5 Проектирование гпм для механической обработки деталей

5.1 Общие принципы построения гпм для механообработки

В связи со значительной трудоёмкостью механической обработки в машиностроении и приборостроении, механообрабатывающие модули получили большое распространение. Основу ГПМ для механической обработки составляет автоматический металлообрабатывающий станок с ЧПУ, отвечающий требованиям гибкости при смене выпускаемой продукции. Дополнительные устройства, вводимые в состав модуля, обеспечивают автоматическую работу модуля и его автоматическую перестройку на выпуск модернизированной продукции.

Структура ГПМ для механообработки деталей показана на схеме (рис. 90), где выделены следующие элементы: Н – накопитель; Об – единица технологического оборудования; ВУ – внешнее устройство, обслуживающее оборудование; СУ – система управления модуля; УСО – устройство сопряжения объекта с автоматизированной системой управления ГПС (АСУ ГПС). Технологическое оборудование Об, например металлообрабатывающий станок с ЧПУ, выполняет основные технологические операции обработки деталей. Вспомогательное устройство ВУ обслуживает технологическое оборудование, реализуя функции его загрузки-разгрузки, а также некоторые дополнительные функции: смену инструмента, смену технологической оснастки, переналадку и др. В качестве ВУ может применяться, например, промышленный робот.

Необходимые для работы модуля материальные предметы (заготовки, инструмент, технологическая оснастка) поступают в модуль извне через накопитель Н, обеспечивающий накопление и временное хранение этих предметов. Через этот же накопитель Н из модуля выдаются обработанные детали, использованный инструмент и оснастка.

Управление модулем осуществляется от локальной системы управления (СУ), которая в общем случае может включать систему ЧПУ технологического оборудования и систему управления вспомогательными устройствами (например, систему управления промышленным роботом). При использовании ГПМ в составе ГПС система управления оснащается устройством сопряжения (УСО) с системой управления более высокого уровня иерархии, через него происходит обмен управляющими программами и информацией о состоянии и результатах работы ГПМ. УСО обеспечивает информационный поток между ГПМ и АСУ ГПС.

Для работы оборудования необходимы некоторые технологические материалы. Так, например, для работы металлообрабатывающих станков нужны смазочно-охлаждающие жидкости. Кроме того, в процессе работы ГПМ возникают технологические отходы (например, стружка), которые необходимо удалять. Поэтому в составе ГПМ должны быть соответствующие устройства и системы, выполняющие функции снабжения ГПМ технологическими материалами и удаляющие отходы производства.

В общем случае ГПМ можно представить в виде технологической ячейки, в которую извне подаются заготовки, инструмент, оснастка, технологические материалы и управляющие программы, и в которой происходит формообразование детали. В результате осуществления техпроцесса ГПМ выдаёт обработанные детали, технологические отходы и информацию о своём состоянии.

Для поддержания работоспособности ГПМ и обеспечения заданных его параметров модуль нуждается в сервисном обслуживании.

При встраивании в ГПС поток материальных предметов, необходимых для работы модуля, обеспечивается автоматизированной транспортной системой (АТС) ГПС, с которой модуль должен быть совместим. Это требование выполняется за счет соответствующих конструктивных решений накопителя Н модуля. Информационный поток между модулем и АСУ ГПС создается при подключении системы управления модуля СУ к информационной магистрали АСУ ГПС. При этом должна быть обеспечена информационная совместимость модуля с АСУ ГПС.