7.2 Складской модуль гпс

Устройства складирования в ГПС служат для хранения заготовок, частично или полностью обработанных деталей, а также технологической оснастки и режущего инструмента. К ним относятся центральные склады (централизованное хранение) и пристаночные накопители малой емкости (децентрализованное хранение). Последние повышают эффективность многооперационных станков с ЧПУ при их автономном использовании, что особенно важно в случае выхода из строя отдельных подсистем ГПС.

Центральный склад выполняется в трех вариантах: в виде стеллажа-накопителя со штабелером, конвейера-накопителя и в комбинации первого со вторым. В последнем варианте связь между ними осуществляется специальной транспортной тележкой.

Стеллаж-накопитель может быть различного конструктивного исполнения: одно- и двусторонним, одно- и многоярусным. Обслуживание стеллажа осуществляется штабелером (рис. 7.2).

Рис. 7.2. Стеллаж-накопитель со штабелёром

Конвейеры-накопители обычно выполняются замкнутыми цепными, роликовыми, ленточными и комбинированными роликоцепными.

Центральный склад помимо функций хранения выполняет функции выравнивания потоков заготовок и обработанных деталей. Это необходимо для сокращения времени обслуживания станков. Очередь требований, возникающих в системе, относится к центральному складу. Удовлетворение этой очереди осуществляется с учетом очередности поступления заявок или на основе заранее определенных приоритетов.

Наличие центрального склада обуславливает независимость друг от друга рабочих позиций, так как он может выполнять функции промежуточного накопителя при передаче заготовки с одного станка на другой.

Способы хранения заготовок в складе определяются их видом и принятой технологией обработки. При обработке корпусных деталей наибольшее распространение получила паллетизация. В этом случае заготовки устанавливаются вручную на универсальные приспособления-спутники (паллеты), имеющие базовую плиту с сеткой пазов и отверстий, предназначенных для установки сменных базирующих и зажимных элементов. Паллеты имеют два точных координатных отверстия, по которым осуществляется единая установка ее на рабочих позициях станков, работающих в ГПС. Использование паллет на 30...35% увеличивает стоимость складского модуля.

В настоящее время на некоторых зарубежных фирмах (в ФРГ) находят применение переналаживаемые приспособления с ЧПУ. В этих приспособлениях, жестко закрепленных на столах станков, переналадка базирующих и зажимных элементов осуществляется автоматически по заданной программе от ЭВМ. В этом случае отпадает надобность в паллетах, и корпусные детали устанавливаются в приспособление промышленным роботом (ПР).

Заготовки тел вращения хранятся в контейнерах или в магазинах. Внутри магазина устанавливаются поддоны, на которых на унифицированных элементах находятся заготовки. Поддоны в магазине хранятся штабелями. Магазин имеет привод, который выдвигает каждый поддон в отдельности для подачи его на тактовый стол для перемещения в зону, обслуживаемую ПР.

Складские модули обычно предусматривают хаотичное хранение, т.е. ячейки склада не закрепляются за каким-то определенным видом изделий или тары. Обычно емкость склада ГПС механической обработки составляет 100-150 паллет (магазинов).

7.3 Транспортный модуль

Под транспортным модулем понимается транспорт, функционально связанный с основным и вспомогательным оборудованием ГПС и обеспечивающий перемещение заготовок, обработанных деталей, режущего инструмента, сменных агрегатов и узлов (например, многошпиндельных головок) и др. В состав транспортного модуля могут входить также устройства для подачи СОЖ, сбора и удаления стружки (отходов производства). Структура транспортного модуля приведена на рис. 7.3.

Доминирующей задачей потока материалов является транспортирование заготовок и деталей, частично или полностью обработанных.

Следует отметить, что гибкость транспортной системы в значительной степени определяет гибкость всей ГПС.

Рис.7.3. Структура транспортного модуля ГПС

Общее многообразие транспортных систем, применяемых в ГПС, можно классифицировать следующим образом (рис.7.4.).

В случае линейной структуры транспортной системы, например, в поточных линиях, заготовки от одной рабочей позиции к другой передаются с помощью транспортера в жесткой и неизменной последовательности. Для гибких технологических систем такая форма транспортной системы мало эффективна.

Замкнутая структура транспортной системы предполагает строго определенное замкнутое направление перемещения заготовок. Такая транспортная система осуществляется, как правило, с помощью роликовых транспортеров, втулочно-роликовых цепей и т.п. Гибкость системы в этом случае достигается тем, что при неблагоприятных условиях загрузки отдельных рабочих позиций, заготовки могут неоднократно циркулировать в ней. Однако это приводит к возрастанию времени транспортирования.

Структура организации транспортной системы		Последователь-ность позиций обработки	Принцип перемещения	Накопительные свойства	Использование центрального склада	Принцип управления
Линейная		Жёсткая	Прерывистый	Малые	Не используется	Неизменный поисковый
Замкнутая		Произвольная	Непрерывный, прерывистый	Большие	Частичное использование	Поисковый, целевой
Лучевая		Произвольная	Прерывистый	Большие	Используется	Целевой
Сетевая		Произвольная	Прерывистый, непрерывный	Большие	Используется	Целевой, поисковый

Рис. 7.4. Структура транспортной системы ГПС

Лучевая структура транспортной системы характеризуется произвольной последовательностью расположения позиций обработки и предполагает использование центрального склада. Возможности рассматриваемой структуры транспортной системы довольно высокие.

Сетевая структура транспортной системы обеспечивает доставку заготовок на рабочую позицию как через центральный склад, так и минуя его непосредственно с предыдущей позиции. Последнее обстоятельство особенно важно при обработке крупногабаритных и тяжелых деталей.

Рассматриваемая структура транспортных систем не исключает наличие промежуточного накопителя на каждой рабочей позиции.

Выбор той или иной структуры транспортной системы определяется характером обрабатываемых деталей, составом оборудования, производственными площадями, требуемой гибкостью ГПС и капитальными затратами. Наибольшими возможностями для ГПС располагают лучевая и особенно сетевая структура транспортной системы.

В качестве транспортирующих устройств используются рельсовые и самоходные тележки, различного рода краны и конвейеры. Использование в качестве транспорта конвейеров и рельсовых тележек ограничивает гибкость автоматизированной станочной системы. В настоящее время большинство ГПС строится на базе самоходных тележек (роботрайлеров, робокар).

По назначению робокары делятся на следующие виды:

- рабочая тележка для транспортирования грузов;

- тележка-тягач для перемещения груза в прицепных тележках;

- тележка-перекладчик, которая комплектуется механизмами, выполняющими загрузочно-разгрузочные операции в автоматическом режиме.

В состав робокара входят:

- платформа с приводом;

- система управления, включающая в себя бортовую ЭВМ;

- система слежения за движением и устройство путевого контроля;

- система сигнализации и обеспечения безопасности работы;

- аккумуляторная батарея;

- вспомогательная технологическая оснастка.

Маршрут перемещения робокар определяется системой наведения - индукционной или фотоэлектрической. При индукционной системе наведения маршрут задается проволочным проводником, заделанным в пол, по которому течет ток частоты от 5 до 32 Кгц. При фотоэлектрической системе наведения маршрут задается потоком света, отраженного от полосы фольги, наклеенной на пол. Точность позиционирования робокар составляет 1-4 мм.