UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI FACULTATEA: INGINERIA SI MANAGEMENTUL SISTEMELOR TEHNOLOGICE

UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTIFACULTATEA: INGINERIA SI MANAGEMENTUL SISTEMELOR TEHNOLOGICE

STUDENT: Neicu Vasile-DanielGRUPA: 641 AA

CADRU DIDACTIC:CONF. DR. ING. ION N. ION2014-2015FABRICATIE ASISTATA

IMPLEMENTAREA ROBOTULUI INDUSTRIAL INTR-UN SISTEMFLEXIBIL DE FABRICATIE ASISTATA CAM/CIM

AL REPERULUI SCUT FLANSA INTR-UN PROCES TEHNOLOGIC ROBOTIZAT

DISPOZITIVUL DE APUCARE SI FIXARE (DAF)

Scopul temei este de a evidentia cunostintele de proiectare si de analiza a dispozitivului de apucare realizat in programe de modelare 3D , si cu privire la integrarea robotilor industriali intr-o celula de fabricatie , cu solutii de automatizare a unui proces tehnologic asistata de sistemul CAM-CIM.Scopul lucrarii

Termenul "robot" a fost folosit in 1920 de cehul Karel Capek intr-o piesa numita "Robotul universal al lui Kossum". Ideea era simpla: omul face robotul dupa care robotul ucide omul. Multe filme au continuat sa arate ca robotii sunt masinarii daunatoare si distrugatoare.Dupa 1977 tendinta multor producatori a fost de a umaniza forma robotilor si de a crea androizii. In 1941 Isaac Asimov a folosit cuvantul "robotizare" pentru descrierea tehnologiei robotilor si a prezis cresterea unei industrii robotice puternice. In 1956 a luat fiinta prima companie ce realiza roboti industriali, iar in 1961 Compania de automobile "Genral Motors" "angaja" primul robot industrial. Incepand cu 1980 asistam la o expansiune a robotilor industriali in diverse industrii.

Istorie

PIESA-REPER Scut-Flansa

Caracteristici piesa:material:EN GJL 250masa: m=7,794 kgdimensiuni: 297x25,5 mm.

Prezentarea pe scurt a procesului tehnologic, operatiile Amplasarea robotului industrial KUKA 360 R2830 intr-un sistem flexibil de fabricatie asistata.720. Strunjire II30. Gaurire

Caracteristicile utilajelor tehnologice MUCN utilizate in procesul tehnologic robotizatStrung Quick Turn Smart 200 Mazak

Universal: 210 mmDiametrul maxim al piesei de prelucrat: 660 mmDiametrul maxim de prelucrare: 350 mmGama de turaii: 355000 rot/minPuterea motorului pentru regim de 30 min/cont: 15/11 kWNumr de scule n turel: 12 bucTimp de indexare cu o poziie: 0,17 minCurse: x=1385mm; z=560 mmAvansuri: 08000 mm/minFora maxim: 500 kgfMasinile unelte pe care pe care se genereaza suprafetele corespunzatoare operatiei de gauritDimensions / Weight / CapacitiesFloor Space ~ with chip conveyor2,250 x 2,125 mmWeight2,200 KgMaximum Machine Height2,350 mmCoolant Tank Capacity135 LPower Capacity15 KVAATCTool ChangerDual Swing Arm TypeMaximum Number of Tools20Pull StudP30T-(45)Maximum Tool Weight3 KgMaximum Tool Length200 mmMaximum Tool Diameter63 mmMaximum Tool Dia. - No Adjacent Tool100 mmTool Changing Time - Tool to Tool1.2 sec

TravelX-Axis Linear guideways510 mmY-Axis Linear guideways400 mmZ-Axis Linear guideways400 mmSpindle Nose to Table Surface170 - 570 mmSpindle Centre to Column Surface430 mmTableTable Dimensions650 x 400 mmMaximum Load200 KgTV 510AFeedrateX-Axis Rapid Traverse60 m/minY-Axis Rapid Traverse60 m/minZ-Axis Rapid Traverse60 m/minComponenta celulei flexibile de fabricatie:UtilajTip i denumireBuc.Robot industrialKuka 360 R2830

1Utilajhe tehnologice de bazaStrung CNC Quick Turn Smart 200 Mazak

Centru de gaurit TV 510A

1

1Utilaje auxiliare-Dispozitiv de alimentare

-Dispozitiv intermediar

-Dispozitiv de evacuare1

1

1Caracteristicile principale ale celulei flexibile de fabricatie:Ciclul de prelucrare al unei piese12,5 [min]Productivitate5000 [buc/an]Creterea productivitii utilajelorCu 70 [%]Nr. Lucratori eliberati3 lucratoriRobotul industrial ales :

Denumire: KUKA 360 R2830Numrul de axe: 6ncrctura util: 360 kgRepetabilitate: 0.08 mmMasa robotului: aprox. 2385 kgMontare: podea/tavan

1 Manipulator 2 Cabluri de legtur3 Modul de comand a robotului 4 Programatorul manualComponenta robotului industrial:Spatiul de lucru al robotului KUKA 360 R2830 :

Spatiul de lucru al robotului KUKA 360 R2830 vedere de sus:

1- D.A dispozitiv de alimentare = postul de ncarcare a pieselor din magazie 2- Strung CNC Quick Turn Smart 200 Mazak3- Robot industrial Kuka 360 R28304- D.I. dispozitiv intermediar5- Masina de gaurit TV 510A6- D.E dispozitiv de evacuare = postul de descrcare a pieselor complet prelucrateAmplasarea robotului in spatiul de lucru:

Pozitiile piesei-semifabricat in dispozitivele periferice(DA,DI,DE):Dispozitiv de evacuareP1

Dispozitiv alimentareP6

P3P4Dispozitiv intermediarSistemele de referinta din celula flexibila de fabricatie:

RW - sistemul de reefrinta global (world)

B sistemul de referinta al bazei

MUCN1 sistemul de referinta al primului utilaj folosit in celula

MUCN2 sistemul de referinta al masinii 2 folosita in celula

1,2,3 sistemele de referinta pentru mesele de lucru din celula

Stabilirea pozitiilor celor 6 puncte caracteristice (xi, yi, zi ) corespunzatoare punctelor tinta ce trebuie atinse de robot in timpul procesului tehnologic

Pozitie PiXi[mm]Yi[mm]Zi[mm]Ti[s]Mi[Kg]Xi*[mm]Yi*[mm]Zi*[mm]1-300-50025063,3-768.3-690602300-800500153,2-38.34-6601903830-200250253,2891.6139.92104830200250303,2-38.3939.92105-830830450203-768.3969.980630050025063-40,5234,860Poziionarea optim a robotului n spaiul de lucru:Poziionarea optim a robotului n spaiul de lucruPoziia optim a robotului (o situaie simplificat) n spaiul de lucru n raport cu punctele de contact Pi ale utilajelor ce vor fi deservite, innd cont de situaiile cele mai defavorabile analizate mai sus, va fi aceea pentru care sunt satisfcute ecuaiile .Poziia axei A0 se obine ca centru al maselor, considerndu-se momentele statice temporare

unde: A0(x0, y0, 0) este punctul n care axa cuplei cinematice n componena creia intr elementul fix -baza- intersecteaz planul XOY, iar Pi(xi, yi, zi) poziia punctelor caracteristice

Ghidarea punctului caracteristic poate fi realizat n dou moduri, n funcie de natura operaiei tehnologice de realizat.Cea de a doua modalitate de ghidare impune deplasarea punctului caracteristic pe o traiectorie precizat (ghidare traiectorie continu sau de conturare).Prima modalitate impune deplasarea punctului caracteristic ntr-un numr de poziii discrete bine determinate (punte de precizie, ghidare punct cu punct PTP), nefiind prescris traiectoria dup care punctul caracteristic trebuie s se deplaseze dintr-o poziie n alta.n cele ce urmeaz se prezint modaliti de alegere a legii de micare a punctului caracteristic. Fie H lungimea segmentului care unete dou poziii din spaiul de lucru, ale punctului caracteristic Pi si timpul in care se parcurge acest segment (t+1) - (t) = T, t1 =(1-k)T/2

Dispozitivul de apucare i fixare

Dispozitivul de apucare i fixare DAF (Mecanism de prehensiune, Gripper) reprezint veriga final din alctuirea roboilor industriali (RI), a manipulatoarelor i a altor dispozitive automate, realiznd ca funcie principal apucarea obiectului de manipulat (OM), meninerea acestuia fr pierderea orientrii n timpul transportului i desprinderea la sfritul ciclului. Alegerea unui DAF - Dispozitiv de apucare i fixare (Mecanism de prehensiune. Gripper) adecvat este o condiie determinant pentru succesul unei operaii, de aceea la proiectarea sau alegerea lui trebuie s se aib n vedere mai multe criterii i anume:a) sursa de energie disponibil pentru acionare;b) proprietile materialului OM;c) forma i dimensiunile OM;d) stabilitatea prinderii;e) asigurarea integritii OM n timpul manipulrii;f) exactitatea prinderii;g) stabilirea unei scheme cinematice astfel nct analiza s se poat face simplu i rapid cu ajutorul subrutinelor;h) realizarea unor fore constante de strngereSchema DAF

BacuriDefeteMecanismMotor de actionareFlansaDispozitiv compliantDAF

Va multumesc pentru atentie !