Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (831035), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Допускается одновременное производство деталей различных наименований. Маршрут движения заготовок и последовательность подачи их на обработку никак не связаны с компоновкой оборудования и определяются планом работы комплексаи расписанием загрузки единиц оборудования. Такая ГПС работает по принципу склад-ГПМ -склад.ГПС обеих групп принципиально различаются и применением в промышленности: первые используются в крупносерийном производстве, вторые-всредне- и мелкосерийном.По методам обработки, формообразования, сборки, контроля различаютмеханообрабатывающие, сварочные, термические, литейные, сборочные идругиеГПС.По разновидности изготовляемых изделий, согласно технологическому71- 76, классы корпусныхклассификатору деталей (ТКД) (классы деталейдеталей28- 30и т.
д.), различают ГПС для изготовления деталей типа телвращения, корпусных и листовых деталей и др.В зависимости от уровня автоматизации ГПС могут быть:первого уровня, при котором осуществляется автоматизированная (с участием оператора) переналадка ГПС при переходе на изготовление на ней нового из освоенных уже изделий;второго уровня, когда осуществляется автоматическая (без участия человека) переналадка ГПС при переходе на изготовление нового из освоенныхуже изделий;третьего уровня, при котором осуществляется автоматизированная переналадка ГПС при переходе на изготовление нового, не освоенного ранее изделия.При многономенклатурном производстве сложных изделий, для изготовления которых требуется значительное количество инструментов, ГПС, какправило, включает АСИО, снабжающую инструментальные магазины станков необходимым инструментом из накопителя (склада) при смене изготовляемой детали и производящую замену изношенного или сломанного инструмента.
Большая номенклатура выпускаемых деталей и высокая отдачаоборудования, включенного в ГПС, как правило, требуют оснащения ее автоматизированным складом заготовок и деталей, а также инструмента и оснастки, необходимых для бесперебойного функционирования ГПС.Дальнейшимлогическимшагом развития ГПСпопути повышениянадежности функционирования и осуществления своевременного обеспечения всеми элементами технологического процесса является включение в еесостав системы обеспечения функционирования, системы автоматизированного контроля, автоматизированной системы удаления отходов, а также подключение ГПС к АСУП.ГПС строятся по агрегатно-модульному принципу. На рис.14.2показанасхема фрагмента ГПС, построенной на базе ГПМ, где происходит постелен-14.1.
Автоматизированные станочные системы в механосборочном производстве 183ное, по мере необходимости, наращивание числа модулей, добавляются станки, станции хранения паллет, увеличивается длина транспортера и устанавливается контроллер управления участком. Стандартные узлы относятся косновным узлам ГПМ, определяющим производительность и точность обработки. Элементы САУ, шпиндельные узлы, комплекты приспособлений изагрузочные устройства встраивают в станки при проектировании и по каталогам приобретают на специализированных предприятиях. При созданииспециальных узлов ГПМ, а следовательно и ГПС (например, зажимных приспособлений), используют агрегатно-модульный принцип.Рис.1-14.2.
Фрагмент ГПС,спутники;ство ЧПУ;4-2-состоящей из стандартных ГПМ:ГПМ с магазином инструментов и механизмом их смены;автономная станция загрузки-разгрузки;5-3-устройстанция подачи транспортаС ОДНИМ спутникомВ зависимости от схемы расположения оборудования в ГПС транспортирование заготовок и других компонентов материального потока организуютпо жесткому или гибкому маршруту. При комбинированном потоке на отдельных участках ГПС маршрут может не изменяться, а на других можетбыть изменен. В этом случае транспортную систему планируют так, чтобызаготовки могли подаваться к оборудованию в различной последовательно-14.
Проектирование автоматизированных станочных систем184сти, пропуская какую-либо единицу оборудования ГПС. На основе использования различных компоновочных решений разработаны типовые схемы размещения оборудования в ГПС различного технологического назначения длямелко-, средне- и крупносерийного производства.14.1.3.
Гибкиепроизводственные модулиГПМ токарной обработки предназначены для изготовления деталей типател вращения. Практика построения токарных ГПМ показала, что они строятся на базе серийных или специальных станков. В последнее время появиласьновая компоновка токарного ГПМ, в которой шпиндель установлен вертикально, обеспечивая возможность его перемещения по осямХи У(рис.14.3).11109Рис.14.3.
Токарный многоцелевой станок вертикальной компоновки:1-портальный суппорт;ная головка;8-5-транспортер;2-мотор-шпиндель;зажимной патрон;9-6-4 - револьвер7 - заготовка;электрошкаф; 11 система3-станина;измерительный щуп;насосная установка;1О -охлаждения шкафаТакие станки имеют следующие преимущества: стружка из зоны обработки свободно падает вниз, не попадая на направляющие; шпиндельный узел,подвижный по осям Х и У, служит также транспортно-загрузочным средствомв ГПМ, сокращая продолжительность транспортных операций.14.1. Автоматизированные станочные системы в механосборочном производстве 185В этой компоновке на станках возможны не только токарная обработка иизмерения, но и фрезерование, растачивание, лазерная и индукционная закалка, шлифование и мойка.
Установку заготовки и снятие детали выполняетмногофункциональный шпиндельный узел. Заготовка поступает на позициюустановки по огибающему станок конвейеру, однако транспортные перемещения здесь более короткие, что позволяет сократить вспомогательное время.Измерения осуществляются выборочно в процессе обработки поворотнымизмерительным щупом, т. е. с минимальными затратами времени. Перед измерением деталь обдувают воздухом.
За один установ заготовки производится ее черновая и чистовая обработка.Рассмотрим традиционную компоновку ГПМ для обработки корпусныхдеталей. Такие ГПМ проектируют на базе многоцелевых сверлильно-фрезерно-расточных станков с ЧПУ. Эти станки должны отвечать следующим требованиям:наличие магазинов приспособлений-спутников, шпиндельных головок;возможность заменыкомплектов инструмента или целиком инструментальных магазинов;замена тары для стружки и емкостей для СОЖ при переходе на обработкуразличных материалов;очистка от стружки опорных поверхностей спутников и позиционныхприспособлений;корректировка положения заготовки в спутнике и т.
д.Обязательное требование к ГПМ-возможность его встраивания в ГПС.Поэтому модуль должен иметь стандартные сопрягающие устройства длястыковки с АТСС, с центральной ЭВМ, а также с отдельными системамиЧПУ станков, промышленных роботов и транспортных устройств. ГПМ создают на основе модульного принципа.На рис.14.4 приведена компоновка ГПМ,построенного на базе серийногогоризонтального многоцелевого сверлильно-фрезерно-расточного станка сЧПУ.Модульоснащендополнительнымнакопителемприспособленийспутников. Устройство смены спутников представляет собой двухпозиционный поворотный стол, связывающий станок с накопителем.
На спутник можно устанавливать как заготовку, так и кассету с инструментом. Кассета внужный момент подается на стол станка, а затем манипулятор через шпиндель заменяет инструмент в магазине инструментов.Для возможности обработки заготовок с пяти сторон без переустановкинекоторые горизонтальные ГПМ оснащены автоматически поворачивающейся головкой, благодаря чему шпиндель может переходить из горизонтальногоположения в вертикальное, а также станками со сменными многошпиндельными коробками.Станочные системы различных видов, включающие одну и более единицпромышленных роботов, принято называть роботизированными технологи-18614.
Проектирование автоматизированных станочных систему6754zРис.14.4. Компоновка ГП:М на базе многоцелевого станка:1-станок;2-шкаф электрооборудования;измерением параметров обработки;тель спутников;6-4-3-система управленияустройство ЧПУ;устройство смены спутников;7-5-накописпутник;8-кассета с инструментомческими комплексами (РТК). Состоит РТК из оборудования, в пределах которого изделия перемещаются поштучно. Началом (входом) и окончанием (выходом) комплекса являются различного рода накопители.Структура РТК зависит от состава технологического оборудования ивспомогательных устройств-промышленных роботов.
В состав РТК входяттехнологическое оборудование, различного рода накопители и сами промышленные роботы. Если промышленные роботы работают совместно с обо-14.1. Автоматизированные станочные системы в механосборочном производстве 187рудованием (прессами, установками для сварки и т. д.), то такие операции,как сварка, окраска, сборка, могут выполняться непосредственно на позициивхода-выхода заготовки, на специальной позиции или на транспортном конвейере, имеющем тактовое перемещение.РТК используют для механообработки, холодной штамповки, ковки, литья, прессования пластмасс, термической обработки, сварки, сборки, контроля, испытания и т.
д. Различают их по типу основного технологическогооборудования (полуавтоматы, автоматы с цикловым управлением, станки сЧПУ и т. д.), типу применяемых роботов (числу манипуляторов, подвижности в пределах комплекса, типу управления) и по числу единиц обслуживаемого оборудования.Характеризуется РТК объемом продукции, выпускаемой без переналадкикомплекса, и номенклатурой.Компоновка РТК в зависимости от размещения технологического оборудования и промышленных роботов может быть линейной, круговой и линейно-круговой.Управление РТК подразделяется на централизованное, децентрализованное и комбинированное.