Организация роторных автоматических линий.

Термины и определения.

Роторный автомат – это рабочая машина, которая самостоятельно выполняет все рабочие вспомогательные ходы кроме операций наладки и устранения отказов в работе. Конструктивным признаком автомата является наличие полного комплекта целевых механизмов, обеспечивающих выполнение рабочих и холостых ходов, необходимых для получения годных изделий.

Рабочий (технологический) ротор является основной структурной единицей автоматических роторных линий или роторно-конвейерных линий.

Автоматическая роторная линия (АРЛ) – представляет собой совокупность технологических и транспортных роторов, установленных на одной станине и объединенных системами управления.

Технологические транспортные роторы образуют роторный модуль, который встраивается в линию, в зависимости вводится ли новая операция.

АРКЛ выполняет те же функции, что и АРЛ, но имеет принципиальное конструктивное отличие: предметы обработки и инструменты отделены от исполнительных органов технологических роторов и размещены на гибких транспортных конвейерах.

(Схемы работы технологического ротора, типовая компоновка технологических и транспортных роторов в автоматических линиях самостоятельно).

Структурная схема АРЛ включает в себя:

1. Технологические или рабочие машины. Они выполняют обработку заготовки изменяя геометрические параметры или физико-химические свойства объектов.

2. Транспортные машины. Осуществляют передачу, изменение ориентации и плотности потоков объектов обработки.

3. Контрольные машины. Обеспечивают сплошной или выборочный контроль объектов обработки.

4. Энергетические машины. Предназначены для преобразования энергии и движений и создании технологических сред и полей.

Классификация АРЛ и АРКЛ.

Все АРЛ и АРКЛ классифицируются по следующим признакам: по видам технологии, по поточности, по виду, типу, структуре потока, по номенклатурности, по гибкости, по степени универсальности автоматов, по виду транспорта по наличию роботов, по виду управления.

Особенно рационально применение АРЛ в следующих случаях: при производстве штампоновых деталей, при производстве изделий прессованием и спеканием, при изготовлении брикетов и таблеток, при выполнении сборочных операций, при выполнении термических и термохимических операций и для выполнения контроля геометрических размеров и физико-химических параметров изделий.

Организация робототехнических комплексов.

Робототехнический комплекс (РТК) представляет собой новые типы систем машин, возможных при широком применении промышленных роботов, обеспечивающих комплексную автоматизацию транспортно-разгрузочных работ, технологических процессов в много номенклатурном производстве.

Под роботизированных комплексом понимается совокупность основного технологического оборудования, роботов и средств оснащения. Состав оборудования РТК строго не регламентируется, а определяется прежде всего его функциональным назначением.

Факторы, предопределяющие применение РТК следующие:

1. Вредные, утомительные, физически тяжелые и опасные для жизни производственные операции, механизация и автоматизация которых традиционным методом невозможно;

2. Погрузочно-разгрузочные и другие вспомогательные операции выполнение которых ограниченно быстродействием рук рабочего и его быстрой утомляемости;

3. Переоснащение производств в целях его интенсификации;

4. Необходимость повышения качества изготавливаемых изделий.

Основными структурными единицами РТК являются промышленные роботы. Выбор их и средств оснащения таким образом, чтобы обеспечить оптимальные условия функционирования основного оборудования.

Схемы компоновки промышленных роботов.

1 робот обслуживает 1 станок, 1 робот обслуживает 4 станка, 1 робот обслуживает 6 станков.

Один промышленный робот обслуживает одну единицу оборудования – простейший РТК. Применение его целесообразно как для коротких (до нескольких секунд) так и для продолжительных (до нескольких минут) технологических операциях.

Один робот обслуживает несколько единиц технологического оборудования. Применение такого РТК возможно в 2-х вариантах: технологические оборудование размещается по окружности, а промышленный робот стационарно в центре и по определенному алгоритму выполняет обслуживание технологического оборудования; технологическое оборудование располагается в одну или несколько линий, а робот перемещается по напольным или подвесным направляющим в соответствии с определенным алгоритмом.

Нескольку взаимосвязанных роботов одновременно обслуживают одно технологическое оборудование. Такая схема применяется в случае одновременного выполнения нескольких операций на одном технологическом оборудовании.

Нескольку взаимосвязанных роботов одновременно обслуживают несколько единиц технологическое оборудование. Такая компоновка целесообразна там, где обработка объектов состоит из многочисленных кратковременных операций.

Для каждой компоновки выбирают тип промышленного робота и составляют циклограмму (структура ритма) установки инструментов и деталей.

Производительность робототехнических комплексов (промышленных роботов).

Часовая производительность , гдеt_оп – время выполнения операций, годовая производительность , гдеПц – производительность за цикл, Fд – действительный фонд рабочего времени.

Рабочий цикл промышленного робота это часть промышленного цикла, характеризующее время его работы , гдеtв – время на выбор заготовки из общей совокупности; tп – время на перемещение детали в рабочую зону, tс – время соединения детали с рабочим органом; tз – время закрепления детали в рабочем органе; tвз – время возврата в исходное положение рабочего органа; tу – время удаления детали из рабочей зоны.

Производительность РТК – количество изготовленных за определенный промежуток времени изделий. Цикловая производительность находится как отношение количества одинаковых одновременно изготавливаемых изделий за один цикл работы к времени цикла, когда РТК работает в автоматическом режиме. Сменная производительность , гдеtшт – норма времени на одно изделие.

Норма времени на одно изделие находится как цикловое время, умноженное на коэффициент, учитывающий затраты времени на организационно-техническое обслуживание, и деленное на количество одинаковых изделий за цикл.

Универсальность РТК характеризуется возможностью изготовления изделий различных по назначению, но имеющих конструктивно-технологическое сходство.

Переход от одного изделия к другому с небольшими затратами на подготовительно-заключительное время.