Файл: Петровский. Автоматизация технологических процессов и производств.pdf

Скачать файл (2,90Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Учебное пособие

Дисциплина: Автоматизация

Добавлен: 15.11.2018

Просмотров: 7077

Скачиваний: 85

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

стема научных исследований (АСНИ); система автоматизированного проекти-
рования (САПР); автоматизированная система технологической подготовки
производства (АСТПП); автоматизированная система управления (АСУ).

Автоматизированная транспортно-складская система (АТСС) – сово-

купность взаимосвязанных автоматизированных складских и подъемно-
транспортных устройств для перемещения, ориентации и хранения предметов
труда и технологической оснастки в производственном процессе.

Автоматизированная система инструментального обеспечения (АСИО) –

совокупность  взаимосвязанных  автоматизированных  средств,  включающая
участки  подготовки  инструмента,  устройства  транспортирования,  накопления,
смены и контроля качества, обеспечивающие подготовку, хранение, автомати-
ческую  установку  и  замену  инструмента.  АСИО  должна  обеспечивать  рацио-
нальное  использование  фонда  машинного  времени  металлорежущих  станков,
сокращение вспомогательного времени при их обслуживании, контроль и уход
за инструментом.

Автоматизированная система контроля (САК) – совокупность взаимо-

связанных автоматизированных средств активного и послеоперационного кон-
троля. Предпочтение должно отдаваться устройствам активного контроля,
обеспечивающим не только контроль состояния режущего инструмента, но и
контроль обрабатываемых заготовок.

Устройства автоматического поддержания точности должны обеспечивать

получение качественного изделия на данной стадии обработки, корректировать
положение режущего инструмента по мере его износа, контролировать измене-
ние размеров детали и выдавать необходимые сигналы в критических ситуаци-
ях. Устройства должны быть универсальными, т. е. обеспечивать контроль всех
операций, выполняемых на станке, иметь минимальные габаритные размеры,
размещаться в станке, а также иметь элементы настройки и регулирования.

Диагностический сигнал, формируемый устройством, должен быть про-

порциональным  изменению  контролируемого  размера  во  всем  диапазоне  опе-
рационного допуска на обработку и пригодным для ввода в систему ЧПУ стан-
ка.  Конструкция  контрольного  устройства  и  вид  диагностического  сигнала
должны быть инвариантны к факторам, присущим процессу резания: действию
стружки, технологической среды (СОЖ, газовая среда и т. д.), изменению уров-
ня  вибрации  механизмов  и  узлов  станка,  переменному  шуму  в  рабочей  зоне
станка, а также изменению температуры заготовки, отклонению твердости ма-
териала и неоднородности физико-механического состава.

Система ЧПУ станка должна обеспечивать возможность задания эталон-

ных значений диагностических сигналов и отклонений от них, прием сигналов
с устройства контроля, их математическую обработку и сравнение с эталонным
значением, а также выполнение математических операций с необходимым
быстродействием и точностью для формирования команд.

На рис. 19 представлена ГПС механической обработки корпусных цилин-

дрических деталей МАК-2, разработанная НИТИ «Прогресс», г. Ижевск. ГПС
предназначена для автоматизированного изготовления сложных корпусных де-

талей цилиндрической формы размерами 150



400 мм из высокопрочных ста-

лей, в том числе закаленных. Тип производства серийный.

Рис. 19. ГПС механической обработки корпусных цилиндрических деталей

ГПС состоит из четырех гибких автоматизированных участков, в состав

которых  входят  многоцелевые  станки,  подвесные  транспортные  роботы  и  мо-
ечно-сушильные  агрегаты,  а  также  гибкий  автоматизированный  участок  уни-
версальных  станков,  транспортно-накопительная  система,  централизованная
система инструментального  обеспечения и интегрированная автоматизирован-
ная система управления.

Основное металлорежущее оборудование ГПС – многоцелевые станки с

ЧПУ токарной группы – модели СТП0220Пр и 16К20ФЗС18; и фрезерно-
сверлильно-расточной группы модели ОЦ1И21, ОЦ1И22, ОЦ1И22Н. Техноло-
гические характеристики ГПС приведены в табл. 15.

Обработка производится в универсальных переналаживаемых приспособ-

лениях с быстросменными наладками. Полнота обработки изделий достигается
применением в составе ГПС участков из многоцелевых станков с ЧПУ для ос-

новных формообразующих операций, а также участков универсальных станков
и слесарных рабочих мест для финишных операций.

Таблица 15

Технологические характеристики ГПС МАК-2

Доля станков ЧПУ,% в общей станкоемкости

– 90

Наибольшие размеры обрабатываемых деталей, мм.

Диаметр

150

Длина

400

Количество станков в ГПС, шт.

В том числе:

многоцелевых с ЧПУ,

универсальных

Площадь, занимаемая ГПС, кв. м.

2630

Запуск деталей производится расчетными партиями, а межоперационное

перемещение грузов – транспортными партиями в единой унифицированной
таре подвесными транспортными роботами.

Обслуживание рабочих мест плановое, по сменно-суточному заданию. По-

следовательность  подачи  грузов  на  рабочие  места:  приспособление,  комплект
инструментальных  наладок,  заготовки.  Подача  грузов  производится  автомати-
чески, а разгрузка в целях безопасности – по запросам с рабочих мест.

Межоперационное хранение грузов производится на приемных столах и в

таре транспортно-накопительной системы. Загрузку заготовок на станки, снятие
со станка и укладку в тару производят операторы станков.

Удаление стружки централизованное, механизированное, специальными

конвейерами скребкового типа. Обеспечение СОЖ централизованное, через
раздаточные колонки.

5.2. Автоматизированная транспортно-складская система

В состав АТСС включают автоматизированные склады, краны, конвейеры,

тележки, промышленные роботы, передающие, тактовые и ориентирующие
устройства.

Структурные единицы АТСС – дорогостоящие громоздкие агрегаты – их

применение должно удовлетворять критериям целесообразности. Они приме-
няются там, где суточные комплекты занимают большие объемы и площади.

Автоматизированные склады предназначены для хранения, приемки и вы-

дачи материальных объектов производственного процесса с максимальным ис-
пользованием объемов складских помещений, высоким уровнем автоматизации
транспортно-погрузочных операций и максимальным быстродействием.

Пример типовой конструкции автоматизированного склада показан на рис.

20.

Склад состоит из модулей. Каждый модуль представляет собой два ряда

многоярусных стеллажей 1, в проходе которых по верхнему и нижнему рельсо-
вым путям перемещается подъемно-транспортный механизм - штабелер 2.

Рис. 20. Автоматизированный склад

В ячейках стеллажей размещаются тара или поддоны с грузом. В переднем

торце стеллажа каждого модуля монтируются столы 3 приема и выдачи груза. В
непосредственной близости от стола устанавливается шкаф 4 управления шта-
белером, содержащий средства автоматики исполнительных механизмов.

Штабелер – подъемно-транспортное устройство, состоящее из колонны с

грузоподъемной  платформой,  на  которой  смонтирован  выдвижной  телескопи-
ческий  грузозахват.  По  команде  ЦПУ  на  загрузку  склада  штабелер  подает  на
приемное  устройство  пустую  тару  или  приспособления-спутники,  которые  за-
гружаются заготовками, затем транспортируются в заданные ячейки стеллажа.
При  поступлении  команды  на  разгрузку  склада  штабелер  забирает  тару  или
приспособления-спутники  из  ячеек  стеллажа,  транспортирует  и  устанавливает
их на стол загрузки-разгрузки.

Таблица 16

Технические характеристики автоматизированных складов

1 Высота склада, м

4 - 8

2 Длина склада, м

10 - 60

3 Число модулей в складе

1…6

4 Грузоподъемность штабалера, кг

100…1000

5 Грузозахват

телескопический

6 Габаритные размеры тары (поддона) в плане, мм

от 300



400 до 800



1200

Управление складом ведется оператором с клавиатуры ПЭВМ. Система

управления складом связана с ЦПУ производственного комплекса, откуда зада-
ется автоматический режим работы. Система управления позволяет произво-
дить учет, обработку, систематизацию и вывод данных по хранимым объектам.

Краткие технические характеристики автоматизированных складов приве-

дены в табл. 16.

А-А

Универсальными транспортными средствами являются напольные автома-

тизированные платформы. Для выполнения погрузочно-разгрузочных операций
их оснащают различными подъемными, поворотными и выдвижными столами
или промышленными роботами. Платформы, оснащенные программируемыми
системами управления, называют транспортными роботами (ТР). Пример кон-
структивного исполнения ТР представлен на рис.21.

Рис. 21. Транспортный робот KMR iiwa

компании KUKA Roboter GmbH

https://www.youtube.com/watch?v=ymAgKy

MF82s&feature=youtu.be

Рис. 22. Транспортный робот ММТ-400

компании

Neobotix GmbH

http://www.neobotix-robots.com/transport-

systems.html

Таблица 17

Технические характеристики транспортного робота KMR iiwa

Платформа