РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ УПАКОВКИ СЦЕПЛЕНИЙ

ROBOTIC COMPLEX FOR PACKING CLUTCHES

Anton Seliverstov

student, Togliatti state University,

Russia, Togliatti

Dmitriyv Voronov

candidate of Science, associate Professor, Togliatti state University,

Russia, Togliatti

Denis Levashkin

scientific supervisor, Ph.D. tech., associate Professor, Togliatti state University,

Russia, Togliatti

АННОТАЦИЯ

В данной статье представлена компоновка робототехнического комплекса для упаковки сцеплений для автомобиля. Описан принцип работы робототехнического комплекса и рассмотрены вопросы повышения производительности упаковки сцеплений.

ABSTRACT

This article presents the layout of a robotic complex for packing clutches for a car. The principle of operation of the robotic complex is described and the issues of improving the performance of clutch packaging are considered.

Ключевые слова: робототехнический комплекс, упаковка сцеплений, компоновка, производительность упаковки.

Keywords: robotics complex, clutch packaging, layout, packaging performance.

Прежде чем приступить к проектированию робототехнического комплекса для упаковки сцеплений необходимо определить параметры объекта – упаковки сцепления.

Упаковка сцепления представляет собой картонную коробку в виде прямоугольного параллепипеда с габаритными размерами 270×270×60 мм. Вес упаковки вместе с деталями составляет 4,25 кг. Внутри коробки находятся три детали компактно сложенные определенным образом.

Внутри упаковки размещены три детали: ведомый диск, нажимной диск в сборе (корзина), рабочий цилиндр выключения сцепления в сборе с выжимным подшипником. Таким образом, мы имеем необходимые исходные данные для проектирования робототехнического комплекса для упаковки сцеплений.

Анализируя данные, представленные в открытых источниках, мы приходим к выводу, что самым перспективным путем для повышения производительности упаковки является применение роторных упаковочных комплексов. Предлагаемый вариант такого робототехнического комплекса для упаковки сцеплений показан ниже на рисунке 1.

В своем составе робототехнический комплекс (РТК) для упаковки сцеплений содержит следующие основные технические модули. Магазин – накопитель 1 для рабочих цилиндров выключения сцепления в сборе с выжимным подшипником на 120 деталей. Магазин – накопитель 2 для дисков сцепления емкостью 120 деталей. Механизм поштучной выдачи и транспортировки подшипников 3 и механизм поштучной выдачи и транспортировки дисков 4.

Рисунок 1. Общий вид робототехнического комплекса для упаковки сцеплений

Четырехпозиционный роторный сборочный автомат 5, для соединения диска с подшипником. Портальный робот 6 для загрузки пары диск-подшипник на четырехпозиционный роторный сборочный автомат 9, для соединения всех элементов сцепления в единое целое. Магазин – накопитель 7 для корзин сцепления емкостью 120 деталей. Механизм поштучной выдачи и транспортировки корзин 8. Магазин – накопитель 10 для картонных упаковок на 120 штук. Механизм поштучной выдачи, разворачивания и транспортировки коробок 11. Механизм разгрузки 12 четырехпозиционного роторного сборочного автомата 9. Механизм формирования рядов упаковок для загрузки на поддон 13. И упаковочный робот 14, предназначенный для обертки поддона со сцеплениями в специальную полиэтиленовую пленку.

Расчетная производительность данного робототехнического комплекса для упаковки сцеплений составляет 120 упаковок в час, однако компоновка РТК позволяет существенно нарастить производительность в достаточно широких пределах в случае необходимости.

Робототехнический комплекс для упаковки сцеплений функционирует следующим образом. Подшипник из магазина – накопителя 1 посредством механизма поштучной выдачи и транспортировки подшипников 3 поступает на позицию I «загрузка» четырехпозиционного роторного сборочного автомата 5. Одновременно с этим, на туже позицию I «загрузка» четырехпозиционного роторного сборочного автомата 5 из магазина – накопителя 2 для дисков сцепления, посредством механизма поштучной выдачи и транспортировки дисков 4, поступает диск. Причем подшипник оказывается снизу, а диск сверху. Далее, четырехпозиционный роторный сборочный автомат 5 поворачивается на 90°, перемещая детали на позицию II, где производится насадка диска на подшипник. После этого, четырехпозиционный роторный сборочный автомат 5 поворачивается на 90°, перемещая детали на позицию III, где происходит подпрессовка диска на подшипник. Затем, четырехпозиционный роторный сборочный автомат 5 поворачивается еще на 90°, перемещая детали на позицию IV «разгрузка».

Далее, портальный робот 6 перемещает пару диск-подшипник на четырехпозиционный роторный сборочный автомат 9, на позицию II.

В это время, из магазина – накопитель 7 для корзин сцепления, посредством механизма поштучной выдачи и транспортировки корзин 8, корзина сцепления поступает на позицию I «загрузка» четырехпозиционного роторного сборочного автомата 9. После чего, четырехпозиционный роторный сборочный автомат 9 поворачивается на 90°, перемещая детали на позицию II, при этом корзина сцепления оказывается на данной позиции снизу, а пара диск-подшипник сверху. На данной позиции пара диск-подшипник кладется внутрь корзины, так как показано на схеме упаковки, рисунок 14. Следует отметить, что изначальная ориентация деталей в магазинах – накопителях осуществляется при их загрузке вручную, с участием человека.

В это время, из магазина – накопителя 10 для коробок, посредством механизма поштучной выдачи, разворачивания и транспортировки корзин 11, коробка поступает на позицию III четырехпозиционного роторного сборочного автомата 9. Четырехпозиционный роторный сборочный автомат 9 поворачивается на 90°, перемещая соединенные детали на позицию III. На данной позиции, специальный механизм досылает детали внутрь коробки, производит заворачивание концов коробки. Затем, четырехпозиционный роторный сборочный автомат 9 поворачивается еще на 90°, перемещая детали на позицию IV «разгрузка».

Механизм разгрузки 12 четырехпозиционного роторного сборочного автомата 9 снимает коробку с робота, осуществляет заклейку коробки и перемещает коробку со сцеплением в сборе на механизм формирования рядов упаковок для загрузки на поддон 13. Упаковки располагаются по 12 штук в один ряд, в 10 рядов. Таким образом, на одном поддоне размещают 120 упаковок. Общая масса заготовок, без поддона – 510 килограмм, с поддоном – 520 кг. Габаритные размеры: длина – 1080 мм, ширина – 810 мм, высота без поддона – 600 мм, высота с поддоном – 700 мм.

После этого упаковочный робот 14, производит обертку поддона со сцеплениями в специальную полиэтиленовую пленку и отправляет на отгрузку. Ряд на механизме формирования рядов упаковок для загрузки на поддон 13 происходит в два этапа. На первом этапе упаковки движутся по ленточному конвейеру до упора, останавливаясь там. Когда упаковок скопиться три, замыкается датчик и включается в работу толкатель, который сталкивает вправо три упаковки на ленточный конвейер расположенный перпендикулярно. На втором этапе три упаковки движутся по конвейеру до упора и там останавливаются.

Когда накапливается четыре ряда заготовок по три упаковки в каждом, замыкается датчик и включается в работу толкатель, который сталкивает вправо двенадцать упаковок на временный поддон, составляющих упаковочный ряд. После чего, временный поддон опускается на величину высоты ряда. После этого, данный цикл повторяется десять раз, формирую десять упаковочных рядов. После окончания формирования поддона, специальный толкатель сталкивает упаковки на постоянный поддон, который вместе с упаковками отправляется на упаковочный робот 14. [1, 2].

Список литературы:

1. Магри Д., Оппичи Д. 28.03.2013. Патент №2615487. Обмоточная машина для групп упаковок.
2. Мессерси М. 7.02.2014. Патент №2667336. Роторная заверточная машина для упаковки предметов.