Введение к работе
Актуальность работы. При автоматизации листоштамповочного производства основной тенденцией является создание гибких производственных систем, основная структурная единица которых - гибкий производственный модуль ІГЇЇІі) . В настоящее время в структуре парка прессов преобладают универсальные прессы, следовательно, при модернизации существующего производства актуальной становится задача создания ГШІ на базе универсального оборудования.
Большинство существующих ГГЫ предназначены для обработки малогабаритних деталей. При автоматизации листовой штамповки кругио-габиритвьк деталей на универсальных прессах известные конструкции ГіЦ не всегда обеспечивают возмозность реализации процессов шюго-переходной штамповки, производительность и надежность их недостаточны. Существующие технология її штамповая оснастка не отвечают условиям автоматизированного производства, а конструкции вспомогательных устройств ПЫ не являются оптимальними. Поэтому весьма актуальной является задача создания ГГЫ многопереходной штамповки крушогабарш'ных деталей с повышающий показателями эффективности.
Исследованию вопросов теории и практики при решении задач комплексной автоматизации производства аосвящеш работы СИ. Артоболевского, B.C. Валакшина, Л.И. Волчлввича, Л.Я. Коткіша, В.Л. Яхимовича, П.Н. Еелянина, Е.И. Е)ревігча и других отечественных ученых. Существенный вклад в развитие автоматизации листоштамповочного производства внесли А.Н. Малов, В.5. Ilpei'tc, И.А. Нориццн, В.В. Филиппов, Е.И, Семенов, В.II. Романовский и др.
Наиболее успеыно задачи автоматизации решаются при использовании в составо ГОД (іаиипулатороп и прошліленних роботов (ПРІ для выполнения транспортних операций и операцій по эагрузк-з - разгрузке штампов. В настоящее время создание автоматизированных, слетел ориентируется главным образон на использование универсальных и спецкэлизирошшшх ПР.
Обычно в ГШ1 используются уняв^рзальние ПР со шогиш степенями подвігсности, что да*
Крупногабаритные детали обрабатываются в основном на прессы большой мощности со станинами закрытого типа, в которых ограничен доступ к рабочей позиции пресса и требуется значительный рабочий ход манипулятора для осуществления загрузки - разгрузки штампов, что не всегда обеспечивает существующие ПР. Недостаточное быстродействие созданных ПР также снижает вф^ктявность функционирования ПЫ. Следовательно, актуальной становится задача создания специализированного манипулятора для транспортировки крупногабаритных деталей в пресса со станинами закрытого типа.
Связь диссертационной работы с планами отраслей науки и народного хозяйства. Работа выполнена в соответствии с комплексной целевой общегосударственной научно-технической программой 20.16.01 "Создать на основе прогрессивной малоотходной технологии н освоил производство высокопроизводительного кузнечно-шгамповочнога оборудования, комплексов и участков в т.ч. с программным управлением!
Целью работы является исследование, разработка и внедрение гибкого производственного модуля разделительных и формообразующих -операций холоднолистовой штамповки крупногабаритных деталей на базе универсального пресса и специализированного манипулятора."
Для достижения цели в работе поставлены следующие задачи:
разработать специализированный манипулятор, выполненный в виде плоского замкнутого шарнирного многозвенника с параллельными между собой осями шарниров и обеспечивающий значительные перемещения чвыходного звена с высоким быстродействием,
провести теоретические и экспериментальные исследования быстродействия предложенного манипулятора,
разработать ПЫ многопереходной листовой штамповки крупногабаритных деталей на базе универсального пресса большой мощности со станиной закрытого типа и предложенного манипулятора.
Научная новизна работы. Разработала математическая модель предложенного манипулятора.
На основании разработанной математической модели:
решена прямая задача динамики,
проведено сравнение по быстродействию предложенного манипулятора с манипулятором типа nSCA#A ", построенным по разомкнутой кинематической схеме с тремя вращательными парами, оси которых параллельны между собой, в ходе которого установлено, что предложенный манипулятор позволяет увеличить быстродействие в 1,5 рчза. .
Практическая новиана работы. Создан специализированный манипулятор с одной транспортной степенью подвижности в рабочей плоскости, позволивший в 2,85 раза увеличить среднюю скорость транспортировки крупногабаритных деталей по сравнению с серийно выпускаемыми манипуляторами промышленных роботов.
На базе плоского замкнутого шарнирного многозвенника с параллельными иедду собой осями шарниров создан универсальный манипулятор с тремя степенями подвижности в рабочей плоскости для автоматизации высокопроизводительных процессов штамповки и сборки.
Создан гибкий производственный модуль на базе универсального пресса большой мощности для выполнения как разделительных, так и формообразующих операций при холоднолистовой штамповке крупногабаритных заготовок.
В процессе создания ГШ для расширения его технологических и функциональных возможностей разработаїш новые эффективные конструкции:
автоматически сменяемых штампов со встроенными программно управляемыми приводами, обеспечивающих штамповку заготовок без крепления верхних плит штампов к полиуну пресса и коиітенсирующісс отсутствие автоматической регулировки занршгой высоты на универсальных прессах,
устройства быстрой смэны крупногабаритных штампов, обеспечивающего замену штампов на рабочеА позиции прессу менее чем за
3 мин.,
устройства, обеспечивающего поштучную выдачу заготовок из кассет с гарантпровинним отделением заготовки от стопы и ориентированную укладку полуфабрикатов в кассету для промежуточного складирования с последующей' выдачей под схваты манипулятора,
вспсиогателькшс устройстп, обеспечивающих удаление отходоз из рабочей зоны пресса и смазку заготовок или штампов,
схЕатоз манипулятора, обеспечивающих захват как плоских, так и объегшых заготовок, полуфабржеатов и деталей без их переналадки.
Реализация, разультатов работы. Ожидаемый экономический эффект от внедрения специализіфовашюго манипулятора и ГШ составит 50,9 тыс. руб. на едшнщу" оборудования в ценах 1987 г. ГШ проходит опнтно-прочашлсішукз эксплуатация на .Рижском машиностроительной заводе "Эллар".
Апробация и публикация работ. Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-техническом семинаре ^Автоматизация технологий производства электронной техники, элвк-
' S
троадгезионше захвати и закрепляющие устройства" (г. Москва, IS9I г. J , изложены в двух статьях а трех авторских свидетельствах СССР на изобретения.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, списка литературы из 89 наименований, приложения и изложена на страницах машинописного текста, содержит 68 рисунков ц-5 таблиц.