книги из ГПНТБ / Зак И.С. Автоматизация процессов сборки швейных изделий (основы построения оптимального ряда полуавтоматов)

наковых или различных контуров, то при воспроизведении таких контуров рабочие и транспортные перемещения можно выполнять с помощью одного и того же механизма.

Такого рода устройства, в частности, применяются при воспроиз­ ведении контуров типа вь на полуавтоматах дентроидного типа (7773).

Второй способ осуществления транспортных перемещений связан с перемещением приспособления или рабочей головки в прямом (при рабочих ходах) и обратном (при транспортных перемещениях) направ­ лениях. Устройства такого типа широко применяются при воспроиз­ ведении контуров б2 и в3 (ТПц).

Наконец, в тех случаях, когда транспортные перемещения осущест­ вляются вручную, траектория транспортного перемещения четко не регламентируется (ТП5).

Множество устройств для транспортных перемещений, представлен­ ное в табл. IV.5, построено путем отбора элементов из конструкций полуавтоматов, используемых в промышленности.

Задание типа устройства для транспортных перемещений опреде­ ляет циклограмму работы полуавтомата и связь между идеальной за­ тратой времени на выполнение операции (7И) и затратами времени на выполнение отдельных переходов (7 , ty , tc, 7ГЯ).

При использовании Т П 1, Т П 2 и ТП 3 на подвижных звеньях могут одновременно закрепляться два и более приспособлений, что позволяет совместить во времени транспортные перемещения с рабочими ходами. В то время, когда одно из приспособлений перемещается от зоны уста­ новки к рабочей зоне или возвращается из зоны съема к зоне укладки, другое приспособление перемещается в зоне действия рабочей головки.

Если установка осуществляется с применением укладочных сто­ ликов (примеры таких устройств описаны ниже), то установку и ра­ бочие хода можно выполнять параллельно, за исключением завершаю­ щих приемов установки, связанных с вводом укладочного столика

вприспособление или закреплением приспособления с установленными

внем полуфабрикатами на транспортном устройстве. Как показывает опыт при эксплуатации полуавтоматов кл. 370-1 ПМЗ имени М. И. Ка­ линина, полуавтомата для выполнения вытачек фирмы «Пфафф» и некоторых других, затрата времени на эти приемы не превышает 1—2 с.

Таким образом, при использовании T n it Т П 2 и ТП 3

(IV. 1)

При использовании 7774 необходимо учитывать затраты времени на транспортные перемещения и съем, которые осуществляются по­ следовательно с рабочими ходами. В этом случае

127

Если транспортные перемещения выполняются вручную (777б), то обычно часть приемов, необходимых для установки, выполняют параллельно с рабочими ходами:

^и== ^р + ^с + ^гл + Д^у , (IV.3)

где Aty — затраты времени на выполнение той части процесса уста­ новки, которая не перекрыта во времени рабочим процессом.

Т а б л и ц а IV.7

Выбор того илр} иного элемента из множества 777 наряду с выбором между исходной схемой устройства для рабочих перемещений и ее преобразованиями определяет габарит полуавтомата.

В табл. IV.6 для элементов множества ТП приведены зависимости, позволяющие определить габарит полуавтомата по заданным значе­

ного ряда полуавтоматов будем осуществлять с помощью соответствий Грп, Ггя и А,, представленных в табл. IV.7, IV.8 и IV.9.

Область отправления соответствия Грп представим в виде произ­ ведения множеств б х в х р. Возможность использования тех или

132

иных элементов множества РП при выполнении операций, характе­ ризуемых определенными сочетаниями свойств б и в , была рассмотрена выше. При построении графика соответствия Грп учтем, что устрой­

ства центроидного типа (Л4) находят применение при расположении контура эквидистантно краю пакета полуфабрикатов (plt 2).

Выбор варианта устройства из множества ТП определяет график соответствия Ттп (см. табл. IV.8).

Построение графика выполнено на основе следующих положений. При в2р 1>3 предпочтение отдается 7772. Применение 7772 позволяет использовать стационарно закрепленные рабочие головки, выпускае­ мые серийно, способствует сокращению габаритов полуавтоматов, а также упрощению их конструкции.

При в2р 2>4 и в3 применяется 7774. В перспективе по мере проведе­ ния необходимых исследовательских работ и расширения области применения секционных приспособлений возможно использование

Т П 2.

При в5 находят применение T n it ТП3 и 7775. Выбор типа транс­ портного устройства определяется на основе проведения экономиче­ ских расчетов.

График соответствия Д4 выделяет такие элементы множества ТП, которые можно использовать в сочетании с определенными вариан­ тами множества РП (см. табл. IV.9).

Построение графика выполнено на основе следующих положений. Т П 2 может применяться в сочетании с элементами РП, где при­ способление для закрепления полуфабриката совершает поступатель­

ное движение. Этому условию удовлетворяют Р П 2 и РЯ 4.

777х применяется в сочетании с элементами множества РП, исполь­ зуемыми для воспроизведения контуров вь, так как при в2 и в3 доста­ точно эффективны Т П 2 и 7774, которые значительно проще по конст­ рукции.

Большинство контуров в5 можно с помощью определенных приемов замкнуть, что позволит применить при их воспроизведении ТП3. ТП4 применяется в сочетании с теми элементами РП, которые используются для воспроизведения контуров в2 и в3.

ТПЬ можно использовать в сочетании с любыми вариантами РП. Однако дополнительные затраты времени на возврат приспособления вручную в большинстве случаев ограничивают его применение.

IV.2. МНОЖЕСТВО СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Всоответствии с методикой, изложенной в главе II, первым шагом на пути к построению множества систем управления является построе­ ние множества вариантов их структур.

Взависимости от наличия или отсутствия звена усиления в от­ дельных каналах устройства управления рабочими перемещениями выделим следующие варианты структуры, отличающиеся принципом действия:

устройства прямого действия (все каналы прямого действия);

133

устройства с серводействием (во всех каналах осуществляется уси­ ление сигнала);

комбинированные устройства (часть каналов прямого действия, часть — с усилением).

В зависимости от способа связи между каналами выделим следую­ щие варианты структуры:

устройства управления с независимыми каналами. Связь между каналами осуществляется только через объект управления. Дополни- 'тельные связи между каналами отсутствуют;

устройства управления со связными каналами (два или три канала связаны одной или несколькими дополнительными связями, по кото­ рым выход одного из каналов поступает на вход других).

Множество структур устройств управления рабочими перемеще­ ниями представим как множество из 6 элементов, охарактеризованных в табл. IV. 10 на примере двухканальных схем.

Для трехканальных схем можно построить ряд модификаций струк­ тур со связными каналами, отличающихся числом и условиями дейст­ вия дополнительных связей. Учитывая, что трехканальные схемы имеют ограниченную область, применения, условимся не выделять специальных элементов в множестве структур для описания таких модификаций.

Условимся рассматривать два способа распределения функций между каналами (два элемента множества Д).

1) Д х — задание вектора подачи относительно осей координат, связанных с направлением касательной в данной точке контура. Один канал предназначен для задания величины подачи вдоль контура,

осей координат, не связанных с направлением нормали или касатель­ ной на воспроизводимом участке контура, например относительно декартовых или полярных координат.

На рис. IV.2, а показана схема устройства управления, где осу­ ществляется задание величины и направления подачи.

Канал 1 задает поворот стержня 2 вокруг вертикальной оси, чем определяется направление вектора подачи. Канал 3 задает величину поворота ролика 4 вокруг горизонтальной оси, чем определяется ве­ личина подачи. Ролик 4 ведет звено 5, которое несет приспособление для закрепления полуфабриката.

На рис. IV.2, б показана схема, где каналы 6 и 7 задают составляю­ щие векторы подачи, выделенные относительно осей прямоугольных координат, и воздействуют на звенья 8 и 9, несущие приспособление для закрепления полуфабриката.

Множество Г X Д содержит 12 элементов. Для отбора таких ва­ риантов структуры и способов распределения функций между кана­ лами, на основе которых целесообразно разрабатывать устройства управления, рассмотрим особенности, которыми характеризуются отдельные элементы множества Г х Д.

Стоимость носителя информации Син в системах с серводействием и комбинированных во много раз ниже, чем в" системах прямого дей-

134

Т а б л и ц а IV. 10

Множество структур устройств управления рабочими перемещениями

ствия. Полуавтоматы, оснащенные системами управления прямого действия (при прочих равных условиях), дешевле аналогичных машин, оснащенных системами управления с серводействием и комбиниро­ ванными. Увеличение цены машины, введение дополнительных эле­ ментов в конструкцию, как правило, приводит к увеличению расхо­ дов по содержанию оборудования при замене полуавтоматов с систе­ мами управления прямого действия полуавтоматами с серводействием.

Производительность швейных полуавтоматов обычно ограничи­ вается продолжительностью установки и числом двойных ходов ра­ бочей головки в единицу времени. В связи с этим ниже будем полагать,

Рис. IV.2. Схемы устройств управления, отличающихся спосрбом распределения функций между каналами:

а — задание величины и направления вектора подачи; б — задание состав­ ляющих вектора подачи, выделенных относительно осей координат, не связан­ ных с направлением подачи на воспроизводимом участке контура

что производительность полуавтомата не зависит от принципа деиствия системы управления. Отбросив в зависимости (II.35) постоянные составляющие и приняв В2 равным 0,0024 (см. выражение (IV. 11), вы­ делим составляющую затрат AU, значение которой зависит от выбора принципа действия системы управления.

При выборе принципа действия системы управления предпочтение следует отдать такой системе, свойства которой Ск, v и Син, ^ миними­

зируют AU

AU — 0,65CKi v + C„HiVL.

'ин, v+1

136