Оборудование заводов по переработке пластмасс

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ИЗДЕЛИИ ИЗ ПЛАСТМАСС

Большинство методов формования пластмассовых изделий реа­лизуется на полностью автоматизированном оборудовании, в котором всеми стадиями технологического цикла ведает специ­альная управляющая система (электромеханического, электрон­ного или микропроцессорного типа).

Однако существует большое число вспомогательных опера­ций, связанных с выполнением относительно сложных прост­ранственных перемещений и ориентирующих движений, которые требуют внешних обслуживающих действий: установка армату­ры в гнезда пресс-форм, укладка таблеток и заготовок, выгруз­ка и складирование готовых изделий, проверка готовности пресс-формы и др.

Практически все эти операции можно рассматривать как де­терминированные операции манипулирования определенными объектами, исполнение которых можно поручить промышленным роботам. К тому же роботы способны обслуживать комплексы оборудования, в состав которых входят установки для удале­ния облоя и обрезания литников, приборы контроля качества или размеров изделий и другие технологические устройства, обеспечивающие замкнутый цикл получения готовых изделий. Роботы могут выполнять и сборочные операции. Например, ро­бот, обслуживающий две литьевые машины, формующие раз­ные половины двухцветной коробки для магнитофонной кассе­ты, может использовать свое свободное время (паузу, во вре­мя которой машины заняты процессом формования) для сбор­ки этой кассеты и установки в нее поворотных осей.

Количество единиц основного и вспомогательного оборудо­вания, расположенного в пределах одного роботизированного комплекса, определяется производительностью этого оборудо­вания и зависит от технологических свойств перерабатываемых материалов и размеров изделий.

Типовые схемы компоновки оборудования для литья и прес­сования полимеров показаны на рис. 12.3.

Выбор типа робота для обслуживания подобного оборудо­вания зависит от разнообразия, уровня сложности и точности требуемых движений. Наиболее тонкие операции — установка миниатюрных элементов арматуры, фиксация арматуры в от­носительно труднодоступных местах, извлечение готовых изде­лий из пресс-формы с выполнением качательных, вращательных и других непрямолинейных движений — требуют применения роботов с повышенной точностью движений, числом, степеней подвижности не менее пяти и системы управления с достаточ­но емкой памятью. Для этих целей наиболее подходят позици­онные роботы типа ТУР-10, обучаемые вручную с помощью вы­носного кнопочного пульта или методом автоматического про­граммирования.

Во всех остальных случаях для совместной работы с литье­выми машинами и прессами обычно применяют позиционно- цикловые роботы с пневмоприводами. Они в несколько раз де­шевле, проще в эксплуатации, имеют меньшие габариты и от­личаются высокой надежностью.

Эти же роботы используют и для обслуживания пневмо - и вакуум-формовочных машин. Такие машины работают на лис­товых заготовках и на них выпускают изделия с плавными об­водами. Для перемещения изделий и заготовок манипуляторы позиционно-цикловых роботов оснащают захватами в виде ди - станционно-управляемых вакуумных присосков.

Одна из важных областей применения промышленных ро­ботов — это автоматизация операций формования изделий из премиксов, а также нанесения защитных покрытий. Указанные операции осуществляют с помощью дистанционно-управляемых распылителей — технологических устройств, создающих направ­ленный поток частиц или отдельных компонентов полимерного материала, которые осаждаются на поверхности формы в виде сплошного слоя заданной толщины. Использование здесь про­мышленных роботов позволяет, с одной стороны, увеличить точность поддержания толщины формуемого слоя полимера и уменьшить расход применяемых материалов, а с другой сторо­ны, избавить человека от необходимости находиться длительное время в зоне повышенного содержания в воздухе токсичных растворителей и мономеров или мелких частиц стекловолокна.

Структура автоматизированных производственных участков для изготовления изделий методом напыления зависит от но­менклатуры, программы выпуска и геометрической формы из­делий.

Одна из наиболее распространенных задач — автоматизация серийного процесса изготовления изделий с небольшой кривиз­ной поверхности. Такие производственные участки обычно осна­щают горизонтальным конвейером и устройством для возврат­но-поступательного перемещения одного или нескольких рас­пылителей в вертикальной плоскости. В качестве этого устрой­ства можно использовать любой робот, в программу управле­ния которым достаточно включить всего лишь две опорные точ­ки, расположенные за пределами напыляемой зоны.

Минимальные значения вертикальной скорости перемещения руки манипулятора с распылителем и скорость горизонтально­го движения конвейера выбираются с учетом производительно­сти распылителей, а также значения толщины и допустимой разнотолщинности наносимого слоя полимера.

Для предотвращения непроизводительных потерь материала и уменьшения степени загрязнения воздуха в рабочем помеще­нии применяют пневмолокаторы, фотоэлектронные датчики или телевизионные следящие системы, которые включают распыли­тели в работу только тогда, когда покрываемый участок фор­мы попадает в зону действия факела распыляемого материала.

При формовании методом напыления объемных изделий применяют роботы типа «Контур-002М» или ТУР-10 с контур­ной системой управления. В данном случае также может быть использован конвейерный принцип перемещения форм, однако движение конвейера должно быть прерывистым с остановкой - ■формы в заданной позиции или даже временной фиксацией ее на вращающейся платформе. Движение распылителя относи­тельно поверхности формы осуществляется здесь по сложной траектории, расчет которой в большинстве случаев является достаточно трудоемким. Это приводит к необходимости обучать робот вручную, заставляя его запоминать и копировать дейст­вия оператора.

Благодаря возможности взаимного перемещения форм и ма­нипуляторов по рельсовым путям автоматизированная техноло­гия изготовления изделий методом напыления практически не накладывает ограничений на их габариты. В качестве примера можно сослаться на освоенный промышленностью процесс фор­мования стеклопластиковых корпусов лодок и катеров.

Технологические возможности промышленных роботов при­менительно к процессам переработки полимеров в принципе не исчерпываются теми процессами, о которых говорилось в дан­ной главе. Высокие темпы развития теоретических основ и раз­работки прикладных задач робототехники позволяют осущест­влять дальнейшую планомерную замену человека роботами при •обслуживании существующих технологических машин и агрега­тов, а также ожидать создания принципиально новых процес­сов, не связанных с ограничениями, накладываемыми непосред­ственным участием в них человека.

[1] Знак «+» означает наличие устройства в линии, знак «- Та в скобках означает число устройств (если их больше одного)