
- •Конспект лекций
- •Станки с чпу и гпс
- •I. Введение
- •Тема 1.: Подготовка технологических процессов и производств к автоматизации: модернизация и автоматизация оборудования, диспетчеризация
- •1.1. Предпосылки для создания гап
- •1.2. Уровни автоматизации производства
- •1.3. Особенности автоматизации серийного производства
- •1.4. Общие понятия и определения
- •1.4.1. Гибкость гап
- •1.5. Достоинства и недостатки гап
- •Тема 2: Характеристики и модели объекта
- •2.1.Станочная система гап
- •2.1.1. Принципы построения гап и их основные компоненты
- •2.1.2. Требования к станочной системе
- •2.1.3. Классификация станочных систем
- •2.1.4. Многоцелевые станки
- •Основные направления развития мцс
- •2.2.Автоматизированные транспортно-накопительные системы гап
- •2.2.1. Технические средства атнс
- •4.2. Транспортная система атнс
- •4.2.1. Структуры транспортных систем
- •Устройства транспортирования
- •Накопительные устройства
- •2.2.2. Структурная классификация транспортно-накопительных систем
- •2.2.3. Атсс с автоматизированным стеллажом-накопителем
- •2.2.4. Тнс с конвейером накопителем
- •2.2.5. Комбинированные атсс
- •2.2.6. Транспортные системы функционирующих гап (примеры)
- •Тема 3. Автоматизация управления на базе программно-технических комплексов
- •3.1. Организация управления ап
- •3.1.1. Требования к управлению ап
- •3.1.2. Функциональная схема системы управления гап
- •3.1.3. Подсистемы систем управления гап
- •. Техническая подсистема су гап
- •Организационная подсистема су гап
- •3.1.4. Системы управления гап (примеры)
- •3.2.Система автоматического контроля в гап
- •3.2.1. Задачи автоматического контроля в ап
- •3.2.2. Типовая структура сак в гап
- •3.2.3. Объекты и средства контроля
- •Система технической диагностики
- •Контроль качества обработки на станке
- •Контроль состояния инструмента на станке
- •Контроль с помощью координатных измерительных машин.
- •Тема 4.: Интегрированные системы автоматизации и управления технологическими процессами, производствами и предприятиями, этапы разработки и внедрения.
- •4.1.Обеспечение гап режущим инструментом
- •4.1.1. Структура обеспечения гап инструментом
- •4.1.2. Взаимосвязь числа инструментов и обрабатываемых в гап деталей
- •4.1.3. Емкость и стратегия загрузки инструментальных магазинов
- •4.1.4. Пути снижения затрат на инструментальное обеспечение ап
- •Библиографический список
Основные направления развития мцс
1. Увеличение мощности главного привода, что позволяет использовать инструменты увеличенных размеров, многорезцовые и многошпиндельные головки.
2. Расширение диапазона частот вращения шпинделя и рабочих подач, что в сочетании с высокой мощностью и жесткостью станков позволит применять режущие элементы с оптимальными режимами резания.
3.Сокращение вспомогательного времени благодаря высокоскоростному позиционированию и быстрым перемещениям на холостых ходах, дальнейшее повышение быстродействия работы всех узлов и механизмов станка.
4. Повышение точности и стабильности работы станков в результате улучшения характеристик трения и жесткости направлявших, повышения точности и жесткости приводов подач, применения термосимметричных несущих систем станка, использования методов термостабилизации, влиявших на точность работы узлов.
2.2.Автоматизированные транспортно-накопительные системы гап
Автоматизированные транспортно-накопительные системы (АТНС) определяют собственно структуру ГАП и в автоматизированном режиме организует в нем перемещение и хранение всего потока материалов.
Совокупность транспортной системы с устройствами складирования называется транспортно-накопительной системой (ТНС), Они предназначены выполнять следующие функции:
транспортировать обрабатываемые детали (заготовки) в таре или закрепленные на спутниках на приемные позиции комплекса для оперативного пополнения заготовок в накопителях небольшой вместимости, установленных около каждого станка;
хранить в накопителях большой вместимости межоперационные задели деталей на спутниках или в таре и по командам от ЭВМ транспортировать их на приемные позиции для продолжения обработки;
транспортировать обработанные детали на позиции разгрузки и передавать освободившиеся спутники на позиции загрузки или в накопитель;
транспортировать обрабатываемые детали на позиции контроля и возвращать их на приемные позиции для дальнейшей обработки;
транспортировать при необходимости замены технологическую оснастку и режущий инструмент.
2.2.1. Технические средства атнс
С основным технологическим процессом в ГАП взаимоувязаны не только складирование и перемещение грузов, но и выбор оборудования АТНС. В представленной на рис.13 классификации средств транспорта, накопления и складирования не случайно выделены две группы оборудования: основное и вспомогательное. Так, если основное оборудование разрабатывает централизованно и выпускают серийно, то вспомогательное оборудование зачастую изготовляют по месту, конструкция его, как правило, нетехнологична, а типоразмеры настолько многообразны, что собрать все сведения о них не представляется возможным. Однако без них построить АТНС практически невозможно.
4.2. Транспортная система атнс
4.2.1. Структуры транспортных систем
Доминирующей задачей потока материалов является транспортирование заготовок. Исходя из этого, рассмотрим различные варианты транспортных систем, эффективных для ГАП. Общее их многообразие можно распределить по следующим принципиально различным признакам (рис. 14). Причем, гибкость транспортной системы определяет гибкость ГАП.
Транспортирование деталей может осуществляться:
• на спутниках;
• без спутников.
Второй способ в основном применяется при большой серийности, менее распространен из-за отсутствия широкоуниверсальных промышленных роботов. Используется в основном при обработке тел вращения.
Первый способ широко применяется при обработке корпусных деталей, по той причине, что упрощает автоматизацию смены заготовок благодаря единству установок баз приспособлений - спутников. Однако введение спутников удорожает затраты на создание ТНС, т.к. они достигают 35…50 % от стоимости транспортной системы.
В случае линейной формы транспортной системы заготовки от одной рабочей позиции к другой передаются, например, с помощью транспортера, в жесткой неизменной последовательности.
Замкнутая форма транспортной системы предполагает строго определенное замкнутое направление перемещения заготовок. Такая транспортная система осуществляется, как правило, с помощью роликовых транспортеров, втулочно-роликовых цепей, индуктивных тележек и т.п.
Лучевая форма транспортной системы характеризуется произвольной последовательностью позиций обработки, прерывистым принципом перемещения заготовок, целевым принципом системы управления, использованием центрального склада.
В случае применения сетевой структуры транспортной системы возможна доставка заготовок из каждой позиции ГАП в любую другую позицию. Возможно наличие промежуточного накопителя заготовок.
Лучевая и сетевая структуры транспортных систем реализуется с помощью кранов-штабелеров, кареток-операторов, индуктивных тележек.
Выбор той или иной структуры определяется характером обрабатываемых деталей, составом оборудования, производственными площадями, требуемой гибкостью ГАП, капитальными затратами. Наибольшими возможностями для ГАП располагают лучевая и особенно сетевая структура транспортной системы.
Рис.13. Технические средства АТНС