УПРАВЛЕНИЕ КОМПЛЕКСАМИ МЕХАНООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ

Производство деталей одного наименования с помощью традиционных автоматических линий

Рассмотренные выше системы переработки информации используются для контроля и управления работой одной единицы технологического оборудования, будь то управление оборудованием циклического действия, числовое программное управление или следящие системы, в том числе системы стабилизации. Но переработанная информация используется также и для управления совместной работой комплекса единиц технологического оборудования, индивидуальная работоспособность которых обеспечена одним из рассмотренных способов.

С точки зрения переработки и использования производственной информации все механообрабатывающее оборудование может быть разделено на две группы.

Первая группа представляет собой непереналаживаемое оборудование, предназначенное для массового выпуска деталей одного наименования. Характерным примером такого оборудования являются традиционные непереналаживаемые автоматические линии, например, в автомобильной, подшипниковой, инструментальной и электротехнической промышленности или промышленности вооружений. Здесь с точки зрения информационной технологии не стоит задача планирования и определения очередности запуска деталей, необходимо лишь обеспечить выполнение рабочего цикла автоматической линии и осуществлять мониторинг.

Вторая группа представляет собой переналаживаемое оборудование, предназначенное для выпуска деталей различных наименований, в том числе для мелкосерийного и серийного выпуска. Характерным примером такого оборудования являются переналаживаемые автоматические линии и участки, например, в станкостроительной, радиоэлектронной или в авиационной промышленности. Здесь в задачу информационной технологии наряду с обеспечением выполнения рабочего цикла, программным управлением отдельными единицами автоматического оборудования и мониторингом входит также планирование и определение очередности запуска деталей.

В машиностроении существуют два метода изготовления деталей и сборки изделий — непоточный и поточный.

При непоточном методе производства детали изготавливают партиями на каждой операции, а оборудование размешают по производственной площади группами по технологическому принципу, например, токарный, фрезерный, сверлильный или шлифовальный участки, без однозначной связи с последовательностью выполнения отдельных операций, задаваемой технологическим маршрутом. Сборку изделий также осуществляют партиями на определенных сборочных участках.

При поточном методе производства операции технологического процесса обработки и сборки закреплены за определенными единицами оборудования, которые расположены в порядке выполнения этих операций, а объект производства передается с одной операции на другую с помощью транспортных устройств. Основой такого производства является поточная линия, которой свойственны синхронность и ритмичность и которая характеризуется определенным промежутком времени, необходимым для выпуска одной детали. Этот промежуток времени называется тактом потока.

Если технологический процесс разделен на элементарные самостоятельно выполняемые и контролируемые операции, то он называется дифференцированным. При совмещении на одном рабочем месте достаточно большого числа элементарных операций обработки и контроля технологический процесс называют концентрированным. На практике применяют параллельную, последовательную и смешанную формы концентрации технологического процесса.

Автоматизация производственных процессов при массовом производстве деталей одного наименования может осуществляться на различных уровнях. Наиболее полной следует считать автоматизацию поточного производства на основе автоматических линий.

Традиционная автоматическая линия — это система автоматических машин, установленных в технологической последовательности и объединенных средствами транспортировки, загрузки, контроля, управления, а также удаления отходов.

Автоматическая линия компонуется под определенный вид транспорта и связывается с ним устройствами загрузки (манипуляторами, промышленными роботами, лотками, склизами, подъемниками и др.). В состав автоматической линии наряду с рабочими должны также входить и холостые позиции, которые используются для осмотра и обслуживания. Если линия включает позиции, подразумевающие необходимость участия человека, то она называется автоматизированной.

Информация, обрабатываемая и используемая в традиционных автоматических линиях, может быть разделена на несколько групп в зависимости от вида конкретной автоматической линии. Она может поступать от датчиков, обрабатываться по своему характерному алгоритму и далее поступать на устройства индикации и исполнительные механизмы. Собираться с объекта управления и выдаваться на исполнительные механизмы информация может с различной периодичностью.

Классификация информации, собираемой, обрабатываемой и используемой на автоматических линиях различного типа, представлена в виде классификационной схемы на рис. 18.1.

По технологическому признаку различают линии механообработки, сборки, сварки, окраски, выполнения заготовительных операций, автоматического контроля и испытаний, термообработки и др.

По степени технологической гибкости различают информацию для непереналаживаемых линий, линий групповой обработки, а также для гибких линий. Непереналаживаемые линии проектиру-

Классификация информации, используемой в автоматических линиях ются для обработки одной конкретной детали с массовым масштабом выпуска

Рис. 18.1. Классификация информации, используемой в автоматических линиях ются для обработки одной конкретной детали с массовым масштабом выпуска. Линии групповой обработки проектируются для одной условной детали-представителя, которая включает в себя все характерные для данной группы деталей элементы. Примером такого рода деталей, относящихся к одной группе, могут служить вилки карданных валов, промежуточные валы коробок передач, ступицы колес автомобилей. Гибкие линии предназначены для обработки нескольких типов деталей и более подробно будут рассмотрены в дальнейшем. Следует различать гибкие автоматические линии и автоматические линии с гибкой связью. Гибкая связь между рабочими позициями — это такая связь, которая, как уже говорилось выше, действует только во время переходного процесса, но сама автоматическая линия при этом остается жесткой (непереналаживаемой). В автоматических линиях гибкость связи между рабочими позициями обеспечивается введением накопителей (бункеров) между позициями или участками. Основное назначение таких накопителей — локализовать отказы и предотвратить остановку всей линии в случае временного прекращения работы какой-либо позиции. Накопители, применяемые на традиционных автоматических линиях, бывают сквозные или тупиковые. Сквозные накопители работают постоянно в режимах приема, выдачи или свободного пропуска заготовок (включены последовательно). Тупиковые накопители обычно устанавливаются на стыке участков автоматической линии, обладающих различной надежностью, и работают только в случае отказов соседних участков (включены параллельно). Жесткие связи имеют место тогда, когда деталь транспортируется непосредственно с одной рабочей позиции на другую. При этом, естественно, требуется согласованность времени обработки на соседних рабочих позициях.

По способу базирования заготовок на рабочих позициях различают обработку в спутниках и бесспутниковую обработку. Бесспутниковая обработка применяется тогда, когда транспортировка, ориентация и закрепление деталей на рабочих позициях не вызывают трудностей. К таким деталям относятся различного рода валы и диски, которые имеют оси симметрии. Для автоматизации транспортировки и обработки деталей сложной и/или неудобной конфигурации применяются спутниковые линии. На таких линиях детали устанавливаются в специальные приспособления-спутники. Спутник перемещается вместе с заготовкой по всем позициям обработки, вплоть до последней, а сама заготовка остается жестко закрепленной в спутнике. Возврат спутников на исходную позицию может осуществляться транспортером, расположенным сверху, снизу или сбоку автоматической линии, что во многом определяет ее компоновку.

Наконец, по-разному строятся и управляются собственно автоматические и так называемые роторные линии.

В первом случае процессы обработки и транспортировки деталей чередуются, т. е. заготовка перемещается между рабочими позициями, затем закрепляется на рабочей позиции, где производится выполнение соответствующей операции, затем перемещается на следующую рабочую позицию и т.д.

Во втором случае обработка совмещена с процессом перемещения заготовки. Роторные линии компонуются из загрузочных, транспортных и рабочих (технологических) роторов. Рабочий ротор представляет собой непрерывно вращающийся стол, по периферии которого устанавливаются детали. Над столом размещены соответствующие инструментальные блоки, инструментальные блоки вращаются синхронно с вращением рабочего стола и осуществляют, рабочие движения под воздействием копира.

Роторные линии обеспечивают высокую производительность, но способны выполнять лишь простейшие операции, такие как прошивка, резка, дозировка и др. Они не могут вести точную обработку, а также выполнять обработку деталей сколько-нибудь сложных форм. Потому такие линии нашли свое применение главным образом в пищевой, оборонной и электротехнической промышленности при обработке без снятия стружки простых деталей методами штамповки, выдавливания, пайки, дозировки и др.

В традиционных автоматических линиях как прерывного, так и непрерывного действия (роторных или роторно-конвейерных) задача систем приема, обработки и использования информации сводится в основном к управлению автоматическим циклом и мониторингу, рассмотренным выше.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >