Диплом Разработка роботизированного технического комплекса фрезерования втулки на базе фрезерного станка Micron WF-2, номер: 305195

"Содержание
Определения, обозначения и сокращения………………………………………6
Введение…………………………………………………………………………..7
1 Техническое задание……………………………………………………………9
1.1 Наименование и область применения…………………………………….9
1.2 Основание для разработки…………………………………………………..9
1.3 Цели и назначение разработки……………………………………………….9
1.4 Источники разработки……………………………………………………10
1.5 Исходные данные………………………………………………………..10
1.6 Технические требования……………………………………………………11
1.7 Технологические принципы построения РТК……………………………12
2 Анализ технического задания и выбор наиболее вероятных решений задачи………………..23
2.1 Выбор основного технологического оборудования…………………….23
2.1.1 Назначение и область применения………………………………………23
2.1.2 Технические характеристики……………………………….……………23
2.2 Выбор промышленного робота…………………………….…………….24
2.2.1 Назначение, область применения и технические характеристики Итекар………………………24
2.2.2 Назначение, область применения и технические характеристики Универсал 5.02……………………..26
2.2.3 Назначение, область применения и технические характеристики Циклон 3.02……………………………..29
2.2.4 Альтернативные методы загрузки – разгрузки…………………………..31
2.3 Выбор загрузочного устройства…………………………………………….31
3 Конструкторская часть……………………………………………………34
3.1 Разработка компоновки робототехнического комплекса…………………34
3.2 Конструкция магазинного загрузочного устройства……………………...35
3.3 Конструкция автоматизированного станочного приспособления……….37
3.4 Конструкция накопителя……………………………………………………38
4 Электроавтоматика…………………………………………………………….39
4.1 Технические требования к системе управления………………………..39
4.2 Выбор системы управления…………………………………………………39
4.2.1 Устройство управления Контур -1……………………………………….40
4.2.2 Устройство циклового программного управления МПЦУ……………..42
4.2.3 Программируемый контролер Simatic S7-300…………………………...42
4.3 Выбор исполнительных органов по роду тока, мощности, типу исполнения……………………………………………………………………….44
4.3.1 Выбор электромагнитов для пневмораспределителей………………….44
4.3.2 Выбор датчиков положения………………………………………………45
4.3.3 Выбор элементов развязки………………………………………………..47
4.3.4 Характеристика контроллера SIMATICS7-300 (CPU312)………………54
4.3.5 Программное обеспечение программируемого контроллера SIMATIC S7-300…………………………………………………………………………….55
4.4 Разработка функциональной схемы комплекса……………………………57
4.5 Разработка структурной схемы комплекса……………………………….57
4.6 Разработка принципиальной электрической схемы………………………58
4.7 Описание принципиальной схемы комплекса…………………………….59
5 Технические расчеты…………………………………………………………61
5.1 Расчет и выбор элементов принципиальной схемы комплекса………….61
5.1.1 Расчет и выбор предохранителей……………………………………….61
5.1.2 Расчет и выбор теплового реле………………………………………….61
Заключение………………………………………………………………………63
Список литературы………………………………………………………………65
1 Техническое задание

1.1 Наименование и область применения
Настоящее техническое задание распространяется на робототехнический комплекс для фрезерования втулки на базе универсального фрезерного станка Micron WF-2.
1.2 Основание для разработки
Проектирование РТК аргументировано непрерывно увеличивающимися требованиями к производительности оборудования, необходимостью уменьшения себестоимости продукции за счет роста объемов производства и высвобождения основных и вспомогательных производственных сотрудников.
1.3 Цели и назначение разработки
Целью разработки является создание РТК на базе станка Micron WF-2 для автоматизации технологических процессов механообработки.
Назначение РТК - автоматическая загрузка заготовок в рабочую зону технологического оборудования (ТО); автоматическое удаление готовой детали или полуфабриката из рабочей зоны ТО. Все операции должны проводиться автоматически по установленному программой работы РТК алгоритму без участия персонала.
Задачи, выполняемые разработкой:
- автоматизация загрузки ТО;
- уменьшение травматизма сотрудников (удаление их из опасной зоны);
- уменьшение численности основного и вспомогательного персонала;
- улучшение условия труда сотрудников;
- наращивание производительности комплекса.

1.4 Источники разработки
Разработка осуществляется на основе:
- требований на проектирование РТК, созданных предприятием;
- анализа материалов по РТК, присутствующих на предприятии (технических паспортов оборудования, текущих технологий производства);
- изучения работы по техническому обслуживанию и эксплуатации оборудования, установленного на предприятии.

1.5 Исходные данные
Для снижения затрат на основное оборудование рекомендуется использовать установленные на участке универсальный фрезерный обрабатывающий станок Micron WF-2.
Сборочная единица представляет резьбовое соединение двух деталей – болт и втулка. Габаритные размеры невелики, а значит и масса изделия мала. Допуски на изготовление даны по 14-му квалитету, кроме диаметра втулки – по 6-му квалитету точности. Фаски предусмотрены конструкцией втулки, что облегчает собираемость изделия. В процессе сборки необходимо предусмотреть контроль длины втулки – размер 15.
1.6 Технические требования
Требования к конструктивному исполнению.
Конструктивные модули РТК обязаны иметь унифицированные быстроразъёмные стыковочные элементы, позволяющие объединять их в разнообразные конфигурации исходя из направления выполняемой задачи.
Приспособление, устанавливаемое на стол станка, должно обеспечивать возможность автоматического закрепления-раскрепления обрабатываемой детали. По возможности приспособление должно обеспечивать обработку ряда типовых деталей без переналадки станка.
В конструкции РТК нужно применить передаточные механизмы, направляющие, комплектующие и материалы, обеспечивающие минимальную массу подвижных частей конструкций при стабилизации её прочности и надёжности.
Компоненты манипулятора должны быть надежно защищены от проникновения загрязняющих веществ на направляющие и датчики. Конструкция оборудования, входящего в РТК, должна быть технологичной в изготовлении, удобной в использовании, а также прочной и надежной.
Требования к устройству управления.
Устройство управления должно обеспечивать обмен данными с остальными устройствами управления, в т.ч. других уровней.
Устройство управления должно иметь достаточный объем памяти, а также иметь программные и встроенные аппаратные средства диагностирования, обеспечивающие контроль функционирования и нахождение «узких мест» основных и вспомогательных блоков.
Требования к ПР.
- не менее трех степеней подвижности;
- точность позиционирования менее 0.5 мм;
- номинальная грузоподъёмность ПР. более 2 кг
Требования к приспособлению.
- вес менее 150 кг;
- габариты: длина - менее 700 мм, ширина - менее 600 мм,
- высота - менее 300 мм;
Требования к кабелям.
Все кабели должны быть надежно защищены от механических повреждений, а также от воздействия окружающей среды.
Климатические условия: t= 10-30°С; влажность до 87%.

Список литературы
1. Козырев Ю.Г.: Промышленные роботы: Справочник.-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 1988.-392 с.
2. Митрофанов С.П.: Групповая технология машиностроительного производства. В 2-х т. Т. 1. Организация группового производства. - Л.: Машиностроение, 1983. – 470 с.
3. Технологический классификатор деталей машиностроения и приспособлений. Учеб. пособие-К. Высшая школа, 1991. 247 с.
4. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т 1/Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М. Машиностроение, 1985. 656 с.
5. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т 2/Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Суслова, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. – 5-е изд., перераб. и доп. – М. Машиностроение-1, 2001 г. 944 с.
6. Обработка металлов резанием: Справочник технолога/В.В. Аникин, Н.Г. Бойм и др.; Под общ. ред. А.А. Панова. – М. Машиностроение. 1988. – 736 с.
7. Гавриш А.П., Двойных Н.А.: Автоматические загрузочные устройства для промышленных роботов. -К.: Техника, 1985, -176 с.
8. Справочник металлиста: В 5-и т. Т. 5./Под ред. Б.Л. Богуславского. М. Машиностроение, 1978. – 673 с.
9. Роботизированные технологические комплексы и гибкие производственные системы в машиностроении: Альбом схем и чертежей: Учеб. пособие для втузов/ Ю.М. Соломенцев, К.П. Жуков, Ю.А. Павлов и др.; Под общ. ред. Ю.М. Соломенцева. – М. Машиностроение, 1989. – 192 с.
10. Горошкин А.К.: Приспособления для металлорежущих станков: Справочник. 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979. – 303 с"