Разработка манипулятора для Тольяттинского завода металлоконструкций.

Более чем 10 летний опыт работы на рынке инженерно-конструкторских услуг, дает нам право с уверенностью утверждать, что клиентами компании «Сервотехника» по инжиниринговым услугам становятся, как правило, самые амбиционные, самые инновационные, и, следовательно, самые перспективные, с точки зрения развития, Российские компании. Те, компании, для которых понятие модернизация не пустой звук. Многие из обратившихся к нам однажды организаций, становятся не только нашими постоянными клиентами, но и надежными деловыми партнерами. Не стал исключением и, обратившийся к нам в декабре 2010 года, Тольяттинский завод металлических конструкций - современное молодое и динамично развивающееся предприятие, основная деятельность, которого производство металлических конструкций.

Замена ручного труда – двойная выгода.

Тольяттинский завод металлоконструкций обратился в компанию «Сервотехника» за помощью в разработке системы автоматизации технологического процесса, ранее выполнявшегося на предприятии вручную.

Требовалось разработать систему подачи в зону сверления металлических заготовок (комплектующих для промышленных стеллажей). Особые требования к жесткости и надежности стеллажей, полки которых должны выдерживать нагрузки в несколько сотен килограмм, диктуют также жесткие требования к каждому этапу их производства. В том числе, и к процессу сверления отверстий, к точности подачи заготовки в зону сверления. Например, отверстие, произведенное со смещением, относительно требований технического задания, может негативным образом повлиять на жесткость всей конструкции стеллажа. До момента обращения к компании «Сервотехника», при сверлении отверстий использовалась ручная система подачи шпинделя. При принятии решения, автоматизировать процесс подачи, планировалось не только увеличить скорость подачи и сверления детали (по ТЗ автоматизированная система должна справляться с задачей быстрее), но и исключить риск возникновения ошибок оператора, - так называемый человеческий фактор. А также, при полной автоматизации процесса подачи заготовки в зону сверления, качество производства не будет более зависеть от квалификации оператора.

Процесс разработки манипулятора

Автоматизации, по проекту заказчика, должны подлежать все линии системы. Компания «Сервотехника», на конкурсной основе, была привлечена к разработке самого сложного узла автоматизированной линии - системы подачи заготовки в зону сверления. После согласования всех административных условий, инженеры «Сервотехники» принялись за разработку требуемого узла. Готовая система должна была представлять собой сверлильный станок с автоматической подачей заготовки, шпинделя и удобным, а главное, простым управлением с помощью персонального компьютера.

Сам манипулятор было решено разместить на сварной раме из стального профиля. Подобная рама обеспечила бы прочность всей системе, при относительно небольшом весе: всего 5 кг. За перемещение отвечает, установленный на раме линейный модуль, на основе зубчатой ременной передачи. Приводом для системы был выбран сервопривод СПШ 20-34100/2000-Z, с интегрированной платой управления. СПШ идеально подошел не только тем, что имеет встроенный ПЛК, энкодер и поставляется с блоком питания, но и своим компактным размером.

Как работает система подачи

Оператор загружает заготовку в транспортную систему станка и фиксирует её с помощью механического захвата. После чего заготовка автоматически подается в зону обработку, где фиксируется пневматическим зажимом, подводится шпиндель и производится сверление детали. Далее, в автоматическом режиме шпиндель отводится системой в исходное положение, пневмозажим освобождает заготовку, она (заготовка) перемещается дальше и фиксируется в зоне сверления следующего отверстия. Эта процедура повторяется ровно столько раз, сколько отверстий требуется просверлить в изделии. После сверления последнего отверстия, система перемещает заготовку с просверленными отверстиями в исходное положение. Откуда, она снимается оператором.

Особенности программы реализованной для системы подачи заготовки

Требования, который заказчик сформулировал в техническом задании к проекту, четко реализованы в программе управления системой: реализована возможность задания начального положения, количества отверстий для сверления, расстояния между просверленными отверстиями, возможность задания скорости подачи. Помимо этого при помощи программного обеспечения осуществляется взаимодействие привода СПШ с оборудованием заказчика: после подачи заготовки в определенную позицию подается сигнал с СПШ на систему управления сверлильным станком (на пневмозажим и шпиндель), а после выполнения операции “сверление” система управления станком отправляет сигнал на СПШ о готовности к следующему шагу.

Преимущества разработанного манипулятора

• Компактность;
• Простая конструкция, требующая минимального обслуживания;
• Экономичность;
• Удобное управление по CAN-интерфейсу с персонального компьютера;
• Масштабируемая конструкция, позволяющая изменять грузоподъемность и размеры рабочего поля;
• Возможность комплектации манипулятора другими приводами, пультами ручного управления, системой управления;
• Сжатые сроки поставки.