4. Структура гап. Основные понятия и уровни сложности. Разновидности гибких производственных систем (гпс)
Перед разработчиком проекта ГПС возникают задачи различной сложности в зависимости от уровня и степени проработки механообрабатывающей или сборочной системы. В связи с этим выделяют пять уровней ГПС, которые отражаются в следующей структурной схеме:
ГАП
ГПК
ГПМ
РТК
ГПС
… …
ГАЛ ГАУ
1 уровень 2 уровень 3 уровень 4 уровень 5 уровень
(завод) (цех) (участок) (рабочее место) (раб. место)
Рисунок 6 – Структура современного ГАП и уровни сложности проектов
ГАП – гибкое автоматизированное производство – совокупность отдельных производственных комплексов цехового уровня, обеспечивающих выпуск заданной продукции (включая механическую обработку, сборку и т.д.), а так же необходимый набор технических служб и отделов, объединенная в единую систему управления предприятия в виде АСУП.
ГПК – гибкий производственный комплекс – подразделение цехового уровня, состоящее из нескольких гибких производственных систем, и ориентированное на конкретную продукцию (ГПК для производства зубчатых колес).
ГПС – гибкая производственная система. Включает в себя несколько единиц технологического оборудования (МРС, прессовое оборудование и т.д.), причем, объединенные единой транспортной системой, имеющего накопители большой вместимости (автоматизированные склады), включая единую систему управления этим оборудованием.
ГАЛ – гибкая автоматическая линия – разновидность ГПС, в которой все технологическое оборудование компонуется строго в порядке выполнения операций технологического процесса, передача деталей от станка к станку происходит по единственно – возможному маршруту. Гибкость здесь обеспечивается переналадкой самих станков на каждый вид обрабатываемых деталей.
Рисунок 7 – Гибкая автоматическая линия (структурная схема)
Характеризуется малой занимаемой производственной площадью, по этому такой вид ГПС рекомендуется для действующего производства в условиях нехватки площадей, но имеет малую маршрутную гибкость.
ГАУ – гибкий автоматизированный участок – разновидность ГПС, когда технологическое оборудование на участке располагается произвольно по отношению к базовому техпроцессу. Предусматривается общее транспортное устройство, связывающее все станки. Для связи этого устройства со станками разрабатывают специальные приемо-передающие устройства.
Рисунок 8 – Гибкий автоматизированный участок (структурная схема)
Характеризуется повышенной маршрутной гибкостью, так как деталь можно передавать от станка к станку в любой последовательности, при этом маршрутный техпроцесс не нарушается, но увеличивается занимаемая производственная площадь, по этому этот вид ГПС применяют при разработке нового производства.
Маршрут движения выбирается исходя из следующих условий:
Выбор кратчайшего маршрута;
Обеспечение минимальной переналадки станков.
ГПМ – гибкий производственный модуль – одна единица технологического оборудования, снабженная устройством автоматической загрузки и разгрузки деталей (часто используется готовый промышленный робот), кроме того, в нее входит накопитель небольшой емкости (пристаночный), механизмы и устройства контроля деталей, механизмы диагностики оборудования, комплект инструментов, необходимый для данной технологической операции. Всё указанное оснащение должно быть объединено единой системой управления, для чего, обычно, используют систему ЧПУ станка или робота.
РТК – робототехнический комплекс (робототехнологический комплекс) – это одна единица промышленного робота, выполняющего основную технологическую операцию.
Основная технологическая операция – такая операция технологического процесса, которая ведет к изменению размеров, формы, состояния поверхностей детали, изменению конфигурации узла.
Для этого робот оснащается следующим набором оснастки:
приспособлением для зажима детали в рабочей позиции;
захватным устройством;
питателями (для подачи деталей);
ориентирующимиустройствами;
комплектом рабочего инструмента
Вся указанная оснастка также объединяется с системой управления с использованием технологических каналов.