10.6.5 Визначення моменту заміни інструменту

В автоматизації це роблять автоматично за допомогою ЕОМ на основі багатофакторного аналізу. Головними параметрами є:

• тривалість різання (час безпосередньої дії інструменту) призводить до накопичення с системі часу роботи. З іншого боку, в заданий час роботи інструменту, фактична стійкість інструменту коливається в межах 150-300%. Причини можуть бути різні: як виготовлення інструменту, так і різний характер різання

• параметри точності - розміру – керуємось цим параметром

• часто як додатковий параметр використовується вимірювання сили різання чи потужності різання. В пам’яті є гранична потужність різання чи гранична сила різання. Коли вони досягають 0,95 граничного значення і більше інструмент повинен замінюватись

• в оброблюваних центрах ГВС використовується уніфікований інструмент (різальний інструмент плюс оправка). Цей набор називається модульною уніфікацією системи, яка складається зі стандартних модулів, допоміжних інструментів, які поєднуються в різних комбінаціях. Таким чином можна змонтувати різний інструмент

Основні частини::

• базовий агрегат (оправка з конусом 7:24)

• подовжувачі (перехідники)

• місце зміни інструменту

Модульна система дає:

• універсальність (можливість використання на різних верстатах)

• можливість складання різних оправок

• зменшується номенклатура інструментів, що зменшує площі складських приміщень на 20-25%

10.7 Автоматизована транспортно-складська система (атсс)

Це система взаємозв’язаних, автоматизованих, транспортних і складських пристроїв для зберігання, накопичення, розвантаження і доставлення предмету праці і технологічного оснащення. АТСС – є координатором матеріального потоку напівфабрикатів в середині гнучкої системи. Основні функції АТСС:

• прийом, розміщення, облік на складі чи в інших накопичувачах матеріалів, заготовок, готових деталей, напівфабрикатів, технологічної оснастки, що надходить від зовнішніх постачальників

• переміщення заготовок, напівфабрикатів, супутників тари зі складу до позиції установлення заготовки на супутнику чи касети

• між операційне транспортування всього перерахованого і транспортування на склад

• транспортування інструменту зі складу до металорізального обладнання для його заміни і повернення на склад

Ці функції реалізуються за допомогою відповідних транспортних засобів. Транспортні системи відносяться до АСІЗ. АТСС складається з двох підсистем:

• транспортна і складська

Вимогами до першої є гнучкість, доставлення потрібного вантажу в потрібне місце в потрібний час. Здійснюється за допомогою відповідних засобів транспортування.

10.7.1 Засоби транспортування

Існуюче технічне обслуговування (верстати з ЧПК) не здатне компонуватися з транспортними пристроями і потрібна модернізація для забезпечення синхронізації роботи. Модернізація включає:

• виведення на зовнішній розподілювач пристроїв ланцюга

• встановлення здавачів контролю положення

• автоматичне усунення стружки Види транспортерів:

• накопичу вальні візки з доцільним зв’язком

• автоматичні візки, транспортувальні роботи

• підвісний конвеєр з автоматичним адресуванням

• підвісні крани маніпулятори

Всяка транспортна система повинна бути оцінена з позиції часу очікування. Час очікування вантажу на кожному робочому місці не повинен перевищувати 2-3% на обробку партії. Наземний транспорт: рельсовий (потяг) і безрельсовий (автомобіль).

Рельсовий наземний транспорт використовується у виробництві:

• традиційні методи керування – є видача водіям завдання майстром. Мала ефективність. Її можна підвищити якщо використовувати засоби дистанційно зв’язані з водіями. В автоматизованому виробництві засоби автоматизації керування візками використовуються (використовуються транспортних роботів).

Переваги транспортувальних роботів:

• більша гнучкість порівняно з конвеєрами

• більший рівень автономності порівняно з електричними засобами

• транспортні роботи є стаціонарним обладнанням і не потребує окремого робочого місця

• транспортні роботи живляться від бортових автоматичних батарей, що підвищує автоматизацію

Важливим питанням є питання руху транспортних роботів (від слідкування цієї траси). Для цього використовують оптичну систему, механічну, оптично-електронну, індуктивну.

При оптичній системі на підлозі прокладється біла смуга, яка обмацується світло-чутливою головкою.

При використанні механічної системи на підлозі прокладається швелер, в який входить напрямний ролик. Перевагою є простота. Недолік: при зміні транспортера необхідні серйозні переробки.

При використанні оптично-електронних систем візок під час руху орієнтується на маячки.

При використанні індуктивних систем, які є найбільш поширеними (до 85%), мають індуктивну систему стеження побудовану на індуктивному зв’язку транспортного робота з місцем положення, яке утворене замкнутим контуром, дріт його прокладається в заглиблення і заливається епоксидною емаллю. Кабель має напругу в 12 В, частота 30-130 кГц, сила струму декілька мА. Перевагами цієї системи є:

• безконтактний зв’язок між трасою і роботам

• можливість стеження за трасою

• простота системи наведення і керування

Задача транспортного обслуговування вирішується ЕОМ верхнього рівня, який розподілює вантажі. На кожен транспортний робот є мікро контролер (бортова ЕОМ, яка виконує завдання і слідкує за його виконанням). Режим роботи складає 14-16 годин, а потім автомат іде на загрузку. В умовах ГВС є питання забезпечення безпеки руху (щоб візки не зіштовхнулися). Для цього використовується бампери з здавачами зупинки. Є давачі при яких транспортний робот зупиняється при наближенні до іншого транспортера на відстань 1 метр. При припиненні подачі сигналів кабелем йде зупинка, використовуються також сигнальні ліхтарі. В Україні виробником є Львів. Точність позиціювання  1 мм.

Підвісний багаторельсовий транспорт має наступні переваги: суміщення функцій транспортування і накопичення в деяких випадках, економія площі, підлоги і одночасно обладнання, необмежена кількість адрес.

Недоліки: менша гнучкість (бо транспорт визначає конструкцію несучої балки).

Підвісний конвеєр (штовхаючий). Підвісні крани-маніпулятори. Ними є відомі крани балки, в яких механізм підйому замінюється пристроєм проти розгойдування. Для транспортування вантажів є три координатний захват.

Недоліки: періодичне заклинювання крана; необхідність системи проти розгойдування вантажу, виділення коридорів для вантажів з обов’язковим захистом (електронна огорожа).

Заготовки і деталі можуть транспортуватися в упорядоченому і вільному положенні. В не упорядоченому тара являє собою залізний чи пластмасовий ящик орієнтування деталей. Коли деталь попадає в ящик і втрачає свою орієнтацію, тому заготовку потрібно захопити і зорієнтувати. Недоліком є те що при ударі заготовка чи деталь може пошкодитись.

При упорядоченоиму русі використовується пара касети. Особливість касет:

• наявність постійних основних баз у касетах, для точного встановлення біля верстату чи в складальній одиниці

• наявність певної відстані між чарунками касет і між чарунками і основними базами касет.

Складська підсистема. Засоби складування

Необхідність створення складів обумовлене різницею та нерівністю циклів виробництва та рівнем списаної продукції. А в ГВС для забезпечення автоматичного вибору потрібного предмету праці або оснащення після керуючої команди ЕОМ.

Гнучкість складських систем забезпечується багаторядністю, багатоповерхністю та використанням автоматичних роботів – штабелерів.

Функції складів:

• накопичення сировини, матеріалів, заготовок, виробів

• накопичення тари

• комплектування тари та вузлів

• зберігання інструментів, пристроїв та оснащення

• зберігання змінних та запасних пристроїв

• тимчасове накопичення бракованих деталей

• зберігання змінних захватів, змінного оснащення, запасних частин обладнання

• зберігання робочої технологічної документації

• зберігання магнітних носіїв інформації

Автоматизований склад виконує одну, декілька або всі вище зазначені функції. Головні функціональні елементи:

• стилажі

• автоматичні штабелери

• транспортно – складська тара

• пристрої для перевезення тари зі штабелерів до накопичувачів

• пристрої перенесення тари з накопичувачів до транспортних систем та в зворотному порядку

• системи автоматичного керування

Висота стилажів секцій 6, 12, 21, 30 м. Об’єкти можуть зберігатися по різному:

• система закріплених за чарунками об’єктів

• кожен об’єкт валиться в одну різну чарунку

Другий варіант дає більш повне закріплення стану, ніж зберігання. Ті об’єкти, які мають підвищений попит повинні розташовуватися на початку.

Системи автоматичного контролю

САК – це підсистема ГВС, що являє собою сукупність контрольно вимірювальних пристроїв та засобів, які передбачені для передачі і зберігання інформації з метою забезпечення заданої якості продукції.

Функції САК:

• забезпечення потрібної якості і продуктивності через контроль параметрів всіх елементів

• вимірювання та випробування виробів

• вимірювання параметрів технологічних засобів

• забезпечення максимальної ефективності ГВС за рахунок підтримки її в працездатному стані

Типова структура САК:

• верхній рівень забезпечує локальний контроль сукупності автоматизованих систем, для передачі інформації

• контроль РТК і подання на верхній рівень узагальненої інформації про технічний стан об’єктів, що контролюються

• нижній рівень – контроль об’єктів обробки, контроль технічного стану технологічного комплексу в середині чарунки

Автоматизована система видалення відходів

АСВВ – підсистема ГВС, яка складається з сукупності взаємозв’язаних елементів, що забезпечують сервісні умови для реалізації технологічного процесу та видалення відходів виробництва. Функції АСВВ:

• видалення стружки з зони обробки

• транспортування стружки від верстатів

• подрібнення стружки

• знежирення стружки

• магнітна сепарація

• подання мат сильно охолоджувального середовища до зони обробки

• організація енергопотоку

• матеріальне забезпечення

• організація та виконання ремонтів

• організація безпечної роботи

Основна проблема: щоб легко видаляти стружку її треба максимально подрібнити. Верстат потрібно компонувати так, щоб стружка видалялась сама. Важливим є видалення стружки з пристроїв і баз заготовок за допомогою промивної машини.

Найбільш поширеними видами травм є травми чи переломи хребта.

Причини травм:

• непередбачені рухи промислових роботів під час роботи

• відмова технологічного обладнання

• помилкові дії оператора

• знаходження людини в робочому просторі промислового робота при його роботі в автоматичному режимі

• перевищення вантажопідйомності промислових роботів

• нераціональне розміщення засобів керування

• відсутність інформації про ситуацію на РТК

Безпечність РТК забезпечується:

• раціональним плануванням

• безпечна робота технологічного обладнання за допомогою спеціальних пристроїв

Головна мета: виключити знаходження людини і робота в одній точці робочого простору. Загальні вимоги безпеки знаходяться в ДСТ 12.2.072-82.

Засоби безпечної роботи поділяються на два види:

• апаратні

• програмні

Апаратні складаються зі спеціального захисту робочого органу, який подає сигнал при дотику з перешкодою і спеціальних пристроях захисту, які забезпечують зупинку робота при появі людини в зоні його роботи. Найпоширенішим є засоби світлового захисту.

Рекомендована висота огорожі 1,3 м від рівня підлоги при умові, що відстань від огорожі до схвату не менше 800 мм. Огорожею можуть бути труби, сітки.

Огорожа фарбується у вигляді чередуємих полос, шириною 120-200 мм, чорного і жовтого кольорів під кутом 45⁰.

Програмні методи основа їх перевірка стану окремих механізмів та вузлів робота.

Автоматизована система керування

АСК – це підсистема ГВС, яка є організовано – технологічною системою і вирішує задачі планування, диспетчирування і локального керування всіма видами обладнання. АСК – це координатор потоку інформації про фактичний стан виробничого процесу.

Функції АСК не відрізняються від аналогічних функцій неавтоматизованого виробництва. Проте особливістю є те, що в автоматизованому виробництві використовуються для керування керуючо обчислювальний комплекс.

Основні функції АСК:

• керування ГВС та пристосування її до обробки різноманітних предметів праці

• оптимізація роботи обладнання в нормальних умовах і при відмовах

• взаємодія з локальними засобами керування в ГВМ, складом і ЕОМ більш високого рівня

• синхронізація роботи елементів ГВС

• розробка, корегування, зберігання і розподілення керуючих програм

• визначення маршруту обробки за класифікацією однакових деталей

• розробка календарних планів запуску та випуску деталей

• регулювання відхилення від нормального процесу

• діагностування, облік

АСК передбачає можливість реалізації 3-х режимів роботи6

• автоматизація з керуванням ЕОМ

• налагоджувальний режим, коли кожний елемент працює автономно

• напівавтоматична робота, роботою верстата керує СЧПК

Функціонування ГВС

Операційне функціонування роботи ГВС складається з 3-х етапів завантаження:

• при надходженні супутника ГВС сигналом з терміналу вимагає потрібну заготовку. Робітник встановлює заготовку на супутник

• процес. Розпізнання заготовки системою визначає програму обробки і верстат, який забезпечить цю обробку і адресує сигнал супутнику. У випадку відсутності, система буде простоювати доти, доки не звільниться позиція, яка здатна виконувати намічену роботу

• розвантаження. На розвантажувальну позицію надходить супутник, коли термін обробки заготовки закінчується і робітник розвантажує супутник. Далі подається інформація, що супутник вільний і інформація про завершення робочого циклу.

117