Файл: Петровский. Автоматизация технологических процессов и производств.pdf

105 

вает и подает команду на отвод шлифовального круга. Размер d

в

 плунжера соответ-

ствует размеру  d

0

  втулки  и  их  разность  равняется  требуемому  зазору  Δ

  3

.  Таким 

образом,  каждый  плунжер  индивидуально  подгоняется  по  диаметру  к  диаметру 
каждой втулки. Так осуществляется автоматическая пригонка плунжеров. 

Обратная связь в данном случае осуществляется благодаря использованию 

датчика Д

1

, измеряющего диаметр плунжера, и датчика Д

2

, измеряющего диа-

метр отверстия втулки. Вычисление разности двух аналоговых сигналов здесь 
реализуется операционным усилителем. Задатчик представляет собой переклю-
чатель или потенциометр со шкалой. В более сложных случаях необходимо ис-
пользовать вычислительную технику. При сборке методом ПВ в этом нет необ-
ходимости. Метод пригонки имеет те же отличия от метода ПВ, что и метод ре-
гулирования. В отличие от метода регулирования метод пригонки требует об-
работки компенсатора. 

Достижение требуемой точности замыкающего звена размерной цепи при-

гонкой состоит в удалении необходимого слоя материала с детали, являющейся 
компенсатором,  для  компенсации  отклонений  размеров  всех  составляющих 
звеньев. Этот метод похож на метод регулирования с неподвижным компенса-
тором. Разница лишь в том, что компенсатор не изготовлен заранее с опреде-
ленными размерами как при методе регулирования, а имеет необходимый при-
пуск, который частично или полностью удаляется при сборке для достижения 
требуемой точности замыкающего звена. 

Пригонка  так  же,  как  и  регулировка,  позволяет  обеспечить  высокую  точ-

ность размера замыкающего звена даже при большом числе составляющих зве-
ньев.  Однако  для  пригонки  необходимо  осуществлять  дополнительную  обра-
ботку  компенсатора  непосредственно  при  сборке,  что  в  ряде  случаев  нежела-
тельно. 

Каждый из перечисленных пяти методов имеет преимущества, недостатки 

и  области  наиболее  эффективного  использования.  Критерием  выбора  метода 
является минимум суммы всех затрат на изготовление составляющих звеньев и 
сборку. 

8.4. Методы и средства транспортирования и ориентирования деталей 

Выбор  системы  транспортирования  является  одним  из  наиболее  суще-

ственных вопросов компоновки сборочных автоматов и автоматических линий. 
Транспортные устройства перемещают детали в соответствии со схемой сборки 
с одной рабочей позиции на другую и осуществляют их ориентацию. 

Наибольшее распространение получили шаговые штанговые транспортеры 

с собачками (рис. 40, а). При работе они совершают простейшее перемещение – 
периодическое возвратно-поступательное. 

Существенным преимуществом шагового транспортера с собачками явля-

ется  простота  движения  и  соответствующая  ей  простота  привода  (гидро-  или 
пневмоцилиндр).  Недостаток  его  – отсутствие  фиксированной  ориентации де-
тали в конце хода транспортера и в процессе транспортирования. В конце хода 

106 

транспортера приходится снижать скорость или устанавливать демпфирующие 
устройства, что удлиняет цикл сборки и усложняет конструкцию. 

Рис. 40. Типы шаговых транспортеров 

Шаговые штанговые транспортеры с флажками (рис. 40, б) позволяют до-

статочно определенно фиксировать обрабатываемую деталь.  

Транспортировка  поршней  (рис.  41)  осуществляет-

ся на приспособлениях-спутниках 2 по направляющему 
рельсу  1  фасонного  сечения  возвратно-поступательно 
движущейся штангой 5 , на которой закреплены фасон-
ные козырьки – флажки 4.  

В  исходном  положении  штанги  5  фасонные  ко-

зырьки  приподняты.  При  перемещении  поршней  3 
штанга вместе с флажками поворачивается на угол 45



 в 

сторону  рельса.  Каждый  вырез  козырька  охватывает 
один спутник 2. При движении штанги вперед происхо-
дит  одновременно  перемещение  вперед  четырех  порш-
ней на одну позицию по всей линии. После этого штанга 
поворачивается  в  первоначальное  положение  и  совер-
шает  обратный  ход.  Поворот  штанги  и  ее  осевое  пере-
мещение  осуществляются  двумя  гидравлическими  ци-
линдрами. 

Транспортеры с флажками требуют более сложного 

привода, чем транспортеры с собачками: нужно осуще-
ствить  дополнительное  движение  –  вращение  штанги, 
затем штанга должна быть заперта, а самопроизвольный 
поворот флажков должен быть исключен. 

3начительно  реже  применяются  грейферные  шаго-

вые  транспортеры  (рис.40,  в),  в  которых  штанга  совер-
шает  поочередно  два  возвратно-поступательных  пере-

мещения в перпендикулярных направлениях с чередованием фаз. Обрабатыва-
емые детали перемещаются жесткими флажками. Конструктивное выполнение 

Рис. 41. Перемещение 

поршней

107 

таких транспортеров обычно сложное. Они применяются только в тех случаях, 
когда подход к захватываемым деталям может быть произведен лишь с опреде-
ленной стороны, причем посадка транспортируемых деталей на позициях тако-
ва,  что  для  перемещения  с  позиции  на  позицию  транспортер  должен  поднять 
деталь вверх. 

Рейнерные шаговые транспортеры (рис. 40, г) представляют собой услож-

ненный вид грейферных. Кинематика их та же. Детали перемещаются не флаж-
ками,  а  закрепленными  на  штангах  захватами,  которые  обычно  расположены 
сверху.  Эти  транспортеры  требуют  сложных  надстроек  над  линиями.  Однако 
для автоматических линий, на которых обрабатываются валы, применение рей-
нерных транспортеров в ряде случаев оправдано. 

Толкающие  шаговые  транспотеры  (рис.  40,  д)  являются  простейшими.  В 

них  толкатель  (обычно  шток  гидро-  или  пневмоцилиндра)  непосредственно 
воздействует на последнюю деталь из сплошной колонны. Вся колонна при хо-
де толкателя двигается одновременно за счет давления друг на друга вплотную 
расположенных  деталей.  Для  начала  движения  массы  деталей  в  дополнение к 
основному толкателю с большим ходом применяют второй – вспомогательный 
транспортер с коротким ходом.  
       Недостаток  толкающих  транспортеров  заключается  в  том,  что  фиксация 
деталей колонны вследствие накопления ошибок линейных размеров не может 
производиться одновременно. Приходится фиксировать их после отвода толка-
теля, начиная с самой дальней от него детали. Из-за этого удлиняется цикл дей-
ствия  линии.  Однако,  несмотря  на  указанный  недостаток,  толкающие  транс-
портеры благодаря их простоте находят широкое применение. 

Цепные транспортеры (рис.40, е) широко применяются в качестве средств 

непрерывного транспорта, однако в качестве шаговых они применяются реже. 
Базирование деталей, перемещаемых звеньями цепи, на позициях производится 

отдельными  устройствами,  что  усложня-
ет  конструкцию  транспортера.  Однако  в 
этих  транспортерах  легко  изменить  шаг. 
Они  обеспечивают  досылку  предметов  в 
базирующие  устройства  за  счет  непре-
рывного движения.  

Методы  ориентации  деталей  в  авто-

матах и автоматических линиях рассмот-
рены выше в разделе 4.3. В гибких авто-
матизированных  производствах  исполь-
зуются универсальные программируемые 
позиционирующие  роботы,  которые  ра-
ботают  в  составе  ГПМ  и  способны  вра-

щать  базовые  детали  вокруг  трех  осей, 
обеспечивая необходимое для сборки по-
ложение  с  высокой  точностью,  см.  рис. 
42.   

Рис. 42. Высокоточный позициони-

рующий робот 

http://www.tetratekproducts.com/Auto

mation.htm

108 

9. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ 

АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА 

9.1. Структура интегрированной автоматизированной 

системы управления. 

В  самом  общем  виде  производственная  система  является  совокупностью 

трех взаимодействующих подсистем: физической (средства производства), ин-
формационной и решающей. Система осуществляет производственные процес-
сы, которые характеризуются наличием, движением и взаимодействием  мате-
риальных и информационных потоков, см. выше п.2.1. 

В  физической  системе  производятся  изделия,  а  решающая  подсистема, 

пользуясь информационной, обеспечивает управление.  

Информационная  и  решающая  подсистемы  образуют  интегрированную 

автоматизированную систему управления (ИАСУ), которая построена на базе 
аппаратных средств, их сетей и программного обеспечения. 

Внутренние и внешние связи в ИАСУ можно представить в виде сложных 

сетей,  отражающих  и  связывающих  физические,  информационные  и  управля-
ющие  потоки.  Сети,  отражающие  физические  потоки,  перерабатывают  и  со-
держат  данные  о  движении  материальных,  трудовых  и  энергетических  ресур-
сов.  Информационные  сети  обеспечивают  разработку  технических  решений  и 
передачу информации между производственными подразделениями и рабочими 
местами. Управляющие сети связывают места принятия решений с местами, где 
эти решения выполняются. 

ИАСУ  предназначена  для  автоматизированного  управления  производ-

ственными  процессами,  конструирования  изделий,  технологической  подготов-
ки производства и изготовления изделий с обеспечением технологической гиб-
кости, высокой производительности и бесперебойной работы.  

В ИАСУ предприятия входят  следующие подсистемы. 



САПР, используемая для конструирования изделий; 



АСУП, используемая для планирования и координации всех подси-

стем ИАСУ предприятия; 



АСНИ, используемая для исследования опытных образцов на соот-

ветствие требованиям технического задания (ТЗ); 



АСТПП,  используемая  для  технологической  полготовки  производ-

ства, управляющих программ для станков с ЧПУ, проектирования техно-
логической оснастки и инструмента; 



Автоматизированная 

система 

организационно-экономического 

управления,  используемая для  текущего и оперативного планирования и 
учет производственных процессов (АСОЭУ); 

109 



Автоматизированная  система  организационно-технологического 

управления,  (АСОТУ)  используемая  для  управления  технологическими 
объектами; 



Система  автоматизированного  контроля  (САК),  используемая  для 

контроля  функционирования  ГПС  и  точности  и  качества  изготовления 
изделий. 

Подсистемы САПР, АСУП, АСНИ объединяют в комплекс верхнего уров-

ня,  на  котором  вырабатывается  стратегия  организационно-экономического 
управления, планируется загрузка и осуществляется подготовка производства. 

На уровне подсистем АСТПП, АСОЭУ, АСОТУ решаются задачи тактиче-

ского  организационно-технологического  планирования  и  управления,  разраба-
тываются  технологические  управляющие  программы  и  осуществляется  непо-
средственное управление технологическим оборудованием в режиме реального 
времени.  

Функционирование ИАСУ связано с обработкой больших объемов инфор-

мации,  необходимой  для  функционирования  автоматизированного  производ-
ства.  Для    организации  и  автоматизированного  управления  производством 
необходима информация: 

- о структуре и характеристиках управляемых СТО, их связях, устройствах 

съема информации и каналах связи; 

- о состоянии управляемых СТО и ИАСУ; 
-  о  состоянии  внешней  среды  и  возмущениях, действующих  на  производ-

ственную систему; 

-  о  допустимых  и  предпочтительных  стратегиях  планирования  и  управле-

ния в ИАСУ; 

- о целях функционирования ИАСУ, критериях ее эффективности, а также 

ограничениях, подлежащих учету. 

9.2.  Уровни управления автоматизированного производства 

 
Информационное  обеспечение  автоматизированного  производства  вклю-

чает совокупность информации, содержащейся в массивах данных, документах, 
сигналах, а также методы ее организации, хранения и  контроля, обеспечиваю-
щие  взаимосвязанное  решение  задач  управления.  В  состав  информационного 
обеспечения производства входит административная, экономическая оператив-
но-производственная,  оперативно-технологическая  и  нормативно-справочная 
информация. 

Административная 

информация 

(распорядительная, 

служебно-

информационная, по личному составу) обеспечивает общее руководство.