Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Автоматизация производственных процессов в машиностроении

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Автоматические станочные линии

Наиболее прогрессивным методом в машиностроении является поточное производство. Оно характеризуется расчленением производственного процесса на отдельные, относительно короткие операции, выполняемые на специально оборудованных последовательно расположенных рабочих местах — поточных линиях, при определенном интервале выпуска изделий — такте выпуска. В массовом производстве при устойчивом длительном выпуске однородной продукции поток — основная форма организации. В серийном производстве на потоке изготовляются отдельные узлы и детали, широко применяемые для различных конструкций.

Поточное производство позволяет полнее реализовать пропорциональность, ритмичность и непрерывность выпуска продукции. Благодаря узкой специализации появляются возможности для более полного использования высокопроизводительного механизированного и автоматизированного оборудования, сокращаются или полностью исключаются простои оборудования, уменьшается доля вспомогательных операций, растет производительность труда.

Высшей формой поточного производства является автоматизированное производство, при котором работа оборудования (агрегатов, аппаратов, установок) происходит автоматически по заданной программе, а рабочий только осуществляет контроль за их работой, устраняет отклонения от заданного процесса, производит наладку и подналадку автоматизированного оборудования.

Различают частичную и комплексную автоматизацию. При частичной автоматизации рабочий полностью освобождается от работ, связанных с выполнением технологических процессов. В транспортных, контрольных операциях при обслуживании оборудования полностью или частично сокращается ручной труд. В условиях комплексной автоматизации технологический процесс изготовления продукции, управление этим процессом, транспортировка изделий, контрольные операции, удаление отходов производства выполняются без участия человека, но обслуживание оборудования производится вручную.

В условия как частичной, так и комплексной автоматизации получили широкое распространение автоматические линии (АЛ), которые строятся по принципу поточных линий и обеспечивают все преимущества поточного производства. Автоматическая линия — это комплекс автоматического оборудования, расположенного в технологической последовательности выполнения операций, связанный автоматической транспортной системой и системой автоматического управления и обеспечивающий автоматическое превращение с заданным ритмом исходных материалов (заготовок) в готовое изделие. Рабочий на АЛ выполняет функции наладки, контроля за работой оборудования, загрузки линии заготовками и выгрузки деталей.

По характеру выполняемых работ выделяют линии комплексные, механообрабатывающие, механосборочные, сборочные, штамповочные, сварочные, термические, консервационные, упаковочные и др.

Загрузка, разгрузка и перемещение изделий между рабочими местами осуществляются автоматической транспортной системой. В жесткой (синхронной) АЛ изделия загружаются, разгружаются и передаются от одного рабочего места к другому одновременно или через кратные промежутки времени. При выходе из строя любого станка или механизма все остальные выключаются, и вся линия простаивает.

Гибкая (несинхронная) АЛ состоит из самостоятельно работающих станков. Изделия обрабатываются и передаются от станка к станку неодновременно, через межоперационные накопители. В линии предусмотрены межоперационные заделы, поэтому при выходе из строя какого-либо станка все остальные продолжают работать до полного истощения задела или заполнения последующего накопителя.

Линии бывают спутниковые и бесспутниковые. В первом случае изделия базируются, обрабатываются и транспортируются на приспособлениях, называемых спутниками. Для возврата спутников в начало линии иногда необходимы дополнительные транспортеры.

В зависимости от условий транспортирования изделий с операции на операцию линии делятся на сквозные и несквозные. В сквозной линии транспортирование осуществляется через зону обработки, а время передачи с операции на операцию не совпадает полностью со временем обработки. В несквозной линии транспортирование осуществляется в два приема: вначале вне зоны обработки вдоль линии, а затем поперек линии в зону обработки. Используются также ветвящиеся линии, в которых поток обрабатываемых изделий на той или иной операции делится на несколько, т.е. обработка производится на параллельно действующих станках. В этом случае можно говорить о многопоточной обработке.

Для расширения номенклатуры обрабатываемых деталей используются переналаживаемые линии.

Классификация автоматических линий по конструктивнокомпоновочным признакам приведена на рис. 1.1.

В состав АЛ входят:

  • • автоматическое оборудование (станки, агрегаты, установки и т.д.) для выполнения технологических операций;
  • • механизмы для ориентировки, установки и закрепления изделий на оборудовании;
  • • устройства для транспортировки изделий по операциям;
  • • машины и приборы для контроля качества и автоматической подналадки оборудования;

Признаки

Состав

оборудования

Количество потоков

Зависимость

потоков

Количество типов одновременно обрабатываемых деталей

Степень

переналадки

Компоновка

Расположение

оборудования

относительно

транспортного

потока

Варианты конструкции

Степень совмещения обработки и транспортировки

Стационарные

Роторные

Цепные

Агрегатные

станки

Специализированные станки

Специальные

станки

Однониточные

С зависимыми потоками

Многониточные

С независимыми

потоками

Многопредметные

Переналаживаемые Непереналаживаемые

Лин

ейная

Колы

девая

Прямо

угольная

Зигзаго

образная

Конструктивно-компоновочные признаки

Рис. 1.1. Конструктивно-компоновочные признаки

автоматических линий

  • • средства загрузки и разгрузки заготовок и готовых деталей на линии;
  • • аппаратура и приборы системы управления;
  • • устройства смены инструмента и оснастки;
  • • устройства удаления отходов;
  • • устройства обеспечения необходимыми видами энергии (электричество, пар, инертные газы, сжатый воздух, вода, масло, канализационные системы);
  • • устройства обеспечения смазочно-охлаждающими жидкостями и их удаления и т.д.

В состав АЛ последнего поколения входят также электронные устройства:

  • • «умные» супервизоры[1] с мониторами на каждой единице оборудования и на центральном пульте управления. Они заблаговременно информируют персонал о ходе процессов в отдельных агрегатах и системе в целом и дают рекомендации о необходимых действиях в нештатных ситуациях (например, негативная тенденция технического параметра агрегата; информация о заделах и количестве заготовок; информация о браке и его причинах и т.д.);
  • • статистические анализаторы с графопостроителями, предназначенные для статистической обработки разнообразных параметров работы АЛ (время работы и простоев; причины простоев; количество выпускаемой продукции (всего, уровень брака); статистическая обработка каждого параметра обрабатываемого изделия на каждой автоматически контролируемой операции; статистическая обработка выхода из строя систем каждой единицы оборудования и линии в целом и т.д.);
  • • диалоговые системы селективной сборки, при использовании которых обеспечивается сортировка фактических размеров сравнительно неточно обработанных деталей, входящих в сборочную единицу (сочетание подобранных размеров обеспечивает высококачественные параметры сборочной единицы).

Примеры компоновки автоматических линий для обработки типовых деталей приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Схемы компоновки автоматических линий для обработки

типовых деталей

Компоновка и эскиз

Участок III

Участок II

Участок I

Операции

I II III IV

Назначение и характеристика

Короткая жесткая однопоточная сквозная линия из 3... 5 агрегатных станков для обработки корпусных деталей с 1...5 сторон

Жесткая линия для обработки валов с поперечным расположением оборудования и сквозной зоной прохождения транспортного потока

Ветвящаяся гибкая многопоточная линия для комплексной обработки корпусных деталей с накопителями между участками, сквозная и несквозная на отдельных участках

Линия для обработки валов с коротким циклом обработки, фронтальным расположением оборудования, верхним транспортированием и загрузкой в рабочую зону двуруким автооператором

Жесткая комплексная несквозная линия для обработки несложных зубчатых колес при относительно больших программах выпуска [2] [3]

Следует отметить, что традиционные автоматические станочные линии имеют ряд недостатков, среди которых весьма высокая трудоемкость, а иногда и невозможность переналадки линии на другую обрабатываемую деталь, вынужденные простои работоспособных станков из-за неполадок одного станка или вспомогательного оборудования, использование специальных режущих инструментов и оснастки и др.

  • [1] Супервизор — программа управления задачами, предназначенная для наблюдения и управления всеми задачами в системе управления (процессом обработки, памятью и работой оборудования).
  • [2] Обозначения: 1 — станок; 2 — межоперационный транспортер; 3 — транспортное устройство подачи заготовок в рабочую зону; 4 — накопитель;
  • [3] — автооператор; 6 — портальное устройство; 7 — подводящий транспортер; 8 — отводящий транспортер; 9 — накопитель заготовок; 10 — накопитель готовой продукции; 11 — загрузочно-разгрузочное устройство.
 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >
 

Популярные страницы