Курс лекций по "Технологии машиностроения"

      4. АЛ на базе роторных машин.  Обеспечивается max диффер-ция ТП, разбитого на элементарные операции. Основное достоинство: возможность производства разных характерных операций. Эти АЛ наиболее эффективны при прессовании, обжигании, глубокой вытяжке. В случае малой партии однотипных деталей создают многономенклатурные роторные линии, оснащенные инструментами для обработки нескольких изделий.

      5. АЛ на базе станков с ЧПУ.  Основные преимущества: высокая  производительность и большая  гибкость. Эффективна для деталей  сложной формы с большим числом  точных установочных положений.

      10.5. Классификация гибких производственных систем (ГПС)

      ГПС содержат набор переналаживаемых в  соответствии с номенклатурой заготовок  автоматич. действ. станков, промышленных роботов, транспортно-складских систем, контрольных и вспомогательных  устройств, связанных общей системой управления.

      I. По организационной структуре ГПС состоит из:

      1) гибкого производственно модуля  ГПМ-ГПС, состоящего из единицы  технологического оборудования  с ЧПУ, средств автоматизации  ТП, автоматно работающее, осуществляющее  многократные циклы и имеющее  возможность встраиваться в систему более высокого уровня. Частн случай ГПМ – роботизированный технологический комплекс (РТК) единица технологического оборудования, промышленный робот и средство оснащения (накопители, контр. устройства, система удаления стружки…)

      2) гибкая автоматизированная линия ГАЛ 0ГПС, сост. из нескольких ГПМ, объединенных автоматизированной системой управления (АСУ) с технологическим оборудованием, расп-нным в принятой последовательности технологич. операций.

      3) гибкий автоматизированный участок  (ГАУ) 0ГПС сост из неск. ГПМ, объединен. АСУ, работаюющее по технологическому маршруту, в котором предусмотрена возможность изменения последовательности использования технологического оборудования.

      4) гибкий автоматизированный цех  ГАЦ- сост. из нескольких ГАЛ  или ГАУ, предназнач. для изготовления изделий данной номенклатуры.

      5) гибкий автоматический завод  ГАЗ совокупность ГАЦ предназначен  для выпуска готовых изделий  в соответствии с планом основного  производства. ГАЗ может содержать  отдельно работающие ГАУ и  ГАЦ.

      II. По ступеням автоматизации:

1. гибкий производственный комплекс ГПК – неск. ГПИ., объединен. АСУ и автоматизиров. трансп. складской системой (АТСС), работающее автономно в течении определенного времени и может быть встроен в систему более высокого уровня.
2. Гибкое автоматизированное производство АП – 1 или несколько ГПК, объединенных общей АСУ и АТСС в систему ГПС вход:

      - совокупность автоматизированных  систем, обеспечивающих проектирование  изделий и технологическую подготовку  их производства (АСГПП) в которую входят: системы автоматизированного проектирования САПР, конструкц. САПРК и технологии САПРТП.

      - автоматизированная система управления  ГПС при пом ЭВМ (АСУ, АСУТП,  система автоматизированного контроля  САК, АТСС и автоматизированные  системы инструм. обеспечения АСИО).

      10.6. Классификация промышленных роботов

      Промышленный  робот (ПР) – машина – автомат стационарная или передвижная, предназначена для произведения некоторых двигательных функций человека или выполнения вспомогательных и основных производственных операций и наделенная для этого некоторыми способностями человека ( сила, память, и также способность к обучению для работы в комплексе с другим оборудованием и приспособлению к производственной среде).

      1. По характеру выполняемых операций:

      а) технологические (производственные) – выполняют основные технологические операции ( сварочные, окрасочные и др.)

      б) вспомогательные ( подъемно-транспортные)

      в) универсальные – выполняют разнообразны технологические операции основные и вспомогательные.

      2. По степени специализации:

      а) специальные – выполняют определенные технологические операции или обслуживают  конкретную модель основного технологического оборудования.

      Б) специализированные (целевые) для выполнения технологических операций одного вида, например сварочные или вспомогательных операций, осуществляемых одними приемами

      В) многоцелевыми ( универсальные) выполняют  различные технологические операции.

      3. По грузоподъемности: сверхлегкие  ( до 1 кг), легкие ( до 10 кг), средние ( до 200 кг), тяжелые ( до 1000 кг), сверхтяжелые.

      4. По мобильности: стационарные, передвижные

      5. По конструктивности исполнения: встроенные в оборудование, напольные,  подвесные.

      6. По типу силового привода: электромеханические  с электрическими двигателями  и механическими передачами; пневматические – дешевы, быстродейств. неточные; гидравлические – по сравнению с пневматическими выше плавность, точность и грузоподъемность, комбинированные.

      7. По характеру программирования  перемещений: позиционные, контурные,  комбинированные.

      8. По системе основных координатных перемещений: прямоуг. (плоская ху, пространств. Хуz), полярн. – плоск.,цилиндр., сферические.

      9. По характеру обработки программы:

      а) жесткопрограммируемые – по неизменной программе

      б) адаптивные – с корректировкой программы  при изменении параметров внешней среды.

      В) гибкопрограмир – интегральные –  формируют программу на основе поставленной цели или информации об объектах и  явлениях окружающей среды.

      10 По типу представления управляющей  программы: цикловые ЦПУ; числовые  ЧПУ; аналогов. АПУ; аналог.-числ.

      11. По точности позиционирования: от  ±0,005 мм до ±5 мм.

      12. По быстродействию: среднее, малое,  высокое.

      10.7. Автоматизация складских  работ

      Процессы перегрузки и операции по складированию грузов на промышленных предприятиях занимают до 30 % времени всех выполняемых работ.

      Универсальные склады предназначены для хранения различных материалов, топлива, смазочных  и горючих материалов, комплектующих  изделий, п/ф инструментов и оборудования.

      На  специальных складах хранят например легковоспламеняющиеся, взрывоопаснее и радиоактивные вещества при бесстеллажном хранении, материалы хранят на поддонах многоярусным штабелированием. Основной способ хранения – на стеллажах.

      Основные  требования к работе склада:

1. минимальное время обслуживания клиента
2. наименьший объем складского помещения
3. наименьшее количество персонала
4. наименьшие капитальные затраты на складское помещение и оборудование
5. максимальная надежность работы системы при выдаче груза

      Основной  путь снижения себестоимости продукции  при складировании и сокращении затрат труда – комплексная автоматизация, которая позволит полностью ликвидировать  ручной труд и охватит все операции процесса складирования: захват, отдачу, перемещение, штабелирование, загрузку и разгрузку транспортных средств, определение масс груза и т.д.

      Основные  виды стеллажей:

1. Стеллажи  ячеечного (клеточного) типа – в  них заготовки могут храниться  в таре и без тары, в спутниках  и без спутников.
2. Стеллажи наклонные гравитационного типа – ячейки таких стеллажей оснащены роликами или лотками, и груз перемещается под действием силы тяжести.
3. Системы элеваторного типа – часто применяются для хранения инструмента: экономят площадь, но имеют большую высоту – до 70м.

      Загрузку и выгрузку заготовок со стеллажей склада производят с помощью кранов:

1. Напольного типа
2. Подвесного типа

      Рисунок А: 

1. – механизм перемещения грузовой платформы
2. – рама
3. – стеллажный склад
4. – самоходная тележка с роботом
5. – груз
6. – механизм перемещения тележки
7. – тележка
8. – подкрановый путь

      Рисунок В:

1. – мост
2. – подкрановый путь
3. – поворотный круг
4. – тележка
5. – колонна
6. – вилы
7. – робот со схватом

      10.8. Транспортные устройства ГПС

 

      Перемещают  заготовки, полуфабрикаты, готовые  изделия, средства оснащения, стружку

1. Роликовые конвейеры или рольганги:

      

      Применяются в ГПС, компоновка которых относительно несложная, потоки обрабатываемых заготовок  прямолинейны, длина транспортирования  относительно короткая.

2. Рельсовые тележки

      Используются  в ГПС, в которых металлорежущие станки располагаются прямолинейно в одну или несколько параллельных линий с большими потоками обрабатываемых заготовок.

3. Самоходные тележки

      Это транспортные тележки с автономным электроприводом, перемещающиеся по специальной  трассе. Слежение за трассой осуществляется наибольшей частью, осуществляется с помощью электромагнитной системы управления, которая отслеживает трассу с помощью кабеля, уложенного под полом по трасе движения. Датчики на тележки отслеживают создаваемое им магнитное поле.

      Самоходные  тележки позволяют повысить гибкость всей транспортной системы при различных компоновках ГПС.

      Загрузка  тележек осуществляется :

• С помощью стационарных подъемных столов или промышленных роботов
• С помощью подъемного стола, установленного на тележке, когда груз забирается с двухтумбовых подставок
• Манипулятором, установленном на платформе тележке (эти тележки могут осуществлять загрузку на платформу как отдельных грузов, так и тары с грузом, развозить в соответствии с программой и разгружаться в заданные сроки).

      10.9. Примеры компоновок ГПС

      ГПС делят на 2 группы:

1. АСК – автоматизированный станочный комплекс обработки корпусных деталей
2. АСВ – то же, для обработки тел вращения.

      

      1 – ЦНК (центральный накопитель  или склад)

      2 – Штабелер

      3 – Тележка с роботом

      4 – станки 

      5 – промежуточный накопитель

      6 – стол для тары или заготовок

      7 – робот