек, аша, қоршау,
шанақ, шкаф типті түзілімдер, сонымен қатар жалғастық, емік және иірлік
типті түзілімдер жатады.
1.1.1 Пісіру құралы және арнайы құрылғылар
Болат тетіктерін көмірқышқыл газы ортасында және алюмин тетіктерін
аргон ортасында доғалы пісіруге арналған пісіру шілтері 1.1-суретте
көрсетілген. Шілтерде мәжбүрлік сулы суытқыш бар. Электрод арнайы
құрылғымен басқару жүйесінің командасы бойынша автономды атанақтан
беріледі. Газ өндірістік робот жанында орналасқан балоннан беріледі.
1 – сырға;
2 – тұрқы;
3 – электроды бар ұштықтар;
4 – кабель;
5 – пневмошланг;
6 – пневмоцилиндр;
7 – шүмек;
8 – серіппе;
9 – қаптама;
10 – газ шүмегі;
11 – суыту қаптамасы;
12 – шілтер тұрқысы;
13, 14 – суды келтіру мен қайтару жалғастықтары;
15 – газды келтіру жалғастығы;
16 – пісіру электродын келтіру жалғастығы.
1.1-Сурет – Доғалы пісіруге арналған шілтер
Қосымша арнайы құрылғылар жинау, орнықтыру, бекіту, тасымалдау,
тетіктерді кванттау және қайта бағдарлау үшін қолданылады. Арнайы
құрылғылар бүкіл жинау мен пісіру процесінде өзгермейтін пісіру
түзілімдерінің орнықтыру позиционерінің бірыңғай жүйесіне ие болуы керек.
Пісіруге арналған түзілімді жинау дәлдігі ±1,0 мм төмен болмауы керек.
Арнайы құрылғыға тетіктерді салу мен оларды орнықтыру қарапайым және
ыңғайлы болуы керек. Орнықтыру жүйесі дұрыс емес және нақты емес жинау
мүмкіндігін жоққа шығару керек.
1.1.2 Пісіру металқұрылымдарын өндірудің технологиялық операциялары
Пісіру өндірісі дайындамалар мен тетіктерді жасаудан бастап дайын
пісірілген өнімдерді таза өңдеумен аяқталатын, өз сипаты бойынша әртүрлі
технологиялық процестердің үлкен кешенін қамтиды. Оларды пісіру
технологиясы негізгі металмен теңберікті пісіру қосылысын және пісіру
жігінде ақаудың болмауын қамтамасыз етуі керек. Жіктерде жарық,
шалапісірілім, кеуек, ойық болмау керек. Жіктердің геометриялық өлшемдері
мен пішіні берілген құрылымның сызбасына сәйкес болуы керек.
Кейде пісіру қосылысына қосымша талаптар қойылады - діріл мен соққылы
жүктеме, төмен температура, және тағы басқа жағдайлардағы жұмыс
қабілеттілігі. Бірақ барлық жағдайларда технология пісірудің максималды
өнімділігі мен тиімділікті қамтамасыз етілуі қажет.
Өңдеу объектісі нақты белгіленген қалыпта орналасуы, ал оның өлшемдері
берілген шақтамада болуы керек. Дұрыс емес бағдарланған немесе нашар
сапалы дайындамалармен жұмыс істеу ақаулар мен сынуға әкелуі мүмкін.
Пісіру өндірісі операцияларының бүкіл кешенін алты этапқа бөлуге
болады: дайындамалау, жинаушы, пісіруші, таза өңдеуші, көмекші (көтергіш
көліктік), бақылаушы.
Дайындамалау операциялары сәйкес механикалық жабдықта орындалады.
Жинаушы жабдық пісіру құрылымының тетіктерін немесе оның түзілімдерін
орнықтыру мен бекіту үшін және жинайтын мен пісірілетін бұйымның қажетті
дәлдігі мен сапасын қамтамасыз етуге арналған. Кезеулеткіш немесе арнайы
құрылғының жинаушы текшесінің құрылымы жиналатын бұйымның өлшемдері мен
құрама пішініне, оны пісіру технологиясына, сонымен қатар өндіріс түрі мен
көлеміне байланысты.
Өндірістік робот көмегімен пісіру түйіспелі нүктелі және доғалы
(балқитын және балқымайтын электродпен) болуы мүмкін. Түйіспелі нүктелі
пісіру кезінде қысқыштардың орын ауыстыруы бір орыннан екінші орынға қарай
жүзеге асады, ал өнімділік бірлік уақыт ішінде пісірілген нүкте санымен
анықталады.
Доғалы пісіру, нәтижесінде жік қалыптасатын, бірнеше тізбектелген
операциялардан тұрады. Бұл операцияларға доғалы разрядты қоздыру мен ұстап
тұру, жікке қажетті пішінді беру және оны қосылыс өсінің бойымен жылжыту
үшін электродтың орынын ауыстыру, жіктің қалыптасуы бойынша доғаны
пісірілетін жиек бойымен жылжыту операциялары жатады. Доғалы пісіруді
автоматтандыру мұқият түрде дайындалу және бастапқы дайындамалардың
өлшемдері мен пішіндерін қатаң түрде қадағалау сонымен қатар жік сапасын
қадағалап отыратын жетілдірілген кері байланыс жүйелерін құру қажет.
Өңдеу және көмекші операцияларға жіктерді тазарту, металдық
бүркендерді алып тастау, дайын өнімдерді термикалық өңдеу, көтергіш
көліктік және қайта тиеу операциялары жатады. Көмекші операцияларға сонымен
қатар пісіру жабдығын баптау, электродтарды орнату мен пісіру сымы бар
құндақты орау операциялары кіреді.
1.2 Доғалы пісіру технологиясы
Доғалы пісіру дегеніміз тетіктердің беті қымтақты жікпен қосылған
процесс. Процестің негізінде электрлік доғадан пайда болатын жылу арқылы
екі металдық беттің қорытылуы жатыр. Пісіру кезінде үнемі электрод пен
пісіру орны арасында ұшқынды тудыратын электрлік разряд болып тұрады.
Жасалатын жоғары температурада (3300°С) доға маңындағы металл балқиды.
Металдардың қосылған жерінде электродтың балқыған материалы да қосылады.
Нүктелі пісіру айнымалы тоқ арқылы жүргізілсе, доғалы пісіру үшін 100-200 А
тұрақты тоқ пен 10-30 В кернеу қажет.
Ең басында электродтар ретінде көмірлі өзектер қолданылған, бірақ бұл
кезде пісіру жіктеріне материалды қосуға мүмкіндік болмады, сол себептен
металды қоспалайтын шыбық қолданыла бастады. Қазіргі кезде пісірудің жоғары
сапасын қамтамасыз ететін жаңа электродтар көмірліні ығыстырып тастады. 1.1-
кестеде бірнеше жаңа пісіру әдістері келтірілген. Олардың кейбіреулерінде
балқыған металды тотығудан қорғау үшін электродтарды пісіру процесінде
балқитын флюс қабатымен жабады. Тотығудан қорғану үшін, сонымен қатар
пісіру кеңістігіне инертті газды жіберуді қолданады (мысалы, гелийді).
1.1-кесте – Доғалы пісірудің ең көп тараған әдістері
Әдіс Ескерту
Қорғаныс газында балқымайтын Вольфрамды электродпен пісіру
электродпен пісіру
Қорғаныс газында балқығыш Ең жиі тараған әдіс, металды
электродпен пісіру электродты тікелей беріс
Қорғаныс газында қызған вольфрамды Жоғары эффективті металды тозаңдату
электродпен пісіру пісіру процесі
Флюс қабатының астында пісіру
Ұнтақты электродпен пісіру
Автоматтандырылған доғалы пісіруге арналған жабдықта үзіліссіз
электродтық шыбық берілуі жүзеге асады. Электрод ұшы қажетті пісіру
траекториясының бойымен жүргізіледі. Пісіру сапасына келесі факторлар әсер
етеді: электродты беру жылдамдығы, электрод пен тетік арасындағы қашықтық,
электродтың пісіру түзуінің бойымен орын ауыстыру жылдамдығы.
Әдетте операцияларды автоматтандырылған пісірумен орындау бес этаптан
тұрады: пісіру кеңістігіне инертті газды жіберуді қосу; пісіру циклінің
басталуы: электрод жіберуді қосу, тоқты қосу; шыбық жіберуді тоқтату; тоқты
өшіру; газ жіберуді тоқтату.
1.2.1 Доғалы пісіруге арналған роботты таңдау
Доғалы пісіруде роботтарды қолдану бірнеше ойлар бойынша тиімді болып
табылады.
Роботтар адамдарды доғалы пісіруден бөлінетін сәулелену, түтін, ұшқын
сияқты қауіпті және зиянды операцияларды орындауда ауыстырады.
Роботтар адамдарды ауыр пісіру бастиегін ыңғайлы емес күйде ұстап
тұруды манипуляциялау ету қажеттілігінен босатады.
Роботтар пісіру бастиегінің жоғары дәлдікпен орын ауыстыруын
қамтамасыз ететін пісіруді орындайды.
Роботтың басқару жүйесі пісіру бастиегін автоматты басқаруымен жеңіл
түйіндеседі, бұл роботтың орын ауыстыруы мен пісірудің барлық этаптарын
тізбектей орындауын үйлестіруге мүмкіндік береді.
Доғалы пісіруге электромеханикалық жетегі бар роботтарды қолданады,
себебі пісіру бастиегінің қозғалу жылдамдығы төмен және массасы да
салыстырмалы түрде үлкен емес болып келеді. Ауыр пісіру бастиектері
қолданылатын жерлерде гидравликалық жетегі бар роботтар қолданылады.
Роботталған пісіру жүйесінің құрамына робот, оның басқару құрылғысы,
тетіктер мен пісіру жабдығын өңдеуге арналған қарпығыштар, басқару
құрылғысы бар бір немесе бірнеше позиционерлар және пісіру жабдығы кіреді.
Жүйені өнеркәсіпте пайдалану қорғаныс қоршауы мен экранды қолдануды,
сонымен қатар пісіру көзіне тетіктерді беруді ұйымдастыруды қажет етеді.
1.2.2 Пісіру позиционерлеры
Пісіру позиционерлары көп қаралмайтын жүйенің қиын бір бөлігі болып
табылады. Роботтар қолмен пісіруге арналған позиционерлармен жұмыс істей
алмайды. Мысалы, ASEA IRb 602 моделді робот ±0,4 мм позициялау дәлдігіне
және де 60 кг жүккөтергіштігі кезінде тоғыз жылжу дәрежесіне дейін ие.
Өңделетін бұйымның орынын нақты белгілейтін құрылғының жоқ болуы робот
позициялануының мұндай жоғарғы дәлдігі керексіз етеді. Екіншіден,
позиционерлардың көбінде микропроцессорлы басқару болмайды. Бұл жағдайды
құрылғыларға роботпен үйлесімді жаңа басқару құралдарын жабдықтау арқылы
шешуге болады. Бірақ бұл кезде позициялау позиционирование дәлдігінің
мәселесі шешілмеген күйде қалады. Роботқа қарағанда адам тетік орындарының
ауытқуына жақсырақ икемделеді. Адам ойламастан позициялаудың қателігін
өтейді. Ал робот үшін пісірме қосылысы, позиционермен тетіктің нақты
орналасуына тәуелсіз, программамен қарастырылған жерде орналасуы қажет.
Роботталған жұмысшы көзінің барлық компоненттерінің өзара байланысы
берілген программаға сәйкес олардың жұмысын қамтамасыз етуі керек. Әдетте
позиционер құрамында циклдік басқаруды ұйымдастыру (тұйықталмаған цикл) мен
кері байланыс бергіштері бар тұрақты тоқ сервоқозғалтқыш үшін арналған
электронды ақырлы ажыратып қосқыштар (тұйықталған басқару циклы) кіреді.
1.2-суретінде роботталған доғалы пісіруге арналған позиционерлардың әртүрлі
орындалу варианттары көрсетілген.
Роботталған жұмысшы көздің маңызды сипаттамасына оның тезәрекеттілігі
жатады. Жұмысшы столы бар позиционер екі түрлі өстерінің айналасындағы
толық бұрылысы, әдетте тісті берілісі бар сериялы позиционердан қарағанда
екі үш есе кем уақытты алады. Екі өстің айналасындағы толық айналым шамамен
9 с уақыт алады. Столдың 90º бұрылуы 3с орындалуы мүмкін.
а – ЕСАБ Орбита 500; тетік: максималды салмақ – 500кг, максималды
диаметр – 1460 мм; бұрылу бұрышы – 90о, 360о; айналу – 2,7с; еңкею – 3,3с,
8,9с;
б – ЕСАБ Орбита 160R; тетік: максималды салмақ – 160кг, максималды
диаметр – 1150 мм; бұрылу бұрышы – 90о, 360о; айналу – 2,3с, 6,8; 180о
бұрынқа бұрылу – 4,5с;
в – ЕСАБ Орбита 160RR; тетік: максималды салмақ – 160кг, максималды
диаметр – 1150 мм; бұрылу бұрышы – 90о, 360о; айналу – 2,3с; еңкею – 2,7с,
7,2с;
г – ЕСАБ Орбита MHS 150о; тетік: максималды салмақ – 150кг, максималды
диаметр – 1150 мм; бұрылу бұрышы – 90о, 360о; айналу – 6,0с; еңкею – 4,0с,
180о бұрынқа бұрылу – 7,0с;
д – ЕСАБ Орбита MHS 500; тетік: максималды салмақ – 500кг, максималды
диаметр – кез келген; бұрылу бұрышы – 90о, 360о; айналу – 11с, 22с; еңкею –
5,0с
1.2-Сурет – Робот–пісірушілерге арналған пісіру манипуляторларының
бес моделі
1.2.3 Роботтармен басқару
Пісіруді басқару құрылғысын программалау режімдері жылдамдық пен
орынның, кернеудің белгілі болуын, шыбық беру жылдамдығының, импульс
мөлшерінің және де процестің басқа параметрлерінің белгілі болуын
қарастырады. Пісірудің бастапқы және соңғы фазасы (қорғаныс газы ағынының
жылдамдығы, шомылықтың қалыптасуы, ысыраптың басталуы, құйғыштың толуы мен
жанып біту ұзақтығы сияқты ерекше параметрлермен сипатталатын) басқару
құрылғысының жадысында сақталатын бөлек программаларда сипатталады.
Пісіру роботының орын ауыстыруы бөлек басқару құрылғысында
программаланады. Екі басқару жүйесінің өзара әрекеттесуі рандеву
принципімен жүзеге асады (жұмыс циклінің аяқталуы бойынша өзара ақылдасуы).
Келесі бұйымды өңдеуге өту оператормен анықталады. Оператор өзінің тілегі
бойынша пісіруді тоқтатуы немесе программаны пісіру жүргізіліп жатқан кезде
де түзеуі мүмкін.
Үлкенгабаритті тетіктерді пісіру кезінде (мысалы, кеме жасауда) робот
үлкен қашықтыққа орын ауыстыруы қажет. Мұндай жағдайларда рельсімен
жылжитын арбашықтарда орнатылған роботтарды қолдануға болады. Орын ауыстыру
жүйесі роботтың 45-55 ммин жылдамдықпен 30 м дейінгі орын ауыстыруын
қамтамасыз етеді.
1.2.4 Доғалық пісіруді роботтандырудын мысалдары
Роботтандыруды жеңіл бұйымдардан бастаған дұрыс. Үлкен экономикалық
әсерді беретін қиын құрылымды роботтандырудан бастамаған жөн болады.
Кішкентай құрастыру үзбелерін үлкен құрастыру үзбелеріне қарағанда
бекіту оңай. Оларға аспаптарды әкелу оңайға соғады, сондықтан қайта
позициялаудын дәлдігі жоғары болады. Қысқа ұзындықты қиын емес пісіру
жіктерімен бұйымдарды өңдеуді бағдарламалау оңайға түседі. Егер пісіру
үрдісін роботтандыру ұзын бағдарламаларды жазуды қажет етсе, онда көп
партиямен шығарылатын және үлкен экономиалық әсерді беретін бұйымдармен
ғана шектелген дұрыс.
Пісіруге дейінгі өндірістік процестер роботтың дәлдік сипаттамаларына
сәйкес келетін рұқсаттарды қамтамасыз ету қажет. Ол үшін өнім сапасы мен
басқару құралдарын қайта қарастыру және модификациялау қажет.
Тетіктерді роботтандырылған пісіруге дайындау үшін жоғарғы шеберлік,
жетілдірілген жабдықтану және қысу құралдары қажет болады. Былай айтқанда,
тетіктердің дұрыс позициялануы бірден қамтамасыз етілуі тиіс, пісіру
ұяшығының бекіту құралдарының көмегімен олардын қалпын түзету қымбатқа
түседі, ал кейде мүлдем мүмкін емес.
Қайта позициялану дәлдігі тетіктерді дайындаумен тура байланысты.
Тетіктерді үздіксіз беруді қамтамасыз ету үшін көмекші жабдықты ауыстыру,
оны күтуші жұмысшыларды ауыстыру, немесе басқа материалдарды
жеткізушілердін қызметімен пайдалану мүмкін.
Сапамен басқаруды дұрыс ұйымдастыру өте маңызды. Сапаны бақылау
сұрақтарын мұқият зерттеуді роботты сатып алғанға дейін пісіру әдістерінің
дәлдік параметрлерін анықтау үшін қарастырған дұрыс. Алынған деректердін
статистикалық өңдеу нәтижелері роботтын және пісіру манипуляторының
сипаттамаларымен салыстырылады, оның негізінде оларды роботтандырылған
пісіру ұяшығында қолдану мүмкіндігі туралы шешім жасалынады.
1.2.5 Жіктер түрлері
Корпустарды және есіктерді пісіру мысалында үш типті жіктердін
парметрлерін тексеру жүргізілді: түзу сызықты, ирек сызықты және трапеция
типтес жіктер. Барлық жіктер 1,3 мм қалындығы бар жұқа болат беттерде
балқытылды. Қорғаныш газда балқитын электродпен пісіру параметрлері жіктің
ең жақсы түрін қамтамасыз ететіндей етіп таңдалынып алынды. Келесі қадамда
саңылаудын және зерттелінетін пісіру жіктерінің орналасу шамалары
ауыстырылып, ал пісірудін басқа параметрлері өзгеріссіз қалып отырды.
Тәжірибелік құрастыру үзбелерінің алынған қосылыстарын тексеру келесіні
көрсетті.
Түзу сызықты пісіру жіктері тура пісіру кезінде жарайды, бірақ
тетіктер арасында саңылаулар болған жағдайларда жарамауы мүмкін.
Ирек сызықты пісіру тетіктердің бірігуін және саңылауларды
компенсациялау үшін тиімді болып келеді.
Трапеция типтес жіктер жақсы қамтуды қамтамасыз етеді, бірақ құралдын
көлденең бағытта жұқа беттердін жанып кетпеуі үшін қажетті жоғары
жылдамдықты орын ауыстыру салдарынан қабыршақтарды қалдырады.
1.2.6 Қысқыш құралдардын құрылысы
Өте қарапайым қысқыш құралдарынан немесе тетіктерді пісіру
позиционерінің үстеліне тікелей бекіту әрекетінен бастаған жөн. Қолайлы
қатынас үшін және роботтын жұмыс кеңістігіндегі пісіргіштің жарамды
бағдарын қамтамасыз ету үшін тетіктің қалпын тиімділеу қажет.
Роботтандырылған пісірудін ең жақсы параметрлерін анықтау үшін қолмен
пісіруден жинақталған тәжірибені қолдану ұсынылады.
Ақырғы тұрақты қысқыш құралды жасауға көшу үшін позициялаудын барлық
сұрақтары қарастырылып және бірнеше тәжірибелік үзбелердін пісірілуі
өткізілуі тиіс.
Жасауға және ендіруге кететін уақытты азайту үшін көпқадамды және
көпкомпонентті пісіру бағдарламаларын жасаудан аулақ болу тиіс. Бірақ
кейбір жағдайларда, мысалға тетіктердің үлкен өлшемді болған кезінде немесе
қысқыш құралдын құрылысында және тетікті дайындау үрдісінде өзгерістерді
болдырмас үшін күрделі бағдарламаларды жасау қажеттілігі туындайды.
Жинақтаушы үзбенің жұқа элементтерін жанып кетуден қорғау үшін ауалық
немесе сулық суытуы бар жылу алып тастауды қолдануға болады. Оларды қысқыш
құралдын өзіне немесе бекітемелер көмегімен бекітуге болады.
1.2.7 Бұйымның өлшемдері мен салмағы
Пісіру позиционерінің және қысқыш құралдарды сатып алған кезде
пісірлетін бұйымдардын өлшемдері мен салмағын және роботтын технологиялық
сипаттамаларын ескеру керек. Роботтандырылған жүйені өңдеу кезінде тетіктің
ауырлық орталығының қалпын есепке алу қажет. Орнату аумағында жамаң
теңгерілген тетіктер немесе қысқыш құрал позиционердін еңкеюлері және
бұрылыстары кезінде ауытқуларға әкеліп соғуы мүмкін. Тетіктің кез келген
бағытта еңкеюі және бұрылуы үшін қажетті бос кеңістікті алдын ала қарастыру
қажет.
Тетіктерді бекіту. Қысқыш құралды өңдеп болғаннан кейін тетіктерді
қажетті қалыпта дәл және сенімді бекіту үшін құралдарды қарастыру қажет.
Тетіктерді бекіту құралдары. Алдымен тетіктерді қолмен бекітуден
бастаған тиіс, ал содан соң гидравликалық, пневматикалық немесе электрлік
жүйелерді қолдануға болады. Бұрандамаларды, пісіру бекіттемелерін және
қысқыштарды қолдану ұсынылады. Күрделірек жүйелерді жобалау габариттердің
және қысқыштардың қалпын, сонымен қатар роботтың және пісіру позиционерінің
орын ауыстыруы үшін талап етілетін бос кеңістікті тексеруді анықтаудан
кейін ғана жүзеге асыру керек.
Құрастыру. Құрастыру үшін тетіктердің жүктелуі роботтың алдыңғы
үзбенің пісіруін орындауымен бірге жүргізілуі керек. Осындай ұйымдастыруда
тетіктердің жүктелуінің ұзақтылығы маңызды аспект болып табылмайды.
Роботтың жұмыс кеңістігінің шектерінде алдын-ала пісіруді және тексеруді
орындау үшін қорғаныш газда вольфрамдық немесе балқитын электродпен пісіру
үшін көмекші ұяшықтың бар болуы жөн.
1.3 Пісіруші роботтарды енгізуді жоспарлау
Пісіруші роботтарды енгізу жобасын қабылдау үшін негізгі факторлар
ретінде жобалау этапындағы технологиялық процесске салынатын информацияны
өңдеу сапасы мен толықтығы негіз болып табылады. Бөлек есептерді шешу
кезінде келесі ақпаратты қолданады:
- технологиялық жабдықтардың анализдік берілгендері, яғни жалпы
өндірісте немесе жұмыс бөлімдерінде қолдану үшін қарастырылған
өндірістік роботтытехника жабдықтарының жұмыс қабілеттілігі мен
функционалдық ерекшеліктері;
- түзілім параметрлері анализінің берілгендері мен олардың геометриялық
пішіні, өлшемдері, жік траекториясы, материалдардың қатаңдығы,
беріктігі, массасы мен ауырлық центрі, бетінің күйі, температура,
құрастыру мен пісіру шарттары, сонымен қатар өлшемдік шақтама туралы
мәліметтер;
- технологиялық операциялар тізбегінің және роботизацияға дейінгі мен
роботтарды енгізу кезіндегі жабдықтардың орналасуының анализдік
берілгендері;
- жұмысшылармен орындалатын функциялар туралы берілгендер.
Алынған мәліметтерді келесі жағдайларда қолданады:
- пісіру және алдын-ала немесе кейінгі пісірілетін түзілімдерді өңдеу
процесі үшін қажетті манипуляциялау операцияларын анықтауда (мысалы
тиеу, ұстау, жылыту, алу, аяққы термиялық өңдеу, бақылау және тағы
басқа);
- жабдықтардың құрылымы мен жұмыс жасауы бойынша ұсыныстарды өңдеуде;
- осы ұсыныстарды бағалауда;
- өндірістік робот пен периферийлі жабдықтың қажетті сипаттамалары
туралы, автоматтандырылмаған процесс туралы мәліметтерді сақтайтын
оптималды шешімді таңдауда;
- экономикалық әсерлікті есептеуде.
1.2-кестеде пісіру роботтарын енгізудегі технологиялық жобаны өңдеу
кезінде шешілетін есептер мен этаптар жүйеленген. Бұл кестеде келтірілген
мәліметтерді қолдану көптеген жағдайда қойылған мақсатқа жетуге мүмкіндік
берді. Технолог немесе инженер-рациоанализатор бағыттарды дұрыс таңдап,
олардың өндірістік көзқарас жағынан маңыздылығын дұрыс анықтауы қажет.
1.2-кесте – Пісіру роботтарын енгізу үшін технологиялық жобалау этаптары
Шешілетін есептер Мазмұны
І 1) Жұмыс ауданын, технологиялық уақытты үнемдеу
Бағытты таңдау мен жұмыс персоналын қысқарту;
2) Жұмыс жағдайын жасарту (қол пісіруін, ауыр
жұмыстарды жою, санитарлық жағдайды жақсарту,
бірсарынды жұмыстан босату);
3) өнім сапасын жоғарлату;
4) Өнімділікті арттыру (пісіру машинасы мен
басқа да жабдықтарды қолдану коэффициентін және
де өндірістік бөлімді автоматизациялау
дәрежесін арттыру арқылы);
5) энергияны үнемдеу;
6) автоматизация арқылы шығынды азайту
ІІ 1) конструкция;
Пісірілетін түзілімдер 2) пісірілетін жіктер;
1.2-кестенің жалғасы
анализі 3) өндірістік партия көлемі;
4) технологиялық уақыт
ІІІ 1) бұрылатын қадамды столдарды қолдану кезінде;
Дайындамаларды 2) бөлек позицияларда циклдік жұмыс режимі
қабылдағыштар мен ырғақ кезінде;
тізбегін таңдау 3) ағындық өндіріс кезінде;
4) көпстанокты қызмет көрсету кезінде
IV 1)тетіктерді жүктеу үшін;
Технологиялық әбзелді 2)тетіктерді қысу мен орнықтыру үшін;
қосқандағы периферийлі 3)түзілімдерді босату, шешу және жинау үшін;
жабдықты таңдау 4)ары қарай тасымалдау үшін
V 1)принцип;
Робот құрылымын таңдау 2)механикалық түзілімдер мен кинематикалық
сұлба;
3)пісіру құралы;
4)сақтандырғыш құрылғылар;
5)басқару жүйесі және тізбектегі басқа
технологиялық жабдықпен байланыс
VI 1)программа қадамдарын таңдау;
Орын ауыстыру 2)операциялар тізбегін таңдау;
программасы мен пісіру 3)процессті басқару жүйесіндегі пісіру
технологиясын таңдау программасын таңдау
VII 1)негізгі және қосымша уақытты;
Өндірістік 2)жүктеуді;
көрсеткіштерді анықтау 3)жұмыс смендерінің санын
VIII 1)ескі технологиялық уақытты tC жаңа туақытпен
Әсерлікті анықтау tH салыстыру;
2)шығындарды үнемдеулермен салыстыру;
3)технологиялық варианттарды салыстыру;
4)капиталды салымдардың айналым мерзімі
IX 1)керекті аудандарды және қолданылатын
Шекті шарттарды анықтау аудандардың мүмкіндіктерді;
2)өндірістің техникалық және технологиялық
күйін;
3)өндірістік процестегі роботтардың орналасуы
1.3.1 Жұмыс бөлімшесінің құрылымы
1.3.1.1 Түзілімдер анализі
Түзілім анализі технологиялық жобалау кезіндегі ақпаратты және де
әсерлі қосымша әдіс болып табылады. Мұндай анализ ГДР және басқа да
елдердің пісіру техникасында көптеген жылдар бойы өзін сенімді жұмыс құралы
ретінде танытты. Қол пісіруіне қарағанда бұл жағдайда көптеген шектеулер
қойылады, оларға роботтың қозғалыс дәрежесінің санын шектеу, түйіс
түзілімдерінің орналасуының нашарлығы, белгілі кинематикалық сұлбасы бар
роботтың жұмыс аумағының үлкен еместігі, сонымен қатар программа
қадамдарының көп емес саны жатады.
1.3-кестеде пісіру құрылымы параметрлерінің пісіру роботының
функционалды түзіліміне әсері көрсетілген.
1.3-кесте – Пісіру құрылымы параметрлерінің пісіру роботының функционалды
түзіліміне әсері
Параметр ПерифеТұрақ СенсорПроцесПісіру
Кинематирийлі тандырлар ті құралы
калық жабдықғышпен басқар
сұлба басқар у
у жүйесі
жүйесі
ДП ТП ДП ТП ДП
Партия кө- Геометриялық Пісіру қосы
лемі, немесе құры- лысының типі
штсағ лымдық форма
Біржақты 11
500 34,8 Цилиндрлік 38,6 түйістік жік
500-1000 10,8 Арқалықтық 37,5 Біржақты бұ 56,5
1000-2000 10,2 Торлық 2,4 рыштық жік
2000-5000 18,5 Корпусты 20,5 Екіжақты бұ 21,5
5000-1000012,1 Рамкілі 6,6 рыштық жік
10000 13,1 Жазық 3,6 Басқа да 11
Жік Жік формасы: Біртипті
қалың- жіктер саны:
дығы, мм: Дөңгелекті 36,6 ≤4 түзусызықты38
2 Қисықсызықты 3,0 4-8 3,9
3 түзусызықты
Қиылысатын 2,7 ≤4 қисықсы 39,7
4 жіктер зықты
Түзу сызықты 44,3 4-8 0,7
5 қисықсызықты
1.4-кестенің жалғасы
6 7,5 Аралас 7,6 түзусызықты 10,5
8 7,8 Тағы басқс 5,8 және қисықсы
зықты жіктер
≥9 жіктер 7,2
Жіктердің Түзілім Жіктердің өстік
жалпы ұзын массасы, кг: бағдары
дығы, мм: Х өсі бойынша 4,1
300 Х, У өстері 38,5
300-500 38,3 10 56,8 бойынша
500-1000 12,7 10≤20 15,6 Басқа 57,4
1000-2000 17,3 20≤40 8,8 комбинациялар
2000 15,4 40 18,8
16,3
Өске қатысты
айналымның
қажеттілігі:
Ax 13,7
By 1,4
Cz 28,0
Айналымсыз 56,9
Бір немесе бірнеше өзара байланыспаған бөлімшелерде түйіспелі нүктелі
пісіруге арналған роботтарды енгізуді жоспарлау кезінде бірнеше
технологиялық жобалардың анализі роботталған пісірудің техникалық және
экономикалық тиімділігін қамтамасыз ететін түзілім сипаттамаларын анықтауға
мүмкіндік берді. Ол 1.5-кестеде келтірілген.
1.5-кесте ( Түйіспелі нүктелі пісіретін автономды роботталған бөлімшелер
үшін түзілімдер мен пісірілетін жіктердің сипаттамалары
Сипаттама Сандық немесе сапалық көрсеткіш
Түзілімнің максималды өдшемі және 4000×800×300
қызмет көрсетудің қажетті зонасы, мм
Түзілімнің максималды массасы, кг ≤20
Жіктер орналасқан кеңістіктердің саны2 немесе 3
Материал Болат немесе алюминий
Бет Қаптамасыз немесе мырышпен
Беттердің қалыңдығы, мм қапталған
Әртүрлі қалыңдық беттерінің үйлесім 0,5-2
сандары Басымдылықпен 2
Тетіктер немесе олардың топтарының 2-10
саны Басымдылықпен түзусызықты, сирек
Жік формасы қисықсызықты
Түзілімдегі жік ұзындығы, мм 200
Жіктен шетке дейінгі арақашықтық, мм 10
Түзілімдегі нүктелер саны 20
Нүктелер арасындағы қашықтық, мм 20
Сапаға сұраныс, яғни өлшемдік ∟±1,0
шақтамаға, мм
1.6 Тікбұрышты кеңістікті координаталы ZIS 995 жүйесінің доғалы пісіру
үшін робот вариантын таңдау алгоритмі
Технологтармен және инженер-рацианализаторлармен роботтарды енгізу
үшін қолданылатын қосымша әдіс ретінде 1.4-суретте көрсетілген алгоритмді
алуға болады. Оны алдын-ала қойылған анализ бойынша ZIS 995 жүйесінің
пісіру роботын және біртипті немесе әртипті түзілімдер тобын дайындау үшін
енгізу мүмкіндігін анықтауда қолданады. Сонымен қатар басқа кинематикалық
сұлбасы және қызмет көрсету зонасы бар роботтар үшін де ұқсас алгоритм
құруға болады.
Төменде 1.4-суретте көрсетілген тізбектей жұмыс қадамдары немесе
таңдау операциялары қысқаша сипатталған.
а)
б)
1.4-Сурет ( ZIS 995 жүйесінің робот вариантын таңдау алгоритмі
1-операция: жылдық жүктеу бойынша тексеру.
Бұл операцияда келесі формуланы қолданады
(1.1)
мұндағы: CAj – жылдық жүктеу коэффициенті;
T – 1-n дейін түзілімдер типінің саны;
ta – бастапқы вариантта өңдеу уақытының бірлігі, минтүзілім;
nj – бір жыл ішінде жасалатын түзілімдер саны, түзілімжыл.
Формуладағы 0,7 коэффициенті жалпы вариантты (роботты енгізудегі)
жүзеге асыру барысында уақыт бірлігін бастапқы вариантқа қарағанда 30%
төмендетуге болатынын көрсетеді.
Бөлімінде көрсетілген 258000 саны 258000 минг немесе 4300 сағг
бойындағы екіауысымды жүктеуге сәйкес.
2-операция: әртипті Т түзілімдердің саны бойынша тексеру.
Егер Т1 болса, онда роботтың иілгіштігі қолданылу керек. Егер Т=1
болса, онда мысалы ZIS 650 бірыңғайлы түзілімдерден құрылатын бірмақсатты
қондырғыны қолдану керек.
3-операция: пісіру программасының өту ұзақтығы бойынша тексеру.
Роботты қайту программалау мен қайта баптауға кеткен уақыттың
минималды шығыны үшін, түзілім партиясын пісіру кем дегенде бір ауысым
ішінде аяқталуы керек, яғни ауысымды жүктеу коэффициенті келесідей болуы
керек:
(1.2)
мұндағы: nL – партия көлемі, түзілімпартия;
tsn – n түзілім үшін бірлік уақыт, минтүзілім.
4-операция: жіктегі қабаттар немесе жіктер саны бойынша тексеру.
Егер де Nn ≤ 40 шарты орындалса, онда ары қарай тексеру жүргізе
береді. Кері жағдайда, ГДР Орталық пісіру институтының арнайы кеңесі керек.
5-операция: түзілім биіктігі Н бойынша тексеру.
Н ≤ 800 мм мәні Z өсінің бойымен орын ауыстыру кезінде орындалатын
жіктерге жатады. Z өсінің ұзындығы бірыңғайлы түзілім жүйесінде 800 мм тең,
сондықтан түйіс түзілімдерінің тиімді орналасуын қамтамасыз ету үшін
пісірілетін құрылымның максималды биіктігі осы мәннен аспауы керек. Егер Z
өсінің бойымен сызықты орын ауыстыратын жіктердің ұзындығы бұдан үлкен
болса, онда Н ≤ 800 мм шартын өзгертуге болады.
6 және 10 операциялары: бұрыштық жікпен пісіру мүмкіндігін тексеру.
Бұл операциялар кезінде қалыңдығы 5 мм дейінгі бірқабатты бұрыштық
жікпен пісіру мүмкіндігі анықталады (бұл қалыңдықта пісіруді бұрышқа
күйінде жүргізуге болады). Егер бұл шарт орындалмаса, онда 12-19
операцияларында тексеру жүргізіле береді. Егер де көпқабатты бұрыштық
немесе түйіс жіктік пісіру керек болса, онда алгоритмге сәйкес бұл сұрақтың
шешімін әржақты тексеру қажет.
6 және 7 операциялары: DIN 11776 стандартына немесе басқа да
инструктивті материалдарға сәйкес түйіс жіктерінің орындалу класын тексеру.
Егер де пісіру жіктеріне 1 орындалу класы берілсе, онда жіктің
түбірлік бөлімінің сапасына қойылатын ерекше талаптарға сәйкес роботты
енгізу әлі мүмкін емес.
8 және 11 операциялары: жиектерді бөлусіз түйіс жіктерімен пісіру
мүмкіндігін тексеру.
Егер де пісірілетін беттердің қалыңдығы 4 мм аспаса, онда жиектерді
бөлусіз түйіс жіктерімен пісіру ешбір қиындық туғызбайды.
9-операция: пісіру шомылығын ұстап тұратын түйіс жіктерімен пісіру
мүмкіндігін тексеру.
Түйіс жіктерімен пісіру мүмкіндігі 6 және 7 операцияларда анықталады.
Егер де түйіс құрылымы қалған төсемдерді немесе жіктің кері жағын
қалыптастыру үшін арнайы құрылғыны қолдануды жіберсе, онда 1 орындалу
класты түйіс жіктермен пісіру үшін роботтарды қолдану мүмкіндігі еш күмән
туғызбайды.
12-19 операциялары: қажетті қызмет ету зонасын анықтау.
Бұл операцияларды жүзеге асыру кезінде пісірілетін құрылымның
габаритті өлшеміне байланысты роботтың қажетті қызмет көрсету зонасы
анықталады (L ұзындығы мен B ені). Бұл анализ негізінде ZIS 995 жүйесінің
бірыңғайлы түзілімдерін таңдайды.
Төменгі алгоритмде ерекше іс шаралар көрсетілген:
1. Егер түзілім биіктігі 800 мм көп болса (5 операция), онда
ұзынырақ Z өсі керек. Тәжірибеден алынған мысалдар Z өсінің
бойымен 1000 мм ұзындыққа дейін сызықты орын ауыстыру
түзілімдерін қолдануға болатынын көрсетеді.
2. Егер бұрыштық жіктің қалыңдығы 5 мм асса, онда қайық
пісіруі үшін түзілімнің бұрылу мүмкіндігін тексеру керек.
Түзілімнің бұл күйінде 8 мм қалыңдыққа дейінгі жікпен пісіру
мүмкін. Көпқабатты жікпен пісіру кезінде қабат арасындағы
берілген қашықтықты ұстап тұру үшін немесе программалық
операциялар санын көбейту үшін сенсорларды қолдану керек.
3. Ұзындығы 6300 мм асатын және ені 1000 мм асатын құрылымдар
сирек кездеседі (18 және 19 операциялар). Егер де мұндай
құрылымдарды пісіру қажет болса, онда ZIS 995 сызықты орын
ауыстыру түзілімдерін қозғалмалы порталмен үйлестіреді.
4. Көпқабатты түйіс жіктерімен пісіру кезінде (9 операция) жік
түбін қалыптастыру үшін арнайы іс шаралар, бөлімдерді толтыру
және күштерді беттестіру кезінде сенсорлар, және де үлкен
көлемді жадысы немесе микроЭВМ бар басқару жүйелері қажет.
5. Қалыңдығы 4 мм асатын беттерді бірөтпелі жиекті бөлусіз түйіс
жіктерімен пісіру кезінде пісіру шомылығын ұстап тұру
қиындығы туады, ал екі жақты пісіру кезінде көпжағдайда үлкен
габаритті пісірілетін дайындамаларды бұру қажет. Осы кезге
дейін бұл мақсатқа роботтарды қолданбаған.
1.7 Пісіру роботтарын қолдану коэффициенті мен жүктеу
Өндірістік роботтарды және пісіру роботтарын енгізу шарты ретінде
оларды екіауысымды жүктеу және кейбір жағдайларда үшауысымды жүктеуді алуға
болады. Ауысым бойындағы үлкен жүктеу және роботтың жоспарлы жұмыс істеуі
үлкен көлемді жұмыс болып табылады.
Жұмыстың бұл көлемі ауысым бойы пісірілетін бұйымдар санының әр бұйым
үшін оперативті немесе бірлік уақыт көбейтіндісіне тең. Бұйымдар партиямен
шығарылатындықтан және бір партиядан екінші партияға өту жұмысты қайта
баптаумен, программаны ауыстырумен байланысты болғандықтан бұған
жіберілетін уақыт пісіру роботының керекті өндірістік қуатына және белгілі
мүмкіндіктеріне сәйкес болуы керек. Бірлік немесе операционды уақыт, партия
көлемі және программаны өту ұзақтығының арасында 1.5-суретте көрсетілгендей
байланыс бар. Робот тактісінің ұзындығына сәйкес бірлік уақыты өскен сайын
программаны өту ұзақтығы өседі де керекті программаны алмастыру саны
азаяды.
1.5-Сурет – Бірлік уақыт, партия көлемі және программаны өту ұзақтығы
арасындағы байланыс
Пісіру роботының жұмысқа дайындығы тек қана қайта баптау уақытымен
ғана емес, сонымен қатар жоспарланған және жоспарланбаған тұрып қалу
периодтарымен анықталады. Осының арқасында пайда болатын бұзылудың себебін
және күрделілігін анықтайды.
Орталық электротехникалық және механикалық қызметтермен күтуге кететін
уақыт өндірістік уақыттың 3% құрайды. Бұл уақыттың 2,2% роботты жөндеуге
кетсе, 0,4% периферийлі құрылғы (мысалы, манипуляторларды, сәулелік
экрандарды орнату және тағы басқа) және пісіру жабдықтарын жөндеуге кетеді.
Алдын ала жақсы бапталған күту кезінде роботтың жұмысқа дайындығы 97-
98 % құрайды.
Егер өндірістік процесте дайындығы тоқыраудан жоғары болатын
техникалық жүйе ретінде алынған пісіру роботын қарастырсақ, онда мұндай
жүйенің сенімділігін келесі істен шығу түрлеріне тәуелді етіп қарастыруға
болады:
1) ерте істен шығу, яғни аз уақыт пайдаланылатын элементтерде
немесе жүйелерде басымдылықпен пайда болатын және пайдалану
уақыты асқан сайын жиірек болатын жүйелік істен шығу (мысалы,
дұрыс программаламау кезіндегі бұзылу, электрондық жиынтықтың,
электрқозғалтқыштардың, бәсеңдеткіштің істен шығуы);
2) қалыпты істен шығу, яғни жиілігі тұрақты уақыт аралығында
өзгермейтін және пайдалану мерзіміне тәуелсіз белгілі бір
жұмыс периодынан кейінгі істен шығу (мысалы, шілтердің
ластануы);
3) кеш істен шығу, роботтың көп уақыт жұмыс істеуінен кейін
(пайдалану уақыты) пайда болатын істен шығу (мысалы, тозу
әсерінен);
4) алғашқы істен шығу, яғни бір элементтің басқа элементтің істен
шығуына қатысты емес асқын жүктеудің әсерінен бұзылуы (мысалы,
сенсорлар істен шығуының әсерінен);
5) екінші қайтара істен шығу, яғни бір элементтің басқа
элементтердің істен шығуына қатысты асқын жүктеудің әсерінен
бұзылуы (мысалы, есептеу машинасындағы күрт істен шығу
әсерінен болатын соғылысу кезінде болатын шілтер
деформациясы);
6) ұзақтық істен шығу, күту немесе жөндеу персоналымен
шешілмейтін ұзақ немесе ұзақ емес өзгерулер нәтижесінде пайда
болатын істен шығу (мысалы, электроснабжение үзілісі)
7) лездік істен шығу, ұзақ емес өзгерістер әсерінен болатын және
күту персоналымен тез уақытта жөнделетін істен шығу (мысалы,
сымның тозуы, электродты сымның майысуы немесе пісірілуі)
1.8 Роботталған жұмыс бөлімшелеріндегі технологиялық уақыт
Роботталған бөлімшелердегі жұмыс ұзақтығын бағалау кезінде аты мен
мағынасы белгіленген стандарттар мен нормативті материалдарға сәйкес
келетін жаңа ұғымдарды енгізу қажеттілігі туады. Төменде келтірілген
ұғымдар автономды немесе дербес роботталған бөлімшелерге жатады және
бірнеше робот жұмыс істейтін ағындық тізбекке қолданылмайды. Бұл осы сияқты
жұмыс орындарында екі немесе бірнеше бөлек дайындамалардан тұтас пісірілген
тетік немесе пісірілген түзілім жасайтыннан шығып тұр. Егер белгілі бір
бөлімшеде пісірілген тетік периферийлі құрылғыдан жүк түсіру арқылы
шығарылса немесе жинағыш құрылғыдан шығарылып басқа жұмыс бөлімшесіне
жіберіліп, ол жерде басқа тетіктермен пісірілсе, онда технологиялық уақытты
бағалау кезінде мұндай бөлімше ерекше қарастырылу керек. Егер де бірнеше
позициялы жұмыс бөлімшесінде екі немесе бірнеше роботтармен түзілім тұтас
пісірілсе, онда мұндай бөлімшені автономды деп санайды.
Мұндай жұмыс бөлімшесінде дайын түзілімдердің өндірісі такт ұзақтығы
tT немесе операционды уақыт t0 деп аталатын белгілі бір tZ циклінің
ұзақтығымен іске асады.
Операционды уақыт барлық жалпы ∑tG уақыттары мен барлық қосымша ∑tH;
t0; ∑tG+∑tH уақыттарының қосындысына тең. Автономды роботталған бөлімшедегі
цикл ұзақтығы тізбектей жүретін жалпы және қосымша уақыттардың қосындысына
тең. Роботталған бөлімшенің оптималды орналасуы кезінде, яғни құрылымның
рационалдылығы және робот пен периферийлі жабдықтың өзара рационалды
орналасуы кезінде бөлек жұмыс операциялары параллель жүріп, осының
арқасында қосымша уақыт қысқарып, сонымен қатар операционды уақыт азайып
ерекше артықшылыққа жетуге болады.
Негізгі уақыт. Технологиялық роботтың жұмыс істеуі кезіндегі (пісіру
роботы технологиялық болып табылады) күту персоналымен орындалатын кейбір
пісіру операцияларынан басқа бұйымды өндеуге байланысты барлық жұмыс
операциялары механизацияланған.
Негізгі уақыт tG роботпен керекті ұзындықты үздіксіз жікпен немесе
нүктемен пісіруге кеткен барлық уақыттардың қосындысына тең. Жік
қайталанатын уақыт аралығында пісірілетін бөлек бөлімшелерден тұруы мүмкін:
а) доғаның қоздырылуынан оның жануына дейінгі уақыт аралығындағы
доғалы пісіру;
б) түйіспелі нүктелі пісіру;
Бір роботта бірнеше пісіру құралын немесе бір бөлімшеде бірнеше
роботты қолдану кезінде негізгі уақыт келесі формула бойынша анықталады
(1.3)
немесе
(1.4)
Теңдік белгісі әрбір робот пісіруді тек қана бірдей жік мөлшерімен
немесе бірдей жік көлемімен жасайтынын көрсетеді. Әртүрлі роботтардың
негізгі уақыттарының айырмашылығын tGm пісіруі ең ұзақ болатын роботтың
негізгі уақытына тең деп алады.
Қосымша уақыт. Роботталған жұмыс бөлімшелеріндегі қосымша уақыт қолмен
орындалатын 1 және 2 механизацияланған операцияларды басқаруға кетеді.
1 топқа пісіру құралын келесі жіктің басын пісіру орынына немесе
түзілімді пісіруден кейінгі бастапқы орынға алып келу операциялары жатады.
Доғалы пісіру кезінде құрал келесі түйіс түзіліміне немесе келесі қабатпен
пісірудің басына жылжиды. Түйіспелі нүктелі пісіру кезінде қысқыштар келесі
нүктемен пісіру орынына тұрақтанады немесе қысу құрылымының тетіктерін
айналып өтеді. Осы операцияларға кеткен уақытты tHmR деп белгілейді. Пісіру
түзілімінің периферийлі жабдыққа орын ауысу операциясына кеткен уақыт tHmW
деп белгіленеді. Жұмыс орынындағы пісіру үшін ыңғайлы болатындай етіп
тетікті орналастыруға кеткен уақыт tHmW1, ал оны бір позициядан екінші
позицияға ауыстыруға кеткен уақыт tHmW2 деп белгіленеді. Периферийлі
жабдықтан автоматты түрде жүктеу және шығаруға кеткен қосымша уақытты tHmВ
деп белгілейді.
2 топқа дайындаманы қолмен манипуляциялау операциясы жатады.
Периферийлі жабдықты қолмен жүктеу және жүктен босатуға кеткен қосымша
уақыт tHmВ болып табылады.
Операционды уақыт. Роботталған бөлімшені жабдықтау, технологиялық
процесс және операционды уақыт немесе цикл ұзақтығының арасында тығыз
байланыс бар. 1.6-кестеде роботталған бөлімшелердегі маңызды элементтердің
мүмкін комбинациялары және олардың операционды уақытқа әсері көрсетілген.
Кестеде келтірілген tHhtGm шарты оператордың қауіпсіздігін қамтамасыз
етеді, себебі бұл шарт орындалса ол робот пісіру жұмысын атқарып жатқанда,
ал жүктен босату құрылғысы тыныштық күйде тұрғанда дайындамаларды еш
қауіпсіз қолмен манипулировать ете алады.
1.6-кесте – Роботталған бөлімшелерде жабдықтарды араластыру мүмкіндіктері
БөлімшРобот типі
е типі
Уақыт
Көппозициялы Бір пісіру
құралымен
Бірпозициялы
Аспалы трансформаторы
бар қысқыштар:
Электродтың радиалды Жеңіл, консольдің үлкен Қатты тоқөткізуші
жүрісімен шығарығы кабельдер,
электроэнергияның көп
шығыны
1.7-кестенің жалғасы
Электродтың түзусызықтыЖеңіл, ықшам Консольдар шығарығының
жүрісімен шектелуі, қатты тоқ
өткізуші кабельдер,
электроэнергияның көп
шығыны
Ендірілген Электроэнергияның және Ауыр, консольдар
трансформаторы бар жәнежинақтаудың аз шығын- шығарығының аздығы
электродтың радиалды далуы
немесе түзусызықты
жүрісімен қысқыштар
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz