84, Станочный модуль как элемент гпс.

ГПМ состоит из единицы технологического оборудования, оснащенного устройством ЧПУ (УЧПУ) и средствами автоматизации технологического процесса. ГПМ функционирует автономно, осуществляя многократные циклы, и может встраиваться в ГПС.

В общем случае в состав станочного модуля (т.е. ГПМ, где в качестве технологического оборудования служит металлорежущий станок) входят:

1. станок с ЧПУ;

2. транспортно-накопительная система;

3. механизм автоматической смены заготовок;

4. магазин инструментов и устройство их автоматической смены;

5. устройства автоматического контроля размеров обработанных деталей;

6. устройство контроля размеров режущего инструмента;

7. система опознавания заготовок;

8. система контроля за состоянием процесса резания;

9. механизм автоматической смены элементов зажимных приспособлений.

На рис.2 показан станочный модуль, выполненный на базе двухшпиндельного токарного станка 4 с ЧПУ. Станок имеет механизированные приводы зажимных патронов, ограждения и соответствующие датчики для получения необходимых сигналов о состоянии оборудования, наличии заготовок и т.д.

В состав модуля входит промышленный робот (ПР) 1, оснащенный четырьмя манипуляторами и предназначенный для загрузки - разгрузки станка. ПР способен одновременно взять с транспортно-накопительной системы 6 две заготовки и снять с двух шпинделей станка 4 две обработанные детали.

Кроме того, ПР устанавливает заготовку на призму поворотного стола 5, где она кантуется и одновременно контролируется, что позволяет сократить вспомогательное время. Наличие магазина 3 инструментов и устройства 2 их автоматической смены (в случае износа или поломки резца) обеспечивает работу модуля в течение значительного интервала времени (например, в течение двух смен) без участия обслуживающего персонала.

Рис.2. Токарный гибкий станочный модуль.

На рис.3 показан сверлильно-фрезерно-расточный модуль, предназначенный для обработки крупногабаритных корпусных деталей.

Рис. 3. Сверлильно-фрезерно-расточный гибкий модуль для обработки корпусных деталей.

Модуль имеет поворотный стол 4, стол 5 и подвижную стойку 6. В то время как закрепленная на одном столе деталь обрабатывается, на второй стол загружают очередную заготовку. На стеллаже 1 расположены четыре 30-позиционных инструментальных магазина, а на трехъярусном стеллаже 3 - многошпиндельные коробки. Стойка 6, перемещаясь по направляющим станины 2, подходит к стеллажам 1 и 3 для автоматической замены магазинов и головок. Управление модулем осуществляется от УЧПУ типа CNC.

ГПМ со сменными шпиндельными коробками (рис.4), предназначенный для обработки корпусных деталей в средне- и крупносерийном производстве, компонуется на базе унифицированных узлов.

85 Модули токарного типа, особенности конструкции станка, транспортно-накопительная система, измерительная система, пример токарного модуля.

86. Сиестема инструментального обеспечения ГПС

87.Автоматизированные скаладские системы

88. Гибкие автоматизированные участки (ГАУ):глассификация по назначению,компоновке; оборудование, транспортно-накопительные системы ГАУ.

Гибкий автоматизированный участок (ГАУ) состоит из нескольких ГПМ, объединенных общей автоматизированной системой управления; при этом технологический маршрут обработки деталей предусматривает изменение последовательности использования оборудования. На рис. 6 представлена структурная схема ГАУ для обработки деталей типа тела вращения. Управляющий вычислительный комплекс (УВК) и производственный комплекс связаны между собой через ЭВМ (например, при прямом управлении станками в режиме ЭВМ - УЧПУ) или посредством соответствующей документации (например, при планировании и учете).

Рис.6. Структурная схема ГАУ. Производственный комплекс ГАУ включает в себя: ГПМ, связанные между собой транспортно-накопительной системой; режущий и вспомогательный инструмент; приспособления и оснастку. ГАУ бывают двух типов: 1. АСК (автоматизированная система для обработки корпусных деталей); 2. АСВ (автоматизированная система для обработки деталей типа тел вращения).

ГАУ из станков с ЧПУ, управляемых ЭВМ, используют в мелко - и среднесерийном производстве. ЭВМ выполняет прямое числовое управление группами станков; управление системами, которые обеспечивают каждое рабочее место заготовками, инструментом, оснасткой и УП; планирование и диспетчирование производства. Подготовка УП обработки и ее контроль осуществляет ЭВМ.

ГАУ классифицируют по технологическому назначению и компо­новке.

По технологическому назначению ГАУ из станков с ЧПУ подразде­ляют на три группы: 1) для обработки заготовок тел вращения (фланцы, втулки, валы и т. д.) — участки типа АСВ; 2) для обработки заготовок корпусов (основания, станины, корпуса коробок скоростей, подач и т. д.) — участки типа АСК; 3) для обработки плоских заготовок (панели, крышки, планки и т. д.) — участки типа АСП.

По компоновке различают ГАУ: 1) с линейной одно или многоряд­ной компоновкой (станки расположены в один или несколько рядов, а транспортно-накопительные системы параллельно им); 2) с круговой компоновкой (станки расположены вокруг центрального склада нако­пителя); 3) с модульным принципом компоновки.

В последнем случае ГАУ комплектуется из отдельных унифициро­ванных производственных единиц — модулей, в которые входят одно­типные станки и комплектующие оборудование (УЧПУ, транспорт- но-загрузочные и накопительные устройства, электро - и гидроприво­ды).

Системы управления ГАУ — системы flNC, имеющие одну или две управляющие ЭВМ (рис. 235), станочные УЧПУ и каналы связи. В участках типа АСВ станки оснащены устройствами Н22 — токарные станки и НЗЗ — сверлильно-фрезерные МС, ЭВМ соединена с каждым станком индивидуальным кабелем, по которому осуществляется связь с УЧПУ. Станки могут работать в двух режимах: прямого управления с покадровым вводом управляющей информации от ЭВМ и автоном-

Рис. 235. Структурная схема управления ГАУ

Ном с вводом этой информации с перфоленты посредством фотосчи - тывающего устройства СЧПУ. В сменном задании оператору задаются номера УП. Вызов от ЭВМ требуемой УП выполняет оператор посред­ством декадных переключателей пульта УЧПУ.

В участках типа АСК станки оснащены мини-ЭВМ (типа CNC), УП передается в УЧПУ не по кадрам, а целиком или в виде законченной части. Мини-ЭВМ выполняет все функции ЧПУ. Операции, редакти­рования и корректировки УП имеют индикацию технологической информации на экране.

Управляющая ЭВМ функционирует в режиме разделения времени. У ЭВМ появляется резерв времени, который используется для решения других производственных задач.

Системы централизованного управления организованы по иерар­хическому признаку: устройства более высоких рангов управляют работой устройств низких рангов. Первый ранг составляют исполни­тельные механизмы станка (привода подач, автоматические коробки скоростей, механизмы автоматической смены инструментов, спутни­ков и т. д.); второй ранг устройства станочного управления (элементы цикловой автоматики, дешифраторы команд, механизмы управления приводами).

Третий ранг составляют устройства преобразования кодированной УП в декодированный вид (например, УЧПУ, использующие в качестве программоносителя перфоленту).

Устройством четвертого ранга является мини-ЭВМ. Последняя непосредственно управляет работой ГАУ: подключает те или иные станки; выбирает из долговременной памяти массивы УП, выдает их по запросам, управляет поиском и транспортированием заготовок, инструментов и технологической оснастки. Центральная (большая) ЭВМ — устройство пятого ранга выполняет долгосрочное и оператив­ное планирование производства, решает вопросы загрузки оборудова­ния, разрабатывает УП и осуществляет их автоматическое транспор­тирование, конструкторскую и технологическую подготовку производства. Центральная ЭВМ может управлять несколькими ЭВМ четвертого ранга, однако может и не использоваться на участке.

Автоматизированный участок АСВ—22 (рис. 236) служит для ком­плексной механической обработки заготовок (диаметр до 250 мм, длина до 750 мм) тел вращения единичного и мелкосерийного производства. Обеспечивается полная токарная обработка, сверление, зенкерование, развертывание, цекование отверстий, фрезерование граней, канавок, пазов, лысок. Число наименований заготовок обрабатываемых в год практически не ограничено. Серийность от 5 до 500 заготовок при средней величине партии 20—50 шт.

В состав участка входит 12 станочных и ряд вспомогательных секций, конвейер и ЭВМ. Использован агрегатно-секционный прин­цип компоновки. В число станочных входит девять секций 4 с токар­ными полуавтоматами 1725МФЗ и три секции 3 с МС типа МА2235МФ4. Каждая секция состоит из станка, его гидростанции, электрошкафа, УЧПУ, приемных столов с роликовыми конвейерами для приема тары с заготовками, инструментами и оснасткой. МС имеет магазин из 12 инструментов и выполняет сверлильные и фрезерные работы (УЧПУ типа CNC).

Секция 1 режущего инструмента и оснастки служит для комплек­тации и наладки инструмента, а также для приема использованного. Секция 2 приспособлений и крепежной оснастки имеет аналогичное назначение. В секции J осуществляется сбор СОЖ и стружки, которая поступает от станков по конвейеру в специальных емкостях в уплот­ненном виде. В секции 8 приема — сдачи и ОТК расположена мини - ЭВМ и другое оборудование для приема заготовок и готовых деталей.

Замкнутый напольный тележечный конвейер 6(скорость 18 м/мин) движется в одном направлении и периодически пускается и останав­ливается. Та или иная тележка вызывается по команде от ЭВМ набором адреса. Конвейер-преднакопитель 7 создает определенный задел и позволяет основному конвейеру обслуживать рабочие позиции неза­висимо от поступления партии заготовок. Связь конвейеров реализу­ется тележкой с поворотной платформой, загрузка конвейера 7— поворотным краном. Тара с заготовками или инструментом к рабочим

Рис. 237. Компоновка ГАУ ACK-10

Местам с конвейера 6 транспортируется тележками с механическим приводом.

ЭВМ выполняет технологическую подготовку и оперативное пла­нирование производства и прямое (целенаправленное) управление станками.

Автоматизированный участок АСК—10 (рис. 237) служит для об­работки заготовок корпусов (LxВхН= 750 х 600 х 550 мм) в условиях мелко и среднесерийного производства (размер партии 10—50 шт.). На участке выполняется разметка, обработка плоских поверхностей, от­верстий, пазов, уступов и криволинейных контуров; нарезание резьб в отверстиях (точность обработки отверстий 7—8 квалитет, межосевых расстояний ± 0,02 мм, параллельность и перпендикулярность обрабо­танных поверхностей — 0,01—0,2 мм).

Шесть МС имеют магазины на 36 инструментов. В инструменталь­ном отделении хранится, комплектуется и настраивается на размер 190 наименований режущего инструмента и 90 наименований вспомога­тельного. Для комплектования одного магазина инструментов затра­чивается 60—70 мин.

Участок комплектации приспособлений позволяет из элементов универсально-сборной оснастки (УСО) сообрать 400 типов приспособ­лений. Для закрепления заготовок используют спутники, на которых монтируют элементы УСО.

Транспортная складская система предназначена для создания за­дела заготовок, полуфабрикатов и готовых деталей. Это обеспечивает оптимальную загрузку станков. Для хранения заготовок и готовых деталей использованы двухъярусный, двухрядный ячеечный склад. По команде с пульта диспетчера кран-оператор подается к роликовым конвейерным станциям, которые расположены в зоне загрузки станков. Оператор с помощью крана-манипулятора устанавливает заготовку в приспособлении на спутнике. После обработки от УП происходит разжим спутников, его удаление манипулятором из рабочей зоны в позицию ожидания. Манипулятор затем подает на обработку новый спутник с заготовкой. Спутник автоматически базируется и закрепля­ется. Выполняется обработка согласно УП.

Управление работой участка осуществляется ЭВМ. Каждый агрегат участка может управляться от индивидуального устройства управления или централизованно от ЭВМ.