Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 98
Текст из файла (страница 98)
Состав РТК определяется характером выполняемого технологического процесса и формируется на основе следующих данных: числа изготовляемых деталей; заданной годовой программы выпуска; состава технологического оборудования; организации потока материалов (транспортирование, промежуточное хранение деталей и заготовок); числа подразделений обслуживания оборудования. Конструктивные, технологические, планировочные, информационные и другие связи внутри РТК и между ними определяют характер выполняемого процесса. Рекомендуется специализация РТК по двум группам выполняемых операций: для черновых и получистовых операций; для заключительных операций, на которых достигается требуемая точность.
Гибкие производственные системы (рис. 5.34) механической обработки классифицируют по ряду признаков: организационному, комплексности изготовления изделий, виду обработки, разновидности изготовляемых изделий, уровню автоматизации [34]. 514 На рис. 5.34 приняты следующие обозначения: 1 — склад приспособлений-спутников; 2 — склад инструментальных магазинов; 3 — робот-штабелер; 4 — склад заготовок и деталей; 5 — монтажный стол; б — накопители с автоматической загрузкой; 7 — станки; 8, 9 — самоходные транспортные робокары; 10 — измерительная машина; 11 — пункт оперативного накопления; 12 — ПК; 13— пульт оператора; 14 — отделение заточки режущего инструмента; 15 — отделение комплектации и настройки инструмента; 1б— отделениесборкиприспособлений-спутников; 17 в отделениекомплектации магазинов инструментов. Гибкая производственная система связана с системами: 1 — автоматизированная система управления предприятием (АСУП) (календарное планирование, расчет сменных заданий, контроль выполнения плана); П вЂ” система автоматизированного проектирования (САПР) обрабатываемых деталей, инструмента, приспособлений технологий, управляющих программ; Ш вЂ” автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУПТ), обработки, контроля, транспортирования.
Гибкую производственную систему строят по принципу спе- циализации: технологическому, предметному, подетальному. Сп -е- Автоматизированная система транспортирования заготовок, инструмента, деталей Рнс. 5.34 515 3 2 1 16 15 14 13 12 11 Рис. 5.35 В основу функционирования ГПС, построенной по технологическому принципу (рис. 5.35) положен принцип верни на место». На рис. 5.35 приняты следующие обозначения: 1, 11, 14 — гибкий производственный модуль (ГПМ); 2, 12, 15 — взаимозаменяемое оборудование; 5, 9, 10 — накопители; 3, 13, !б — роботы (манипуляторы); 4, 7, 8 — склады; б — автоматизированная транспортная система; стрелками обозначены материальные потоки.
Центральным элементом ГПС является автоматизированный межоперационный склад, через который изготовляемые детали транспортируются от одного технологического модуля к другому. Последние укомплектованы группами взаимозаменяющего оборудования (многоцелевых станков). Преимущества такой схемы следующие: более полная загрузка оборудования благодаря концентрации всего объема обработки в технологическом модуле ГПС; возможносп изменения номенклатуры деталей без перепланировки ГПС. Недостатки следующие: длинные и сложные технологические маршруты обработки заготовок; многократное их транспортирование между оборудованием и складом; необходимость запасов заготовок, инструмента и приспособлений для обеспечения бесперебойной работы ГПС на протяжении определенного времени (смена, сутки, недели и т.д.), для чего должны быть увеличены вместимость склада и объем незавершенного производства.
Предметная специализация ГПС (рис. 5.36) устраняет указанные недостатки, поскольку осуществляется обработка заготовок комплектов деталей для одного или нескольких однородных изделий. На рис. 5.36 приняты следующие обозначения: 3, 6, 9, 19, 22, 25 — ГПМ; 4, 7, 10, 20, 23, 26 — оборудование; 5, 8, 12, 15, 17, 18 — накопители; 1, 13, 14, 21, 24, 27 — роботы (манипуляторы); 2, 11, 16 — автоматизированная транспортно-накопительная система (АТНС)'„стрелками обозначены материальные потоки. Технологические модули ГПС комплектуют из взаимодополняющего оборудования, располагающегося по маршруту изготовления ком- 516 2 3 4 5 б 78 9 1011 27 2025 2423 22 21 20 19 Рис.
5.36 1б 15 14 13 1211 10 9 8 7 б 5 Рис. 5.37 517 плектов деталей. В таких ГПС уменьшается объем транспортных и складских работ. Однако наличие взаимодополняющих единиц оборудования снижает способность ГПС к перестройке на выпуск изделий других наименований. Требуются значительные затраты на перепланировку оборудования. Подетальная специализация ГПС (рис. 5.37) обладает преимуществами двух рассмотренных схем. На рис. 5.37 приняты следующие обозначения: 7, 11, 15 — ГПМ; 5, 9, 13 — оборудование; 8, 12, 16 — роботы (манипуляторы); 6, 10, 14 — накопители; 1 — 4— АТНС; стрелки — материальные потоки. Такие ГПС работают по групповой технологии, их модули располагаются согласно маршруту изготовления деталей и обладают универсальностью, аналогичной модулям ГПС, которая построена по технологическому принципу.
Несмотря на разнообразие, можно выделить три основных компоновки ГПМ, характеризующиеся видам применяемого устройства манипулирования (УМ) заготовкой и его расположением относительно рабочей зоны основного оборудования. Эти типы компоновки показаны на рис. 5.38, где: 1 — токарный станок с ЧПУ; 2 — манипулятор; 3 — периферийное оборудование. Первый тип компоновки ГПМ (см.
рис. 5.38, а) строят на базе токарного станка ЧПУ с магазином инструментов и УМ портального типа с расположением портала параллельно оси вращения шпинделя станка. Такая линейная компоновка наиболее компактна и доступна для технического обслуживания. Приблизительно 70...80% всех ГПМ для токарной обработки строят по такой схеме. Второй тип компоновки (см. рис. 5.38, 6) характеризуется применением УМ портального типа, работающих в прямоугольной пространственной системе координат. Такая схема характеризуется максимальным удобством с точки зрения размещения периферийного оборудования, обслуживаемого УМ (накопители, позиции контроля и др.), а также меньшим временем обслуживания вследствие меньших перемещений по сравнению с перемещениями при линейной компоновке. К недостаткам такой схемы отно- 6 Рис.
5.38 сятся большая стоимость ГПМ за счет роста стоимости УМ и увеличение занимаемых площадей. Третий тип компоновки (см. рис. 5.38, в) характеризуется применением напольных или встроенных УМ, расположенных перед рабочей зоной многоцелевого станка (МС). При выборе типа и компоновки оборудования для автоматической сборки конкретного изделия нужно учитывать: длительность и программу изготовления; размеры, массу и геометрические параметры;производительность оборудования; число, сложность и последовательность выполнения операций сборки; возможность автоматической загрузки собираемых деталей, требу- 518 емую точность их относительной ориентации. В машиностроении применяются различные сборочные автоматы, одно- и многопозиционные сборочные станки, сборочные станки непрерывного действия, комбинированные станки, сборочные роботы и центры и другое оборудование [341.
5.6.2. Автоматизированный робототехнический комплекс (станок, робот, транспорт) Рассмотрим применение промышленных роботов (ПР) в РТК механообработки 141, 53). В зависимости от компоновки все модели металлорежущих станков могут быть разделены на две группы. К первой группе относятся станки с горизонтальной осью шпинделя типа токарных, шлифовальных, лоботокарных и других центровых и патронных станков. На рис. 5.39 показан один из видов РТК этой группы на базе токарного станка с ПР напольного исполнения для механической обработки деталей типа тел вращения диаметром 25 ... 70 мм и длиной бО ...
75 мм. В РТК входит станок первой группы — токарный полуавтомат 1 и ПР напольного типа б. Особенностью комплекса является наличие 24-позиционного поворотного устройства 4. На этом устройстве смонтированы накопители и механизмы поштучной выдачи заготовок.
Оператор укладывает заго- 5 4 Рис. 5.39 519 товки в кассеты поворотного устройства 4, ПР б захватным устройством извлекает заготовки из накопителя, загружает токарный полуавтомат 1 и включает обработку детали по программе. По окончании процесса обработки ПР снимает готовую деталь со станка и помещает в тару, которая находится на тележке 7. Заготовки поочередно подаются в кассеты пневмоцилиндром 5, и накопитель поворачивается по программе от устройства управления 3. Манипулятор робота, перемещаясь вверх, извлекает заготовку из кассеты.
Когда в кассете не остается деталей, поступает команда на поворот устройства накопителя от датчиков, установленных на тяге пневмоцилиндра. Все механизмы расположены внутри ограждения 2. Особенностью комплексов, создаваемых на базе станков первой группы, является то, что заготовка при подаче в рабочую зону (на линию центров этих станков) должна в процессе установки в патрон или центр выполнять дополнительное движение в продольном направлении. Это следует учитывать в конструкции манипулятора и захватного устройства ПР. Ко второй группе относятся станки с горизонтальным столом и вертикальным расположением оси шпинделя: типа вертикально-фрезерных, горизонтально-фрезерных, вертикально-сверлильных, токарных вертикальных и др. Наиболее широко в промышленности применяют фрезерные и сверлильные станки этой группы, на базе которых преимущественно создаются РТК, например РТК, изображенный на рис.
5.40, где: 1 — вертикально-сверлильный станок; 2 — приспособление для зажима обрабатываемой детали; 3 — тара; 4 — захватное устройство; 5 — промышленный робот; б — пульт управления; 7 — бункерно-загрузочное устройство шиберного типа с механизмом поштучной выдачи заготовок ~59). Комплекс предназначен для выполнения центровки, сверления, снятия фасок и других операций на деталях типа осей.
В состав комплекса входят станок и ПР. Для обеспечения работы вертикально-сверлильного станка в автоматическом режиме предлагается использовать механизм автоматической подачи шпинделя, который устанавливается на сверлильной головке станка взамен привода ручного перемещения шпинделя. Этот механизм представляет собой пневматический привод. Заготовки засыпают в бункерно-загрузочное устройство 7, из которого каретка подъемного механизма поштучно перемещает их в горизонтальном положении в поворотный лоток, устанавливающий заготовку в вертикальное положение на исходную позицию.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
