Ch−ơng 3 : Tự động hố cấp phơi rời
3.5. ứng dụng rôbôt công nhiệp
3.5.7. ứng dụng của robot công nghiệp trong sản xuất
Từ khi ra đời, robot công nghiệp đ−ợc áp dụng trong nhiều lĩnh vực d−ới góc độ thay thế sức ng−ời. Nhờ đó, năng suất và hiệu quả sản xuất tăng lên rõ rệt.
Ng−ời ta sử dụng robot công nghiệp nhằm nâng cao năng suất, giảm giá thành, nâng cao chất l−ợng và khả năng cạnh tranh của sản phẩm, cải thiện điều kiện lao động.
Trong ngành cơ khí, robot cơng nghiệp đ−ợc sử dụng nhiều trong công nghệ đúc, hàn, cắt gọt kim loại, sơn, phun, phủ kim loại, tháo lắp vận chuyển phôi, vận chuyển sản phẩm
Hiện nay xuất hiện các dây chuyển sản xuất tự động gồm hệ thống các máy CNC với robot cơng nghiệp, các dây truyền này có mức độ tự động hóa cao, linh hoạt cao.
Ngồi ra, kỹ thuật robot cũng đ−ợc sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác: khai thác thềm lục địa và đại d−ơng, y học, quốc phòng, vũ trụ ; robot đ−ợc dùng để tự động hóa các q trình sản xuất gây độc hại cho con nguời (những mơi tr−ờng có tia phóng xạ, khí độc, nhiệt độ cao, ); hay dùng trong những công việc đơn điệu dễ gây mệt mỏi cho con ng−ời.
Khi gia công trên máy cơng cụ, robot nhặt phơi từ bên ngồi rồi đặt nó vào vị trí gia cơng trên máy thứ nhất, sau đó, trong khi chi tiết đang đ−ợc gia công trên máy thứ nhất, robot nhặt phôi đã đ−ợc gia công trên máy thứ nhất và đặt nó vào máy thứ hai, Sau đó, cánh tay robot quay về máy thứ nhất lấy chi tiết vừa đ−ợc gia công xong ra, cấp chi tiết khác vào máy này. Cứ thế, robot nhịp nhàng thực hiện một số l−ợng các ngun cơng có thể bằng hai ba công nhân thực hiện bằng tay.
Trên hình 3-38 là robot SR-10 Shinko (Nhật Bản) đ−ợc sử dụng để cấp phôi cho máy khoan.
1 chuyển phôi tới máy khoan, đặt phơi vào vị trí gia cơng, sau khi khoan xong chuyển phơi tới băng tải 3. Chu kỳ đó đ−ợc lặp lại tự động.
Hình 3-38. Robot phục vụ máy khoan
Hình 3-39. Robot phục vụ máy tiện
1. Bàn đặt các đồ gá vệ tinh có chi tiết đã gia cơng; 2. Các máy tiện tự động; 3. Robot; 4. Đồ gá vệ tinh với chi tiết ch−a gia cơng; 5. Panel điều khiển robot;
Trên hình 3-39 là tổ hợp cơng nghệ sử dụng robot cấp phôi. Tổ hợp này gồm hai máy tiện 2 để gia công các chi tiết dạng trục và đĩa với kết cấu đa dạng. Trong tổ hợp này ng−ời ta sử dụng robot cấp palet (đồ gá vệ tinh) có phơi 4 cho hai máy tiện 2. Sau khi gia công xong robot đặt palet với chi tiết lên bàn 1.
Trên hình 3-40 là tổ hợp công nghệ đ−ợc robot phục vụ. Tổ hợp công nghệ gồm 4 trung tâm gia cơng, hồn thành chu trình cơng nghệ gia công các chi tiết t−ơng đối nhỏ với thời gian chu trình d−ới 5 phút. Tổ hợp đ−ợc trang bị hệ thống băng tải trung tâm với robot đứng giữa thực hiện cấp phôi và lấy chi tiết đã gia công ra khỏi máy. Các trung tâm gia cơng bố trí hai bên băng tải.
Hiện nay, robot lắp ráp đ−ợc sử dụng rộng rãi trong các dạng sản xuất. Chúng có giá thành khơng cao, có khả năng điều chỉnh nhanh khi chuyển đối t−ợng lắp ráp, và độ ổn định cao.
Hình 3-40. Robot phục vụ các trung tâm gia công
1. Băng tải chi tiết đã gia công; 2. Các trung tâm gia công; 3. Tủ điều khiển robot; 4. Robot; 5. Băng tải chi tiết ch−a gia cơng; 6. Hệ thống thủy lực.
mối ghép hình trụ có khe hở. Tay tóm xoay 15 của robot chính 1 lấy chi tiết (trục) 5 từ máng chứa 6 và chuyển tới vùng lắp ráp nhờ bàn tr−ợt 2 và 4. Robot phụ 11 dùng tay tóm 9 lấy bạc 7 từ máng chứa 8 và dùng tay quay 10 di chuyển bạc tới vị trí lắp ráp (vị trí của trục 5). Robot 1 thực hiện chuyển động tìm kiếm để đ−a tâm của trục trùng với tâm bạc. Vị trí t−ơng đối giữa hai chi tiết trục - bạc đ−ợc xác định bằng các cảm biến 14 gắn trên các lò xo phẳng 16 của cơ cấu chấp hành 3 (robot chính 1). Sau khi dịch chuyển để tìm kiếm, khi tâm của các chi tiết lắp ghép trùng nhau, tay tóm 15 dịch chuyển xuống, thực hiện việc lắp trục vào bạc. Sau đó, đơn vị lắp đ−ợc gá trên lỗ của chi tiết cơ sở 13 và đ−ợc dịch chuyển theo chu kỳ nhờ băng tải 12.
Hình 3-41. Robot thực hiện lắp ráp mối ghép trụ có khe hở.
Đối với một quy trình cơng nghệ lắp ráp có thể sử dụng một hoặc nhiều robot tùy theo mức độ phức tạp của sản phẩm. Các robot đ−ợc dùng trọng hệ thống lắp ráp tự động đ−ợc gọi là “tổ hợp robot công nghệ”. Thông th−ờng chia ra làm 4 loại tổ hợp chính sau:
- Một robot cơng nghiệp phục vụ một thiết bị cơng nghệ (hoặc một vị trí làm việc).
- Một robot cơng nghiệp có khả năng phục vụ một số thiết bị (hoặc một số chỗ làm việc)
- Một số robot công nghiệp phục vụ một thiết bị (hoặc một chỗ làm việc)
- Một vài robot công nghiệp phục vụ một số thiết bị (hoặc một số chỗ làm việc).
Những u cầu chính đối với robot cơng nghiệp dùng trong lắp ráp: - Độ chính xác định vị cao (0,01ữ1)mm.
- Tốc độ dịch chuyển nhanh (0,6ữ0,8)m/s. - Sức nâng t−ơng đối lớn (tới 60kG). - Tính vạn năng cao.
- Giá thành tay tóm thấp.
- Hệ thống điều khiển robot phải có khả năng điều chỉnh nhanh khi thay đổi đối t−ợng lắp ráp.