Реферати українською » Коммуникации и связь » Структури і компонувальні схеми гнучких виробничих модулів і систем


Реферат Структури і компонувальні схеми гнучких виробничих модулів і систем

Страница 1 из 2 | Следующая страница

структури таКомпоновочние схеми гнучких виробничих модулів і систем


>Структурно-компоновочние схеми ДПС

Сучасна ДПС є складну сукупність різного основного і допоміжного технологічного устаткування,транспортно-складской системи, ріжучого, допоміжного і вимірювального інструмента, автоматизованих системам управління і систем забезпечення функціонування. На мал.1 показаноструктурно-компоновочная схема ДПС механічного оброблення, де виділено основні складові її компоненти. Зміна складу і взаємодії компонентів ДПС впливають на структуру.

Аби вирішити різних технологічних завдань ДПС може комплектуватися різним устаткуванням, наприклад однотипними взаємозамінними багатоцільовими верстатами з ЧПУ, різнотипнимидополняющими одне одного спеціалізованими верстатами з ЧПУ (>фрезерними,расточними, токарськими,сверлильними та інших.), і навіть універсальними чи спеціальними верстатами, наприклад зі зняттямзаусенцев, фінішної обробки окремих поверхонь та інших. Устаткування то, можливо сконцентровано в одній виробничої території, і може перебувати у різних місцях. І те в іншому разі продиктовані тим, щоб зробити оптимальні умови для експлуатації конкретної ДПС.

Є різноманітні критерії вибору елементів ДПС, найважливішими серед яких є:

· отримання найбільшої продуктивності, які забезпечують максимальний випускати продукцію необхідного якості;

· зменшення собівартості продукції (скорочення транспортних переміщень,внутриучасткового чи внутрішньоцехового пролежування продукції, зменшення машинного часу обробки деталей тощо.);

· досягнення максимального економічного ефекту (ряд зарубіжних користувачів ДПС вважають, що й видатки ДПС не окупаються не більше 2,5—3 років, що його створення нерентабельно).

Під структурної схемою ДПС слід розуміти розташування компонентів ДПС, які забезпечують найбільш раціональне функціонування всієї системи. У цьому до компонентами ДПС відносять технологічне устаткування, транспортну систему, склади, котра управляє обладнання та т.п. Виробничі можливості ДПС визначають технічні характеристики її окремих компонентів, наприклад ємність складу, чого залежить можливість роботи ділянки як безлюдній технології, чи простої устаткування через взаємовпливу, тобто. через спустошення ємностей магазинів перед верстатом, чи переповнення магазину заготовок після верстата.

Структурна схема ДПС визначається типом оброблюваних деталей, технологічним процесом їх виготовлення. Залежно від типу виробів ДПС може бути призначені обробки корпусних деталей (близько 70 % всіх ДПС), деталей типу тіл обертання (близько тридцяти %) та мішаного типу (небагато).

Малюнок 1 –Структурно-компоновочная схема ДПСмеханообработки: 1 — пристосування — супутники, 2 — інструментальні магазини, 3 —робот-штабелер, 4 — заготівлі та деталі, 5 — монтажний стіл, 6 — нагромаджувачі з автоматичними завантаженням, 7 —обрабативающее устаткування, 8, 9 — самохідні транспортнітележки-робокари,10 — вимірювальна машина, 11 — пункт оперативного накопичення, 12— ЕОМ, 13 — консоль, 14 — відділення заточенняинструмента,15 — відділення комплектації і настрою інструмента, 16 — відділення складанняприспособлений-спутников, 17 — відділення комплектації магазинів

Умовні позначення:

 - автоматизовану систему управління гнучким виробництвом,

 - автоматизовану систему транспортування деталей заготовок і інструментів

Кожна ДПС оснащується своїм технологічним устаткуванням, наприклад багатоцільовими верстатами з ЧПУсверлильно-фрезерно-расточной групи в обробці корпусних деталей і верстатами з ЧПУтокарной і шліфувальної груп в обробці деталей тіл обертання.

Технологічне призначення ДПС серйозно впливає вплинув на вибір структурної схеми ділянки. Наприклад, корпусні деталі обробляються зазвичай, уприспособлениях-спутниках, а тіла обертання немає; тривалість обробки корпусних деталей значно більше, ніж тіл обертання, тому різнівнутриучастковие запаси заготовок та внутрішнього облаштування їхнього зберігання; в обробці корпусних деталей потрібна ширша номенклатура ріжучого інструменту та технологічної оснастки, аніж за обробці тіл обертання, тощо.

ДПС можна створювати як і діючих модернізованихнеавтоматизированних виробництвах, і в знову споруджуванихвисокоавтоматизированних виробництвах.

У першому випадку ДПС є практично автономно функціонуючим комплексом, які є всерединінеавтоматизированного виробництва. Робота такий ДПС необхідно створити додатковівнутрицеховие системи, наприклад, індивідуальний пункт управління з набором відповідного устаткування; проміжні нагромаджувачі заготовок, розташовані поблизу обробного устаткування; максимально поєднати функції збереження і переміщення заготовок і опрацьованих виробів з метою зменшення витрат створеннятранспортно-складской системи та зменшення займаній його виробничої площі; ув'язати роботутранспортно-складской системи ДПС з роботою внутрішньоцехового імежцехового транспорту, й т.д. Слід зазначити, такі ДПС, будучи операційними, чи, щонайбільше, предметними не в достатньо ефективні, оскільки можуть застосовуватися тільки дорасшивания "вузьких місць" під час виготовлення якоюсь однією деталі, а чи не вироби (вузла). Такі ДПС слід розглядати як проміжний етап впровадження автоматизації виробництва.

Більш рентабельні ДПС, із застосуванням яких вирішується комплекс технологічних проблем; виготовлення деталей, а окремих випадках і складання вузла. Часто цієї мети є кілька операційних і предметних ДПС, згрупованих щодо одного виробничому приміщенні. І тут ДПС працює у єдиному цеховому автоматизованому комплексі, створюються автоматизовані системи управління, постачання заготовки, інструментом та інші необхідними матеріалами. Отже зайвими у наявності індивідуальних систем забезпечення функціонування ДПС, що зумовлює використання інших (ніж у випадку автономної ДПС) структурних схем ДПС.

Зазвичай, у структурної схемою такого автоматизованого виробництва верстати можуть групуватися так: токарні і фрезерні нормальної точності для попередньої обробки заготовок із підвищеною потужністю приводу головного руху; фрезерні верстати на довершення обробки; токарні верстати для фінішної обробки; багатоцільові верстатисверлильно-фрезерно-расточной групи тощо. За необхідності поруч встановлюються токарні, фрезерні, шліфувальні верстати різного рівня автоматизації завершення повного технологічного циклу виготовлення деталей (наприклад, обробка класних поверхонь,затупление гострих крайок, зняттязаусенцев тощо.).

Класифікаціякомпоновочних схем ДПС

1.Компоновочние структури (схеми)ГПМ і ДПС характеризують взаємозв'язок основного і допоміжного устаткування — верстатів, обслуговуючих їх транспортних пристроїв,межоперационних складів.

За підсумками досвіду формування структур можна зробити такі висновки.

>Компоновочние структури (схеми) ДПС залежить від серійності виробництва, котрій створюється ДПС. Типовікомпоновочние структури такі (залежно від типів організації матеріальних потоків): з централізованим складом; з проміжним накопичувачем; з комбінованої структурою.

Варіанти розміщення з централізованої структурою застосовують у одиничному імелкосерийном виробництві деталей з великоюстанкоемкостью, і навіть великогабаритних деталей. Реалізовуються вони за схемоюсклад-станок- склад (>Скл-С-Скл) на ДПС з верхнім рівнем управлінняАТСС (рис. 2, чи за схемою дільничний нагромаджувач - верстат - дільничний нагромаджувач (>Н-С-Н) - на ДПС, де потрібно мала місткість накопичення та невисокий рівень управлінняАТСС (рис. 2, б). Варіанти розміщення з проміжним накопиченням реалізуються за схемоюСкл-Н-С-С-Н-Скл іСкл-Н-С-Н-С-Н-Скл у виробництві, потребує частихпереналадок (рис. 2, у і 2, р), і є поширеними.

2. Типовікомпоновочние структури залежно від прийнятої технології поділяються: методом групування однотипного устаткування, у якому спрощується проблема максимальної завантаження устаткування; методом груповий технології -группированиеразнотипного устаткування оптимальної продуктивності, та заодно ускладнюється проблема рівномірної завантаження устаткування; методом жорсткої технологічної послідовності операцій.

У інтегрованому виробництві можна використовувати поєднання зазначених методів.

3. Типовікомпоновочние структури залежно від взаєморозташування робочих зон і зон обслуговування відповідно до методичних рекомендаційМинстанкопрома такі (рис. 3): фронтальна (рис. 3, а); поперечна (рис. 3, б);дипольная (рис. 3, в); кутова (рис. 3, р); кругова (рис. 3, буд); комбінована (рис. 3, є).

Фронтальна, поперечна,дипольная і кутова компонування є лінійними. Найбільш проста лінійна компонування - фронтальна. Вона як і ДПС виготовлення деталей типу тіл обертання з допомогою портальних роботів чи маніпуляторів, і корпусних деталей.

>Рис. 2 - Типи організації матеріальних потоків


>Рис. 3 -Рекомендуемие схеми розміщення основного технологічного устаткування

>Дипольная компонування рекомендується у разі необхідних перестановок і дає можливість промисловому роботу чи маніпулятору обслуговувати два верстата.Поперечная компонування застосовна для ДПС,изготовляющих корпусні деталі деталі типу тіл обертання. Якпристаночного транспорту може застосовуватися конвеєр чи портальний робот.

Умови компонування ДПС дозволяють зменшити її протяжність й доцільні у разі виготовлення деталей типу тіл обертання. Кругове компонування застосовують у ДПС виготовлення різних деталей під час використання як транспортного і завантажувального кошти маніпулятора обертального типу.Комбинированная компонування краща, якщо вона виконується у вигляді грати з квадратними осередками.

4. Типовікомпоновочние структури залежно від способів реалізації подачі інструмента такі: із ручною візком, із загальним автоматичним транспортом для деталей і інструмента; зі спеціальним транспортом для інструмента.

5. Типовікомпоновочние структури залежно від компонуванняАТСС в напрямі протяжності складу такі: вздовж лінії панків; перпендикулярно лінії верстатів; без складу.

Склади вздовж лінії верстатів доцільно використовувати приоднорядном розташуванні верстатів; поперечні склади рекомендуються примногорядном розташуванні верстатів. Планування з поперечним складом займає меншу площа, але потрібно транспорт, обслуговуючий верстати.

6. Способи видалення відходів може бути такими: централізований, який би автоматичну збирання стружки; децентралізований, дешевший, вимагає періодичного обслуговування людиною.

7. Під час проектуваннякомпоновочних структур слід йти до мінімізації використовуваної виробничої площі, сумарного шляху переміщення транспортних засобів (МС) та незначною сумою витрат за створення транспортної системи.

8.Компоновочние структури мають забезпечувати вільний доступ обслуговуючого персоналу до основного і допоміжному устаткуванню, зони їх обслуговування і ремонту.

9.Компоновочние структури би мало бути такими, щоб забезпечувалося узгодження матеріальних потоків зі суміжними ділянками чи цехами.

10. Місткістьмежоперационнихскладов-накопителей має забезпечити зберігання запасу заготовок (напівфабрикатів), очікують обробки на окремих верстатах, з урахуванням часу установки різних деталей, зберігання запасу заготовок (напівфабрикатів), компенсуючого накладені простої устаткування внаслідок його випадкових відмов, оптимізацію завантаження верстатів.

11. Кількість і технічні параметри МС слід вибирати з урахуванням підвищеного коефіцієнта використання верстатного обладнання складі ДПС й можливості роботи у двох основних режимах: автоматичному - з міським управлінням від центральної ЕОМ і напівавтоматичному - з міським управлінням від оператора.

12. Основним принципу побудовиГПМ і ТЗ варто використовуватиагрегатно-модульний, дозволяє на єдиної конструктивної базі реалізовувати різнікомпоновочние структури та технологічні процеси з огляду на специфіку конкретних виробничих приміщень.

13. Основні технічні параметри ДПС [3, 6, 8]. При числі верстатів в ДПС від 2 до 50 (переважно 4...8) ними виготовляють вироби необмеженої номенклатури, але здебільшого тут типу тіл обертання і корпусних деталей.Габаритние розміри виготовлених деталей на супутниках становлять 10...5000 мм, але найчастіше 250...800 мм.

Для транспортування заготовок застосовуються найчастіше рейкові візки йиндуктивно керовані візки -робокари. З іншого боку, знаходять застосування електрокари, крани і роботи.

>Загрузка-разгрузка верстатів ДПС здійснюється найчастіше на супутниках, рідше роботом чи вручну. Разом про те, зміна інструмента в українських магазинах верстатів здійснюється переважно вручну, і рідшеАСИО на супутниках чи касетами.

У ДПС переважно використовуєтьсяЦЭВМ здійснюється 2-ї рівень автоматизації.

>Хронологическая послідовність освоєнняГПМ наступна:

· багатоцільові верстати з ЧПУ, мають однакові технологічні спроби з виконання коласверлильно-фрезерно-расточних операцій; токарні;

· токарні багатоцільові верстати, конструкція і компонування яких визначаються переважним значеннямтокарной обробітку грунту і можливістю комплексної обробки заготівлі завдяки здійсненню заустанов обробки як і осьовим інструментом (свердла,зенкери, розгорнення та інших.);

· фрезерні багатоцільові: переважним значеннямфрезерной обробітку грунту і за високої потужністю приводу головного руху, і великі сили переміщень по координатам;

· шліфувальні;

·зубообрабативающие тощо.

У токарних і токарних багатоцільовихГПМ для автоматизації завантаження заготовок і видалення деталей широко застосовують промислові роботи. Промисловий робот може бути як самостійної одиницею, і конструктивно об'єднаним із головною технологічним устаткуванням.

На рис. 4, а показаний промисловий робот 4 (вид у плані), вмонтований в верстат з управління 3.Тактовий стіл 5 подає заготівлю на фіксовану позицію. Промисловий робот знімає заготівлю та встановлює їх у робочу зону верстата 2. Після опрацювання виготовлена деталь знімається і встановлюється роботом ж позиціютактового столу. Потім систему управління / промислового робота подає сигнал переміщеннятактового столу однією крок: готова деталь переміщається в іншу позицію, але в її місце надходить нова заготівля. Системи управління верстати й робота найчастіше об'єднують до однієї систему управлінняГПМ.

а - вмонтованого в верстат; б - портального; в - поруч ізтокарним верстатом; р - вбудованого в багатоцільовийГПМ

На рис. 4, б показаний портальний промисловий робот 4, встановлений над верстатом 2 (основний видГПМ) з управління 3. Нагромаджувач заготовок 5 якподдона розміщений поруч із верстатом. Длязагрузки-разгрузки заготовок робот переміщається по порталу, асхват робота в вертикальному напрямі.

На рис. 4, в показаний промисловий робот 4, установлений поруч зі верстатом 2 та працює в циліндричною системі координат. Завантаження заготовок твориться з допомогоютактового столу 6 і промислове: робота 4 в верстат 2, як це було розглянуто вище.

Промислові роботи застосовують у токарних, а й у інших верстатах. На рис. 4, р показано схема (вид у плані) застосування промислового робота вмногоцелевом верстаті 2, призначений виготовлення корпусних деталей. Поруч із верстатом 2 перебуває стелаж 7 для накопичення заготовок 8 і деталей. Промисловий робот 4 встановлюємо заготівлі зі стелажа в робочу зону верстати й переносить деталі із робітничого зони в стелаж.

Верстати різних видів за наявності у складі промислових роботів дістали назвуроботизированних технологічних комплексів (>РТК). Початком (входом) комплексу, й його закінченням (виходом) є різноманітних нагромаджувачі (див. рис. 4). ТакіГПМ якРТК застосовують уГАУ чиГАЦ.

Типовікомпоновочние схеми ДПС

>ГАЦ 1-го рівня автоматизації виготовлення промислових роботів, створений на Московському верстатобудівному об'єднанні "Червоний пролетар", показаний на рис. 5. Цех складається з ділянок верстатів, зібраних за групами: багатоцільових з накопичувачем 1 супутників, токарних 10, свердлильних 2 та інших, оснащених промисловими роботами. Передбачено ділянку унікального устаткування й ділянку складання промислових роботів. Транспортна система, котра зв'язує ділянки верстатів зі складом малих і середніх заготовок 8 і складом великих заготовок 9, виконано з урахуваннямробокаров 7, переміщаються по заданої траєкторії, забезпеченої прокладанням низькочастотного кабелю в підлозі. Транспортна система включає у собі три основнихробокара і тільки запасний. Від автоматизованого складуробокар із вантажем то, можливо за завданням ЕОМ (малюнку не показано) спрямований за будь-яким із робочих маршрутів. Уздовж зазначених маршрутів розташовані позиції 3 вивантаження піддонів із вантажем, що надходять зі складу, і навантаження піддонів із вантажем,возвращающимся з виробничих ділянок в склад. Але тут розташовуютьсявидеотерминали Т для зв'язку операторів ділянки зі складом.

>Рис. 4 - Схеми розташування промислових

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація