МОДУЛЬНАЯ ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ЯЧЕЙКА НА ОСНОВЕ МАЛОГАБАРИТНОГО РОБОТА

Полезная модель относится к области робототехники и может быть использована в различных областях промышленности для создания автоматизированных производственных линий.
Из существующего уровня техники известны роботизированные ячейки [JP 2011-224742 А, дата публикации: 10.11.2011; Dawande M.W. et al. Throughput optimization in robotic cells. - Springer Science & Business Media, 2007. - Т. 101].
Также известна конструкция модульной производственной ячейки, которая включает в себя два робота, чьи рабочие зоны пересекаются между собой, а также пересекаются с рабочими зонами соседних ячеек, позволяя роботом передавать обрабатываемых продукт между ячейками в рамках единого производственного процесса [JP 5653073 В2, дата публикации: 14.01.2015; JP 5653166 В2, дата публикации: 14.01.2015].
Недостатками модульных производственных ячеек данной конструкции являются необходимость использования как минимум двух роботов в одной производственной ячейки и невозможность использования роботов, чья рабочая зона в горизонтальной плоскости не выходит за монтажные габариты робота (например, многие типы дельта роботов).
Предлагаемая полезная модель направлена на решение технической задачи по устранению указанных недостатков.
Достигаемый при этом технический результат заключается в возможности снижения количества роботов, используемых в составе модульной производственной ячейки, до одного; возможности использования роботов, чья рабочая зона в горизонтальной плоскости не выходит за монтажные габариты робота; возможности передавать обрабатываемый продукт между ячейками в рамках единого производственного процесса.
Технический результат достигается тем, что модульная производственная ячейка на основе малогабаритного робота включает в себя каркас, на котором закреплен малогабаритный робот, в рабочей зоне которого находится два транспортировочных узла, обладающих одной степенью подвижности и расположенных таким образом, чтобы передать продукт из рабочей зоны робота на как минимум две соседних стороны модульной производственной, при этом в случае стыковки нескольких ячеек транспортировочные узлы одной из состыкованных ячеек выполнены с возможностью передачи продукта либо на транспортировочный узел соседней ячейки, либо в рабочую зону робота соседней ячейки.
Указанные признаки полезной модели являются существенными и совокупность этих признаков достаточна для получения требуемого технического результата.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан чертеж заявляемой полезной модели. Она содержит каркас 7, робот 2, первый транспортировочный узел 3, второй транспортировочный узел 4.
Работает устройство следующим образом. На каркасе 1 модульной производственной ячейки на основе малогабаритного робота закреплен робот 2, например, с кинематикой дельта-робота. Данный робот служит для выполнения технологических операций в рамках производственного процесса, а также участвует в организации передачи продукта между ячейками. В его рабочей зоне установлено два транспортировочных узла 3 и 4, обладающих одной степенью подвижности. Первый транспортировочный узел 3, например, выполненный в виде линейного конвейера, и второй транспортировочный узел 4, например, выполненный в виде поворотного стола. Транспортировочные узлы 3 и 4 расположены таким образом относительно каркаса 1 модульной производственной ячейки, чтобы они могли доставлять продукт на соседние стороны модульной производственной ячейки. При этом в случае стыковки ячеек друг с другом (фиг. 2) первый транспортировочный узел 3 установлен таким образом, что может передавать продукт на первый транспортировочный узел соседней ячейки, а второй транспортировочный узел 4, сможет передавать продукт в рабочую зону соседней модульной производственной ячейки основе малогабаритного робота. Передача обрабатываемого продукта между ячейками в рамках единого производственного процесса с использованием первого транспортировочного узла осуществляется следующим образом. После окончания технологической операции робот должен установить продукт на первый транспортировочный узел, например, реализованный в виде линейного конвейера, далее первый транспортировочный узел осуществляет транспортировку продукта на первый транспортировочный узел соседней модульной производственной ячейки выполняющей следующую технологическую операция в рамках единого производственного процесса, который доставляет продукт в рабочую зону робота соседней модульной производственной ячейки. Передача обрабатываемого продукта между ячейками в рамках единого производственного процесса с использованием второго транспортировочного узла осуществляется следующим образом. После окончания технологической операции робот должен установить продукт на второй транспортировочный узел, который перемещает продукт в рабочую зону робота соседней модульной производственной ячейки на основе малогабаритного робота. Далее робот соседней модульной производственной ячейки перемещает продукт на один из элементов, закрепленных на каркасе соседней модульной производственной ячейки на основе малогабаритного робота, например, на первый транспортировочный узел, и приступает к выполнению технологической операции.
Работоспособность предложенного устройства была проверена на макете, чертеж которого представлена на фиг. 2. Данный макет включает в себя пять модульных производственных ячеек на основе малогабаритного робота, каждая из которых включала каркас, выполненный из алюминиевого конструкционного профиля, один дельта робот, чья рабочая зона в горизонтальной плоскости не выходит за монтажные габариты робота, первый транспортировочный узел, выполненный в виде линейного конвейера, соединяющего две противоположных стороны каркаса, и второй транспортировочный узел, выполненный в виде поворотного стола, ось вращения которого расположена в непосредственной близости от одной из сторон каркаса, параллельной первому транспортировочному узлу. Управление всеми элементами каждой модульной производственной ячейки на основе малогабаритного робота было реализовано при помощи средства промышленной автоматики, производимого компанией B&R. Связь между системами управления отдельных модульных производственных ячеек на основе малогабаритного робота в составе макета осуществлялась в ходе эксперимента при помощи протокола ОРС UA.
В ходе натурного эксперимента была продемонстрирована возможность передачи обрабатываемых продуктов между ячейками в рамках единого производственного процесса, что говорит о достижении заявленного технического результата.