Автоматизированные скаладские системы

88. Гибкие автоматизированные участки (ГАУ):глассификация по назначению,компоновке; оборудование, транспортно-накопительные системы ГАУ.

Гибкий автоматизированный участок (ГАУ) состоит из нескольких ГПМ, объединенных общей автоматизированной системой управления; при этом технологический маршрут обработки деталей предусматривает изменение последовательности использования оборудования.
На рис. 6 представлена структурная схема ГАУ для обработки деталей типа тела вращения.
Управляющий вычислительный комплекс (УВК) и производственный комплекс связаны между собой через ЭВМ (например, при прямом управлении станками в режиме ЭВМ - УЧПУ) или посредством соответствующей документации (например, при планировании и учете).

Рис.6. Структурная схема ГАУ.
Производственный комплекс ГАУ включает в себя: ГПМ, связанные между собой транспортно-накопительной системой; режущий и вспомогательный инструмент; приспособления и оснастку.

ГАУ бывают двух типов:
1. АСК (автоматизированная система для обработки корпусных деталей);
2. АСВ (автоматизированная система для обработки деталей типа тел вращения).

ГАУ из станков с ЧПУ, управляемых ЭВМ, используют в мелко - и среднесерийном производстве. ЭВМ выполняет прямое числовое управление группами станков; управление системами, которые обеспечивают каждое рабочее место заготовками, инструментом, оснасткой и УП; планирование и диспетчирование производства. Подготовка УП обработки и ее контроль осуществляет ЭВМ.

ГАУ классифицируют по технологическому назначению и компо­новке.

По технологическому назначению ГАУ из станков с ЧПУ подразде­ляют на три группы: 1) для обработки заготовок тел вращения (фланцы, втулки, валы и т. д.) — участки типа АСВ; 2) для обработки заготовок корпусов (основания, станины, корпуса коробок скоростей, подач и т. д.) — участки типа АСК; 3) для обработки плоских заготовок (панели, крышки, планки и т. д.) — участки типа АСП.

По компоновке различают ГАУ: 1) с линейной одно или многоряд­ной компоновкой (станки расположены в один или несколько рядов, а транспортно-накопительные системы параллельно им); 2) с круговой компоновкой (станки расположены вокруг центрального склада нако­пителя); 3) с модульным принципом компоновки.

В последнем случае ГАУ комплектуется из отдельных унифициро­ванных производственных единиц — модулей, в которые входят одно­типные станки и комплектующие оборудование (УЧПУ, транспорт- но-загрузочные и накопительные устройства, электро - и гидроприво­ды).

Системы управления ГАУ — системы flNC, имеющие одну или две управляющие ЭВМ (рис. 235), станочные УЧПУ и каналы связи. В участках типа АСВ станки оснащены устройствами Н22 — токарные станки и НЗЗ — сверлильно-фрезерные МС, ЭВМ соединена с каждым станком индивидуальным кабелем, по которому осуществляется связь с УЧПУ. Станки могут работать в двух режимах: прямого управления с покадровым вводом управляющей информации от ЭВМ и автоном-

Рис. 235. Структурная схема управления ГАУ

Ном с вводом этой информации с перфоленты посредством фотосчи - тывающего устройства СЧПУ. В сменном задании оператору задаются номера УП. Вызов от ЭВМ требуемой УП выполняет оператор посред­ством декадных переключателей пульта УЧПУ.

В участках типа АСК станки оснащены мини-ЭВМ (типа CNC), УП передается в УЧПУ не по кадрам, а целиком или в виде законченной части. Мини-ЭВМ выполняет все функции ЧПУ. Операции, редакти­рования и корректировки УП имеют индикацию технологической информации на экране.

Управляющая ЭВМ функционирует в режиме разделения времени. У ЭВМ появляется резерв времени, который используется для решения других производственных задач.

Системы централизованного управления организованы по иерар­хическому признаку: устройства более высоких рангов управляют работой устройств низких рангов. Первый ранг составляют исполни­тельные механизмы станка (привода подач, автоматические коробки скоростей, механизмы автоматической смены инструментов, спутни­ков и т. д.); второй ранг устройства станочного управления (элементы цикловой автоматики, дешифраторы команд, механизмы управления приводами).

Третий ранг составляют устройства преобразования кодированной УП в декодированный вид (например, УЧПУ, использующие в качестве программоносителя перфоленту).

Устройством четвертого ранга является мини-ЭВМ. Последняя непосредственно управляет работой ГАУ: подключает те или иные станки; выбирает из долговременной памяти массивы УП, выдает их по запросам, управляет поиском и транспортированием заготовок, инструментов и технологической оснастки. Центральная (большая) ЭВМ — устройство пятого ранга выполняет долгосрочное и оператив­ное планирование производства, решает вопросы загрузки оборудова­ния, разрабатывает УП и осуществляет их автоматическое транспор­тирование, конструкторскую и технологическую подготовку производства. Центральная ЭВМ может управлять несколькими ЭВМ четвертого ранга, однако может и не использоваться на участке.

Автоматизированный участок АСВ—22 (рис. 236) служит для ком­плексной механической обработки заготовок (диаметр до 250 мм, длина до 750 мм) тел вращения единичного и мелкосерийного производства. Обеспечивается полная токарная обработка, сверление, зенкерование, развертывание, цекование отверстий, фрезерование граней, канавок, пазов, лысок. Число наименований заготовок обрабатываемых в год практически не ограничено. Серийность от 5 до 500 заготовок при средней величине партии 20—50 шт.

В состав участка входит 12 станочных и ряд вспомогательных секций, конвейер и ЭВМ. Использован агрегатно-секционный прин­цип компоновки. В число станочных входит девять секций 4 с токар­ными полуавтоматами 1725МФЗ и три секции 3 с МС типа МА2235МФ4. Каждая секция состоит из станка, его гидростанции, электрошкафа, УЧПУ, приемных столов с роликовыми конвейерами для приема тары с заготовками, инструментами и оснасткой. МС имеет магазин из 12 инструментов и выполняет сверлильные и фрезерные работы (УЧПУ типа CNC).

Секция 1 режущего инструмента и оснастки служит для комплек­тации и наладки инструмента, а также для приема использованного. Секция 2 приспособлений и крепежной оснастки имеет аналогичное назначение. В секции J осуществляется сбор СОЖ и стружки, которая поступает от станков по конвейеру в специальных емкостях в уплот­ненном виде. В секции 8 приема — сдачи и ОТК расположена мини - ЭВМ и другое оборудование для приема заготовок и готовых деталей.

Замкнутый напольный тележечный конвейер 6(скорость 18 м/мин) движется в одном направлении и периодически пускается и останав­ливается. Та или иная тележка вызывается по команде от ЭВМ набором адреса. Конвейер-преднакопитель 7 создает определенный задел и позволяет основному конвейеру обслуживать рабочие позиции неза­висимо от поступления партии заготовок. Связь конвейеров реализу­ется тележкой с поворотной платформой, загрузка конвейера 7— поворотным краном. Тара с заготовками или инструментом к рабочим

Рис. 237. Компоновка ГАУ ACK-10

Местам с конвейера 6 транспортируется тележками с механическим приводом.

ЭВМ выполняет технологическую подготовку и оперативное пла­нирование производства и прямое (целенаправленное) управление станками.

Автоматизированный участок АСК—10 (рис. 237) служит для об­работки заготовок корпусов (LxВхН= 750 х 600 х 550 мм) в условиях мелко и среднесерийного производства (размер партии 10—50 шт.). На участке выполняется разметка, обработка плоских поверхностей, от­верстий, пазов, уступов и криволинейных контуров; нарезание резьб в отверстиях (точность обработки отверстий 7—8 квалитет, межосевых расстояний ± 0,02 мм, параллельность и перпендикулярность обрабо­танных поверхностей — 0,01—0,2 мм).

Шесть МС имеют магазины на 36 инструментов. В инструменталь­ном отделении хранится, комплектуется и настраивается на размер 190 наименований режущего инструмента и 90 наименований вспомога­тельного. Для комплектования одного магазина инструментов затра­чивается 60—70 мин.

Участок комплектации приспособлений позволяет из элементов универсально-сборной оснастки (УСО) сообрать 400 типов приспособ­лений. Для закрепления заготовок используют спутники, на которых монтируют элементы УСО.

Транспортная складская система предназначена для создания за­дела заготовок, полуфабрикатов и готовых деталей. Это обеспечивает оптимальную загрузку станков. Для хранения заготовок и готовых деталей использованы двухъярусный, двухрядный ячеечный склад. По команде с пульта диспетчера кран-оператор подается к роликовым конвейерным станциям, которые расположены в зоне загрузки станков. Оператор с помощью крана-манипулятора устанавливает заготовку в приспособлении на спутнике. После обработки от УП происходит разжим спутников, его удаление манипулятором из рабочей зоны в позицию ожидания. Манипулятор затем подает на обработку новый спутник с заготовкой. Спутник автоматически базируется и закрепля­ется. Выполняется обработка согласно УП.

Управление работой участка осуществляется ЭВМ. Каждый агрегат участка может управляться от индивидуального устройства управления или централизованно от ЭВМ.

89. Гибкие автоматизированные линии (ГАЛ): классификация, оборудование, компоновки ГАЛ.

Рассмотрим конструкции гибких автоматических линий (ГАЛ) со сменными шпиндельными коробками для обработки корпусной детали. На рис. 9 показана ГАЛ, осуществляющая двустороннюю обработку деталей. Линия предназначена для полной обработки корпусов дифференциала тракторов семи типоразмеров. Для обработки деталей всех модификаций требуется 46 многошпиндельных коробок.

Рис. 9. ГАЛ со сменными шпиндельными коробками.

В состав ГАЛ входят два модуля 1, каждый из которых имеет два магазина 8 шпиндельных коробок. ПС 5 с закрепленными на них заготовками подаются на линию с помощью устройства 6 автоматического подвода и смены ПС. При установке новой детали на ПС меняются зажимные приспособления или их элементы.
Для многосторонней обработки детали используют поворотный стол 4 с устройствами 3 для зажима ПС. На силовых узлах, выполненных в виде крестовых столов, смонтированы механизмы для базирования и закрепления шпиндельных коробок 2, которые подводятся к силовым узлам спомошью роликовых конвейеров.
Смену шпиндельных коробок производят на позиции 9. Шпиндельные коробки транспортируются из магазина 8 шпинделями вверх, что обеспечивает стабильное положение инструмента, облегчает его наладку и подналадку. Замена шпиндельных коробок на рабочей позиции осуществляется специальным устройством 7.
Силовые узлы управляются с пульта 10 УЧПУ 11, а транспортная система - ПК 12. ГАЛ оснащена системами диагностирования и информации состояния. Информация поступает на дисплей 13.

Компоновка ГАЛ обеспечивает обработку деталей с четырех сторон. Время закрепления деталей на ПС и снятия с ПС совмещено со временем обработки. Детали одновременно обрабатываются с двух сторон, после чего поворачиваются на 90° и обрабатываются с двух других сторон. Наибольшее время обработки одной детали 30 мин.
ГАЛ для обработки тел вращения строится из станков с ЧПУ, управляемых от ЭВМ. В качестве транспортно-загрузочной системы используются транспортеры различных типов, ПР и набор вспомогательного оборудования (накопители и т.п.).
На рис. 10 показана ГАЛ для комплексной обработки деталей типа валов и валов-роторов электродвигателей. Предусмотрена обработка 38 типов валов длиной до 1200 мм, диаметром до 320 мм и массой до 130 кг.
ГАЛ включает в себя следующее технологическое оборудование, расположенное в соответствии с процессом обработки:

1. два токарных станка 4 с центральным приводом доя одновременной обработки вала с двух сторон;

2. два шпоночно-фрезерных станка 6 для одновременного фрезерования канавок под призматические шпонки на концах двух валов;

3. круглошлифовальный станок 7 для шлифования шейки вала под место посадки крыльчатки вентилятора; сборочная установка 8 для горячей запрессовки крыльчатки вентилятора на вал (для этого крыльчатки нагреваются в пета 9 и устанавливаются на холодные валы);

4. участок 10, где вал с крыльчаткой вылеживается на транспортере до охлаждения;

5. два круглошлифовальных станка 7 для шлифования обоих концов вала;

6. два одношпиндельных токарных станках 11 для обработки наружного диаметра ротора;

7. автоматизированная моечная установка 12 с цепным транспортером 13 и сушилкой 14;

8. три балансировочных станка 15 с ручным управлением.

Оборудование связано в ГАЛ с помощью системы ленточных транспортеров 2 и тринадцати портальных манипуляторов 3. В начале линии расположен накопитель 1 заготовок.

Рис.10. ГАЛ для обработки валов.

В составе ГАЛ предусмотрены измерительные позиции 5, куда детали поступают после выполнения всех технологических операции. Позиции 5 в сочетании с микропроцессорными УЧПУ обеспечивают коррекцию положения инструмента на станках.

90. Схемы шлифования

91. Схемы зубодолбления и зубофрезерования