Міжопераційні транспортні системи

Розглянемо ряд транспортних засобів та область їх застосування в машинобудівному виробництві.

Широко використовують такі види підлогового колісного транспорту: електронавантажувачі, електрокари, електротягачі, каретки-оператори, приводні та ручні візки. Високоманевреним транспортним засобом, що не вимагає широких проїздів і великих радіусів закруглення, є електричні візки, які прості в управлінні та безшумні. Скорочення інтенсивності вантажопотоків може бути досягнуто шляхом збільшення транспортної партії за рахунок використання електропоїздів без водія. Схема такого поїзда показана на рис. 53. Тягач поїзда має попереду рамку, яка при зіткненні з перешкодою зупиняє електропоїзд. Поїзд рухається за заздалегідь визначеною замкнутою трасою.


Рис. 53. Електропоїзд без водія.
	Рис. 54. Каретка-оператор

Для переміщення вантажів у ГВС широко використовують каретки-оператори (рис. 54). Робота візки здійснюється в автоматичному (управління від ЕОМ) і напівавтоматичному (управління від пульта, розташованого поруч із робочим місцем оператора) режимах. При автоматичному режимі роботи візка по команді, що надходить від керуючої ЕОМ, включається електродвигун приводу переміщення каретки-оператора і датчик позиціонування, розташований в пункті її необхідної зупинки. В автоматизованому машинобудівному виробництві часто використовують самохідні транспортні візки (робокар). Знаходять застосування і часто використовувані в машинобудівному виробництві конвеєри. Для складання великогабаритних машин типу верстатів у потоковому виробництві використовують крокові конвеєри, які дозволяють робити точні вимірювання при складанні (рис. 55).


Рис. 55. Кроковий конвеєр.
Рис. 56. Монорейкові системи: А - зона завантаження; Б1 - зони розвантаження; В, Г, Д - запасні зони, де електроталі автоматично зупиняються до завершення завантаження або розвантаження в зонах Б і Б1; 1 - зона завантаження; 2 - монорейкова траса, 3 - шляхові перемикачі контролю положення стрілок, 4 - соленоїди закриття стрілок, 5 - автоматичні стрілки; 6 - електроталі; 7 - вхідні секції траси перед стрілками, 8 - зона розвантаження.

Стрічкові конвеєри призначені для транспортування штучних вантажів у горизонтальному напрямку. Конвеєри мають тільки пласку форму робочої гілки, потужність та швидкість їх приводу невеликі. Основою конвеєра є гнучка стрічка з прогумованої тканини, що служить одночасно тяговим і вантажонесучим органом. Верхня і нижня гілки стрічки підтримуються роликовими опорами, а постійний натяг стрічки забезпечується гвинтовими натяжними пристроями. Конвеєр укомплектований приводними і натяжними пристроями, приводними і неприродними барабанами, запобіжними пристроями.

Як естакадний транспорт можуть використовуватися пластинчасті конвеєри. Зокрема, їх застосовують для транспортування валів різної довжини в потоковому і непотоковому виробництві. Вони складаються з двох рядів сталевих пластин з пазами. У непотоковому виробництві конвеєр може грати роль накопичувача, якщо пластини розчіплюються. Вали можуть транспортуватися не тільки в горизонтальній площині, але і під кутом до 30°. Переналагодження конвеєра здійснюється шляхом переміщення пластин на клиновому стержні;якщо вали мають інші діаметри, необхідні пластини з іншими розмірами пазів.

Для транспортування виробів в машинобудівному виробництві можуть бути використані і роликові конвеєри. Вони дозволяють транспортувати вироби масою до 200 кг. Ролики можуть бути вільного або примусового обертання. Роликові конвеєри зазвичай розташовують на висоті 800 мм від рівня підлоги для того, щоб здійснювати захват виробу на рівні рук робітника. Роликові конвеєри можуть мати підйомні секції для проходу працюючих, підйомні столи, радіусні секції. Конструктивне оформлення та їх розміри різні. Роликові конвеєри роблять однорядними для передачі напівфабрикатів в однодетальних потокових лініях. У ряді випадків, коли треба мати обгінний шлях, роликові конвеєри виконують у два ряди, однак при ручному переміщенні піддонів з виробами або виробів це незручно.

У машинобудівному виробництві також широко використовують підвісний транспорт, який дозволяє значно економити виробничі площі, забезпечує планувальну гнучкість, дозволяє уникнути зіткнень з обслуговуючим персоналом і наземним транспортом. Недоліками підвісного транспорту є: відносно великі капітальні витрати на влаштування підвісних шляхів, вантажопідйомність визначається несучою конструкцією підвісних шляхів; ускладнене обслуговування та ремонт підвісного транспорту.

На рис. 56, а, показано загальний вигляд монорейкової системи з дистанційним управлінням. Монорейковий шлях оснащено тролеями і двома електроталями (рис. 56, б).

В даний час застосовуються наступні типи перевантажувальних пристроїв: столи точного позиціонування (з фіксуючим пристроєм для точного встановлення тари); столи та візки двопозиційні одно- та двоярусні; роботи і маніпулятори; столи поворотні і конвеєри, вбудовані в конструкції стелажів ; штовхачі і підйомники, орієнтатори і кантувателі. Перевантажувальні пристрої, як правило, відносяться до нестандартизованого устаткування і серійно не випускаються. В якості транспортно-завантажувальних пристроїв в автоматизованому виробництві широкого поширення набули промислові роботи і маніпулятори.

Класифікація транспортних роботів. Роботи можуть бути:

- підлогові і підвісні;

- підлогові можуть бути рейкові та безрейкові;

- безрейкові – такі що тягнуть або буксирні вантажонесучі автоматичні візки;

- вантажонесучі автоматичні візки можуть бути: з встановленим промисловим роботом; з підйомним столом (вантажозахватом); з висувним столом (Гаки вантажозахватні); з поворотним столом (вантажозахватом); з стрічковим конвеєром на столі; з приводним рольгангом на столі.

Сучасні промислові роботи оснащують мікрокомп'ютерами, сенсорними пристроями, що дозволяють підтримувати постійну силу захоплення, і пристроями технічного зору, призначеними для ідентифікації, визначення місця розташування й орієнтації об'єктів, а також контролю окремих розмірів.

Промислові роботи часто використовують як ланки що стикують пристрій транспортної системи з основним обладнанням, в цьому випадку вони перетворюються на гнучкі виробничі модулі. Гнучкі виробничі модулі на базі токарного верстата з переднім (фронтальним) розташуванням робочого органу робота застосовують при виготовленні порівняно коротких деталей. При виготовленні деталей типу валів, коли необхідно захоплювати заготовки одночасно двома захватами, застосовують гнучкі виробничі модулі на базі токарного верстата з верхнім розташуванням портального робота. Приклад використання промислового робота в якості стику пристрою показаний на рис. 57.

Рис. 57. Автоматизована дільниця АСВР-10 токарного оброблення деталей масою до 40 кг. 1 - поворотний кран; 2 - фрезерно-центрувальнийверстат, 3 - токарні патронно-центрові верстати з ЧПК, 4 - рухома каретка з рукою робота СМ40Ф2.80.01, 5 - монорейка, 6 - проміжні накопичувачі для зберігання валів і фланців; 7 - контрольні позиції; 8 - двоканальний рольганг

Пристрої для повороту виробів поділяються на три основні групи: столи для повороту на 90 і 180 ° навколо вертикальної осі; кантувателі для повороту навколо нахиленої осі.

Агрегат завантаження супутників виконує завантаження на робочий стіл верстата напівфабрикату, встановленого на супутник, і вивантаження його після обробки. Завдяки агрегату завантаження супутників забезпечуються: автоматизація процесу завантаження і вивантаження; підвищення продуктивності роботи верстата за рахунок зменшення його простоїв при завантаженні і вивантаженні; скорочення часу переналагодження верстата на виготовлення іншої деталі, пов'язаного із заміною на верстаті пристрою. Агрегат завантаження супутників зображений на рис. 58.

Рис. 58. Агрегат завантаження супутників і його конструктивні елементи

Різні схеми побудови міжопераційних транспортних систем з використанням супутників показані на рис. 59. Повернення супутників за схемою, показаної на рис. 59, а, здійснюється опусканням їх на конвеєр, розташований під верстатами. Ця схема забезпечує скорочення виробничої площі для повернення супутників, але створює незручності, які викликані необхідністю розташування внизу крім конвеєра для повернення супутників і конвеєр для відводу стружки, що викликає складне триповерхове розташування гілок конвеєрів і додаткове засмічення їх стружкою.

На рис. 59, б, повернення супутників здійснюється з одного боку верстатів по стрілці. При цій схемі зручніше обслуговувати лінії, але необхідна додаткова площа для конвеєра, що повертає супутники.

На рис. 59, в, показана обробка заготовки з двох сторін у різних позиціях.

Якщо обробляються напівфабрикати з великим числом позиційних переходів з одного боку і якщо бажано скоротити довжину лінії, доцільно будувати автоматичну лінію за схемою, показаної на рис. 59, г. При обробленні невеликих заготовок будують лінію за схемою, наведеною на рис. 59, д. Агрегатні головки устаткування можуть бути як горизонтального, так і вертикального виконання, але розташовують їх з одного боку лінії, а з іншого розміщують конвеєр, який забезпечує обхід супутника з фронтальної сторони лінії; в разі потреби - без обходу верстатів. Схему, показану на рис. 59, е, застосовують при виготовленні великогабаритних деталей, коли верстати розташовують між гілками руху супутників, тобто головним чином у тому випадку, коли верстати мають вертикальну компоновку і займана кожним верстатом площа невелика.

На розгалужених автоматичних дільницях може бути використано кілька способів поділу потоку:

- транспортні пристрої розміщують під кутом 90 ° один до одного;

- змінюють довжину (крок) переміщення напівфабрикату по конвеєру;

- періодично передають напівфабрикат з одного конвеєра на два-три паралельних конвеєра;

- застосовують спеціальні живильники-накопичувачі для міжопераційного прийому та зберігання виробів.


Рис. 59. Схеми побудови транспортних систем з використанням супутників
	Рис. 60. Планувальні рішення роботизованих комплексів

В автоматизованому машинобудівному виробництві знаходять використання роботизовані технологічні комплекси (РТК), під якими розуміється автономно діюча сукупність засобів виробництва, що включає набір основного і допоміжного обладнання з наявністю промислово робота, що виконує технологічні, допоміжні операції, а також забезпечує повністю автоматичний цикл роботи всередині комплексу і його зв'язок з вхідними та вихідними потоками решти виробництва.У плануваннях РТК зустрічаються п'ять типових схем. Схема РТК.1 включає комплекси, що характеризуються лінійним розташуванням технологічного та допоміжного обладнання

(рис. 61, а). Цей тип планування комплексів створюється на базі роботів, що працюють в декартовій системі координат. Схема РТК.2 характеризується лінійно-паралельним розташуванням основного і допоміжного обладнання
(рис. 61, б). Створюється на базі роботів портального типу з плечеліктевою конструкцією маніпулятора. Схема РТК.3 включає комплекси, створені на базі роботів, що працюють в циліндричній системі координат з горизонтальною віссю обертання («коченням» маніпулятора) (рис. 61, в). Схема РТК.4 створюється на базі роботів, що працюють в циліндричній системі координат, і характеризується круговим розташуванням основного і допоміжного обладнання (рис. 61, г). Схема РТК.5 створюється на базі роботів, які працюють у сферичній системі координат (рис. 61, д). Так як в даний тип схеми входять роботи, які мають широкі функціональні можливості (до шести ступенів рухомості), комплекси використовуються при груповому обслуговуванні різнотипного за схемами завантаження обладнання, а також при виконанні фарбувальних та інших робіт.

В автоматизованому машинобудівному виробництві широке застосування для транспортування деталей і виробів знайшли конвеєрні системи, що дозволяють обслуговувати інтенсивні матеріальні потоки. Зразок такої транспортної системи, що складається з роликових конвеєрів для переміщення та накопичення крупногабаритних кілець підшипників, наведено на рис. 62.Транспортна система, що складається з пилкоподібних і крокових конвеєрів для переміщення та накопичення валиків, показана на рис. 63.Широке використання для поточного і непотокового складального і механообробного виробництв знайшли транспортні системи з роликових конвеєрів, що застосовуються як для переміщення напівфабрикатів, так і для їх зберігання. Приклад такої транспортної системи наведено на рис. 63.


Рис. 61. Типові планування роботизованих технологічних комплексів: 1 - основне обладнання; 2 - промисловий робот, 3 - допоміжне обладнання	Рис. 62. Система роликових конвеєрів для переміщення і накопичення великогабаритних кілець підшипників

	Рис. 63. Система пилкоподібних і крокових конвеєрів для переміщення та накопичення валиків	Рис. 64. Система роликових конвеєрів для переміщення і нагромадження супутників з напівфабрикатами

Список літератури

1. Волчкевич Л. И., Усов Б. А. Транспортно-накопительные системы ГПС. Практическое пособие. –М.: Высш. шк., 1989, 112с.

2. Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине "Технологические основы ГАП" (для студентов специальности «технология машиностроения»), Киев, КПИ, 1990 г.

3. Пуховский E.С. Технологические основы гибкого автоматизированного производства. -К.: Высш. шк., 1989, 240с.

4. Пуховский E.С., Мясников Н.Н. Технология гибкого автоматизированного производства. -К.: Техника, 1989, 207с.

5. Пуховский E.С., Кукарин А.В., Вовченко И.В. Станочное оборудование ГПС: Справочник. -К.: Техника, 1990.

6. Пуховский Е.С. Проектирование и эксплуатация гибких производственных систем металлообработки. Учебное пособие. -К.: УМК ВС, 1991, 172с.

7. Пуховский E.С. Гибкие производственные системы машиностроительного производства. Учебное пособие. -К.: УМК ВС, 1991, 232с.

8. Пуховский E.С., Кукарин А.Б. Проектирование станочных систем многонаменклатурного производства. -К.: Техника, 1997, 221с.

9. Технологический классификатор деталей машиностроения и приборостроения. М.: Изд-во стандартов, 1987, 256 с.

10. Черпаков Б.И., Брук И.В. Гибкие механообрабатывающие производственные системы. Практическое пособие. –М.: Высш. шк., 1989, 127с.

11. Царенко В.И. Промышленные роботы. Практическое пособие. –М.: Высш. шк., 1990, 96с.

ДодатОК

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Національний технічний університет України

«Київський політехнічний інститут»

Кафедра технології машинобудування

Розрахунково – графічна робота

по дисципліні:

Технологічні основи гнучкого

автоматизованого виробництва

Перевірив: Виконав: доцент Малафєєв Ю. М. студент гр. МТ - 91

Петренко В. В.

Київ 2012

Групування деталей

Основою при створенні ГВС будь-якого рівня є груповий технологічний процес механічної обробки. Тому від якості групування залежить ефективність її роботи.

При формуванні групи деталей враховуються наступні ознаки:
1. Спільність елементів, складових конфігурацію заготівки, а отже і спільність поверхонь, що підлягають обробці;

2. Точність і шорсткість оброблюваних поверхонь;

3. Однорідність початкової заготовки і оброблюваного матеріалу;

4. Близькість розмірів початкових заготовок, що дозволяє їх обробляти на одному і тому ж устаткуванні в однотипних пристосуваннях.

5 Серійність випуску деталей і трудомісткість їх обробки за існуючою програмою.

Загальні дані про групу деталей наводимо в таблиці Д1.

Таблиця. Д1

№ дета лі	Назва та позначення	Мате- ріал	Розміри	Маса, кг	Річна про- грама, шт.
Н, мм	BxL, мм
	Корпус 00.05.001	СЧ18		80x210	3,0
	Корпус 00.09.006	СЧ18		75x150	3,8
	Корпус направлючої	СЧ18		125x140
	Корпус підшипника	СЧ18		100x190	4,2

Відповідно до класифікаторів, деталям привласнюється конструкторсько-технологічний код, що складається з коду класифікаційних угрупувань конструктивних ознак і технологічного коду, таблиця Д2.

Таблиця. Д2

№ деталі	Код
	73.0000.465.314. 101 23 ОТ
	73.0000.443.314. 101 23 ОТ
	73.0000.655.314. 101 23 ОТ
	73.0000.554.314. 101 23 ОТ

2. Розробка планів обробки елементарних поверхонь деталей

Плани обробки елементарних поверхонь деталей необхідні для визначення складу переходів кожної поверхні, основних параметрів і номенклатури ріжучих інструментів, часу виконання переходів і тому подібне.

Плани обробки поверхонь деталей і характеристики переходів зводимо в таблицю 3.

Ці дані використовуються при остаточному групуванні деталей, виборі складу і кількості верстатів, формуванні групових інструментальних наладок.

Таблиця Д3.