10.5. Организация автоматических поточных линий (апл)
Автоматические поточные линии – это система машин, автоматов, расположенных по ходу технологического процесса и объединенных автоматическими механизмами и устройствами для транспортировки, накопления заделов, удаления отходов, изменения ориентации.
АПЛ могут создаваться:
из агрегатных станков;
из универсальных автоматов и полуавтоматов;
из станков с числовым программным управлением;
из специального оборудования;
из многоцелевых станков (обрабатывающих центров).
АПЛ можно классифицировать по многим признакам.
По степени специализации:
однопредметные;
многопредметные.
По количеству одновременно обрабатываемых деталей на каждой позиции:
со штучной обработкой;
с многодетальной обработкой.
По характеру движения обрабатываемых деталей:
с непрерывным движением деталей;
с периодическим движением деталей.
По степени перекрытия времени транспортировки технологическим временем обработки:
с перекрываемым временем транспортировки;
с неперекрываемым временем транспортировки.
По характеру кинематической связи между оборудованием:
с жесткой связью;
с гибкой связью.
Линии с жесткой кинематической связью между оборудованием снабжаются единым приводным межоперационным транспортом. Основной недостаток таких АПЛ состоит в том, что отказ любого станка влечет за собой остановку всей линии.
Линии с гибкой кинематической связью между оборудованием оснащаются независимым транспортом и бункерными устройствами после каждой операции или после группы операций. При отказе одного из станков все остальные могут работать за счет внутрилинейных заделов.
Наиболее распространены в машиностроении АПЛ, расчлененные на независимые участки с гибкой связью между ними.
Такт АПЛ (rапл) в общем виде может быть определен по формуле
,
где
– машинное время обработки детали на
станке, мин;
– вспомогательное время (установка,
закрепление, снятие детали, подвод и
отвод инструмента) мин;
– время на транспортировку детали, мин.
На АПЛ с жесткой кинематической связью между оборудованием имеют место заделы двух видов:
технологический;
транспортный.
Методика их определения аналогична той, которая используется для однопредметных поточных линий.
На АПЛ с гибкой кинематической связью между оборудованием создаются заделы двух видов:
пульсирующий, который является следствием разновременного отключения станков для настройки, смены инструмента, устранения неполадок;
компенсирующий, который является следствием различных тактов на смежных участках.
Величина компенсирующего задела определяется по формуле
,
где
– величина компенсирующего задела,
шт.;
– время для создания компенсирующего
задела, мин;
и
– меньший и больший такты работы смежных
участков.
Разновидностями АПЛ являются роторные линии.
Автоматическая роторная поточная линия (АРПЛ) представляет собой комплекс рабочих машин (роторов) и транспортных машин (роторов), объединенных единой системой автоматического управления.
Рабочие и транспортные роторы находятся в жесткой кинематической связи и имеют синхронное вращение.
Рабочий ротор – это жесткая система, на периферии которой монтируются рабочие инструменты и механизмы, сообщающие инструментам необходимые движения.
Каждый инструмент на различных участках своего пути совершает необходимые операции.
Транспортные роторы принимают, транспортируют и передают изделия (детали) на рабочие роторы. Они представляют собой барабаны или диски, оснащенные несущими органами.
Рабочие и транспортные роторы соединяются в линии общим синхронным приводом.
Такт АРПЛ определяется по формуле
,
где
– расстояние перемещения заготовки
между двумя смежными позициями;
– скорость движения заготовки.
Продолжительность
производственного цикла (
)
обработки заготовки определяется по
формуле
,
где
– общая длина пути от места загрузки
заготовки до места выдачи детали.
АРПЛ отличается определенным уровнем гибкости и позволяет получить высокие технико-экономические показатели.
Общий вид АРПЛ представлен на рис. 14.
Р
ис.
14. Схема
роторной линии:
1 – магазин-накопитель; 2–5 – транспортные роторы; 6 – приемный магазин; 7 – 9 – рабочие роторы