3.5. Автоматизация поточного производства
На автоматических поточных линиях непрерывность производственных процессов сочетается с автоматическим их выполнением. Автоматические линии разнообразны в конструктивном, технологическом и организационном отношении. Их можно разделить:
- по степени специализации – одно предметные (массовые) и многопредметные (серийные) линии;
- по числу одновременно обрабатываемых деталей – линии со штучной и много детальной обработкой;
- по характеру транспортировки деталей – линии с непрерывным и периодическим движением;
- по степени перекрытия времени транспортировки технологическим временем обработки – на линии с не перекрываемым и с перекрываемым (полностью или частично) временем транспортировки;
- по характеру кинематической связи – на линии с жесткой и гибкой связью с оборудованием;
- по способу ввода в линию исходного материала и выдачи изделия.
По характеру транспортировки изделия, и по наличию бункерных устройств различают пять основных типов автоматических линий:
Прямоточные автоматические линии – система взаимосвязанных машин автоматов с непосредственной передачей деталей с одной позиции на другую и перемещением изделий на расстояние между рабочими позициями за один такт. На таких линиях создается только технологический (внутрилинейный) задел
Поточные автоматические линии - система взаимосвязанных машин автоматов, но с постепенным перемещением изделия по транспортеру. На таких линиях помимо технологического существует и транспортный задел.
Бункерные автоматические - система отдельных машин автоматов, работающих независимо друг от друга благодаря наличию у каждой бункера и связанных между собой автоматическими транспортерами перегружателями (АБЗОУ)
Бункерно-прямоточные автоматические линии состоят из нескольких участков автоматически взаимосвязано работающих машин автоматов разделенных бункерами. Изделие за такт перемещается по рабочим позициям на величину расстояния между ними.
Бункерно-поточные автоматические линии – та же система машин автоматов, что и в бункерно-прямоточных автоматических линях, различие состоит в том, что изделие по рабочим позициям перемещается постепенно, на габарит изделия за один такт.
Автоматические линии с жесткой кинематической связью оснащаются единым приводным межоперационным транспортером, осуществляющим в соответствии с тактом линии одновременную передачу изделий по всем ее позициям. Отказ любой из единиц оборудования влечет за собой остановку линии, что при недостаточной надежности механизмов приводит к простоям и снижению производительности.
Автоматические линии с гибкой кинематической связью оснащаются независимым межоперационным транспортом и бункерными устройствами после каждой операции либо после групп операций. Бункер обеспечивает независимую работу механизмов при выходе из строя одного из них и способствует непрерывности работы на линии. На таких линиях процесс синхронизируется не по всему циклу, а по группе операций, соответствующих данному участку. Компенсирующий задел определяется по формуле:
Где
и
- меньший и больший такты работы смежных
участков;
- допустимая величина неравенства
усредненных тактов;
время для создания компенсирующего
задела (период компенсации).
Бункера устанавливают через равное число механизмов, либо на участках с равновероятной длительностью простоев, либо при переходе от одного вида обработки к другому. Ритм (такт) автоматической линии определяют по затратам времени
Где
- машинное время обработки на единице
оборудования, мин;
- время на установку, закрепления, снятия
изделия, подвод и отвод инструмента,
мин;
- время на транспортировку изделия, мин.
Роторные линии широко применяются в машиностроении. Рабочие и транспортные роторы имеют жесткую кинематическую связь. Обработка изделий выполняется одновременно с его транспортировкой. Продолжительность пребывания изделия в рабочем роторе зависит от числа расположенных в нем блоков инструментов. При этом ритм выпуска изделий с линии определяется промежутком времени, через который сходит очередное изделие. Роторные линии применимы и в условиях серийного производства, т.к. позволяют производить переналадку для различных изделий со сходной технологией. Они компактны и экономически эффективны.
Современные тенденции в развитии автоматизации поточного производства характеризуются созданием малогабаритных легко переналаживаемых, надежных автоматических линий и роботизированных комплексов.