13. Технологическое оборудование и принципы построения автоматизированных производственных систем

В зависимости от отрасли и типа производства АПС создают на базе различного оборудования: универсального, агрегатного, специального и специализированного, автоматов, полуавтоматов, обрабатывающих центров, станков с ЧПУ, объединенного гибкими или жесткими транспортными устройствами.

Переналадка оборудования в условиях многономенклатурного производства возможна за счет построения АПС по модульно-агрегатному принципу, когда и основное, и вспомогательное оборудование компонуют из типовых модулей, агрегатов, механизмов и пр. Примерами такого оборудования являются агрегатные станки, автоматизированные поточные линии из агрегатных станков, промышленные роботы блочно-модульных конструкций.

По межстаночному транспорту различают следующие АЛ:

• со сквозным транспортом без перестановки изделия;

• с транспортной системой с перестановкой изделия;

• с транспортной системой с накопителями.

По видам компоновки (агрегатирования) различают следующие АЛ:

• однопоточную;

• параллельного агрегатирования;

• многопоточную;

• скомпонованную из роботизированных ячеек.

Такие АЛ получили преимущественное развитие благодаря возможности создания переналаживаемых производств.

Число позиций в АП зависит от степени дифференциации и концентрации, его подсчитывают и выбирают оптимальным с точки зрения получения наибольшей производительности и надежности. Критерием выбора различных компоновок, структуры, состава АЛ с учетом характеристик и функциональной взаимосвязи является в конечном счете производительность и гибкость АЛ.

В целях мобильности производства создают переналаживаемые производственные системы с автоматизированной переналадкой при производстве изделий произвольной номенклатуры. Организационными уровнями таких систем являются производственный модуль, АЛ, автоматизированный участок (АУ), автоматизированный цех (АЦ).

Производственный модуль (ПМ) – система, состоящая из единицы технологического оборудования, оснащенная автоматизированным устройством программного управления (ПУ) и средствами автоматизации технологического процесса, которая автономно функционирует, и ее можно встраивать в систему более высокого уровня.

Производственная ячейка (ПЯ) – частный случай ПМ – комбинация из элементарных модулей с единой системой измерения, инструментообеспечения, транспортно-накопительной и погрузочно-разгрузочной системами, с групповым управлением. ПЯ, как и ПМ, можно встраивать в систему более высокого уровня

Автоматизированная линия (АЛ) – переналаживаемая система, состоящая из нескольких ПМ или (и) ПЯ, объединенных единой транспортно-складской системой и системой АСУ ТП. Оборудование АЛ размещают в принятой последовательности технологических операций.

14. Выбор технологического оборудования и промышленных роботов в автоматизированном производстве

Выбор основного технологического оборудования

Анализ многообразия деталей, подлежащих автоматизированной обработке, и известных АУ показывает, что можно выделить два основных типа производственных участков (отличающихся оборудованием, средствами автоматического транспортирования, структурно-компоновочными решениями): автоматизированные участки для изготовления деталей типа тел вращения (валов, дисков, фланцев, шестерен) и корпусных деталей.

Технологический маршрут изготовления деталей типа тел вращения обычно состоит из предварительной или окончательной токарной обработки, сверлильно-фрезерных операций, термообработки и шлифования. Основной путь автоматизации процесса изготовления деталей типа тел вращения – использование станков с ЧПУ и промышленных роботов. Заготовки располагают на призмах или пазах в накопителях без жесткого закрепления.

Автоматизированные участки для обработки корпусных деталей в основном состоят из многооперационных станков с ЧПУ типа «обрабатывающий центр», объединенных системой автоматической транспортировки деталей с автоматизированным складом. В автоматизированных участках также используют координатно-измерительные, моечные машины и другое дополнительное оборудование.