Автоматизация 13,14,15 (Лекции от Сидорова С.Г.)

13.АВТОМАТИЗАЦИЯ СРЕДСТВ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ.

В задачи инструментального обеспечения входит:

- организация транспортирования инструментов внутри системы ИО;

- хранение инструментов и их составных элементов на складе;

- настройка инструментов;

- восстановление инструментов;

- замена твердосплавных пластин;

- очистка инструментов;

- сборка и демонтаж инструментов;

- контроль положения и перемещений инструментов;

- контроль состояния режущих кромок инструментов.

При проектировании средств автоматизации ИО следует иметь в виду существующие виды организации замены инструмента:

- замена инструмента по отказам;

- смешанная замена ( часть принудительно через определенный отрезок времени Т , еще не доработав до отказа);

- смешанно-групповая замена (меняют группу инструментов, имеющих одинаковую среднюю стойкость).

Инструмент автоматизированного производства – специальный инструмент, конструкцией которого предусмотрена автоматическая смена, настройка, ремонт и т.д.

Доставка режущих инструментов к ТО может осуществляться поштучно, блоками, комплектами, целыми инструментальными магазинами. Обслуживание ТО инструментальными системами может быть организовано несколькими способами.

Первый способ- применение инструментального магазина такой вместимости, чтобы инструментов хватало на несколько установов заготовок.

Второй способ – введение сменных инструментальных магазинов.

Третий способ – поштучная подача из инструментального центрального магазина в магазин станка. Этот способ схематично показан на рис.13.1.

3

2

4 7

1 5 6

Рис.13.1 Схема инструментального

обеспечения.

Правильность установки закодированного инструмента в заданное гнездо центрального инструментального магазина 1 проверяется ЭВМ , которая подает команду автооператору 2. Автооператор забирает в перегрузочное гнездо 4 требуемый инструмент . В перегрузочном гнезде многоцелевого станка , оснащенном устройством считывания кодов, производится повторная проверка кода инструмента 3. Если номер подтверждается , то перегрузочное гнездо из вертикального положения устанавливается в горизонтальное и с помощью манипулятора 5 инструмент передается в свободное гнездо инструментального магазина 6 станка 7.

14.АВТОМАТИЗАЦИЯ УДАЛЕНИЯ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА.

При создании безлюдных технологий решается также задача автоматизации сбора и транспортировки стружки, получаемой при металлообработке, к месту переработки. Наиболее распространенными устройствами этого плана являются шнековые и скребковые транспортеры. Их устанавливают в траншеях под станками. Транспортеры различной длины собирают из нормализованных элементов.

Шнековые транспортеры выполняют как одно- так и двухшнековыми, они предназначены для отвода витой и элементообразной стальной и алюминиевой стружки при работе

с охлаждением или без него. Диаметр шнеков составляет 100…250 мм, общая длина 25…40 м для одношнековых и 40…50 м для двухшнековых транспортеров. Производительность их существенно зависит от диаметра шнеков и их числа. Так, при частоте вращения шнеков n=10 об/мин производительность одношнекового транспортера для витой стружки составляет 1…9 м³/час (для D=100…250 мм) , производительность двухшнекового – 7,5…14 м³/час (для D=200…250мм).

Скребковые транспортеры предназначены для овода элементообразной стальной, алюминиевой и чугунной стружки. При частоте вращения ведущей звездочки n= 10 об/мин и шаге скребков 400 мм производительность транспортера составляет 0,3 м³/час.

Необходимым условием функционирования автоматической технологической системы является обеспечение автоматической подачи, отвода и очистки СОЖ. По расположенным под станками каналами отработанная СОЖ поступает в бак-отстойник и далее в систему регенерации.

Схема централизованно-церкуляционной системы снабжения станков СОЖ представлена на схеме рис.14.1.

1 1 2 3 4 5 6 7

Рис.14.1. Схема оборота СОЖ.

1- станок; 2- бак-отстойник; 3- пластинчатый конвейер; 4- приемник для шлама; 5- насос; 6- фильтр (размер частиц после фильтра не более 10…30 мкм); 7- бак для очищенной СОЖ.

15.СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СРЕДСТВАМИ АВТОМАТИЗАЦИИ.

Системы автоматического управления обеспечивают работу оборудования по заранее заданной программе. Системы управления (СУ) автоматами могут различаться по многим признакам, а именно, по принципу синхронизации, по степени централизации управления, по методу воздействия, по числу управляемых координат, по виду программоносителя, по наличию или отсутствию обратнй связи и т.п.

У централизованной системы управления весь технологический цикл управляется с центрального командного устройства ( командоаппарата, пульта, распределительного вала и т.д. ) независимо от действия и положения исполнительных органов. Особенности централизованной СУ :

- продолжительность рабочего цикла для каждого исполнительного органа является , как правило, величиной постоянной;

- простота схемы управления;

- надежность в работе;

- удобство обслуживания и наладки;

- необходимость иметь дополнительные предохранительные устройства, т.к. команды с центрального пульта подаются вне зависимости от действия и положения исполнительных рабочих органов.

Особенности децентрализованной системы:

- осуществляют управление при помощи датчиков (чаще всего конечных выключателей или путевых переключателей), включаемых упорами на исполнительных рабочих органов автомата;

- исполнительные органы связаны между собой так, что каждое последующее движение одного может происходить после окончания движения предыдущего;

- отсутствие сложной блокировки;

- датчики расположены в рабочей зоне станков и нередко выходят из строя из-за попадания стружки, пыли и т.д.

Наиболее важным и характерным признаком любой СУ является способ задания программы, т.е. программоноситель:

- упоры;

- копиры;

- распредвал;

- коммутаторы, штекерное поле для цикловых СУ;

- перфокарты, перфоленты, магнитные ленты интегральные схемы микросхемы для цифровых СУ.

Например, СУ с распределительным валом – разомкнутая, централизованная СУ без обратной связи, обеспечивает надежную и точную синхронизацию всех движений рабочего цикла любой сложности.

Цифровые СУ подразделяются на :

- позиционные;

- контурные;

- комбинированные.

Основой цифрового управления является следящий привод, состоящий из устройства управления, преобразователя, исполнительного двигателя, усилителя, устройства сравнения. Процесс автоматического слежения заключается в сведении к нулю ошибки рассогласования начального и ответного сигналов от датчиков.