5. Автоматическая линия и технологические системы машин (тсм). Классификация, структура и компоновка ал с жесткой и гибкой связью.

Автоматическая линия – система рабочих машин, станков, автоматов, расположенных в технологической последовательности, объединенные общей системой транспортирования и управления.

Технологические системы машин – сложные по структуре и выполняемым функциям автоматической линии.

АЛ и ТСМ разделяются по различным признакам. Наиболее важным является гибкость.

По гибкости различают:

- непереналаживаемые,

- переналаживаемые,

- гибкие.

Непереналаживаемые (жесткие) АЛ создаются для изделий массового выпуска, конструкция которых в течение длительного времени не изменяется.

При замене изделия эти АЛ демонтируются. Достоинства этих линий: большая скорость изготовления изделий.

Переналаживаемые АЛ состоят из станков с ограниченной гибкостью. Их переналадка осуществляется вручную.

ТП на таких линиях проектируется на основе высокой концентрации операции. В связи с чем, оборудование должно быть многопозиционным и многошпиндельным.

Гибкие АЛ – это совокупность оборудования с ЧПУ, предназначенное для различных операций, обладающие широкой универсальностью и высокой производительностью.

По принципу действия различают:

- циклического (дискретного),

- непрерывного действия.

В линиях циклического действия после выполнения технологического перехода на одной машине, изделие перемещается к другой, т.е. процесс имеет циклический характер.

В линиях непрерывного действия процесс изготовления связан с процессом транспортировки. Пример: роторная линия и роторно-конвейерная линия.

По типу связи между позициями ( с транспортными устройствами) выделяют:

- синхронные,

- асинхронные.

В синхронных линиях изделия перемещаются с одной операции на другую. Связь с транспортом жесткая. Остановка любой из операций останавливает всю линию.

В асинхронных линиях нет такой жесткой связи. В них устанавливаются накопители между каждой единицей оборудования, имеющие определенный запас заготовок, что увеличивает надежность автоматической линии

По способу разделения потоков:

- последовательные

- с параллельными потоками

- смешанные

По наличию спутников:

- спутниковые,

- бесспутниковые.

По технологическому назначению АЛ можно разделить:

1. литейные

2. сварочные

3. термообработки

4. гальванических покрытий

5. сборки

6. ковки и штамповки

7. обработки резанием

8. консервации и упаковки

9. контрольные

10. комплексные

11. испытательные

6. Роторные автоматические линии.

Это комплекс рабочих машин, транспортных устройств, объединенных единой системой управления, в которых заготовка одновременно с инструментом во время обработки перемещается по окружностям.

Первые линии были изготовлены в конструкторском бюро академика Л.Н. Кошкина в 1938 г. Роторные линии впервые разработаны в Советском Союзе под руководством Л. Н. Кошкина. Первоначально они создавались для операций, при выполнении которых достаточно лишь поступательного перемещения инструмента или заготовки относительно друг друга. К таким операциям относятся прессование, штамповка, вытяжка, некоторые операции контроля и сборки и т. п. На этих ли­ниях легко осуществляются также операции термохимиче­ской обработки. Дальнейшие работы по совершенствова­нию линий позволили расширить круг выполняемых операций. В настоящее время на них производятся также операции механической обработки, при которых, как правило, наряду с поступательным движением необхо­димо и вращательное движение инструмента или заго­товки.

Основной особенностью роторных линий является со­вмещение процесса обработки заготовки с ее транспорти­ровкой, благодаря чему достигается непрерывность про­цесса обработки. Это обеспечивается благодаря примене­нию специальных роторных машин. В линию включаются операционные роторные машины — рабочие роторы и транспортирующие роторные машины — транспортные ро­торы.

Рабочий ротор (рис. 10, а) представляет собой много­позиционную машину, состоящую из ротора в виде двух барабанов 14 и 15, насаженных на валу 6. По окружности ротора располагаются рабочие позиции, оснащенные инст­рументами, а также приспособлениями, если они необхо­димы для закрепления заготовок. На каждой позиции ин­струмент и приспособление собираются в быстросменный инструментальный блок 8, устанавливаемый в гнезде блокодержателя. Иногда приспособления монтируются и вне инструментального блока 8.

Рабочий ротор и связанные с ним жесткой кинемати­ческой связью транспортные роторы 13 и 12 получают вращательное движение от электродвигателя через червяч­ный редуктор и зубчатые колеса 1, 2 и 3. Роторы непре­рывно вращаются, при этом на рабочем роторе одновре­менно осуществляются обработка и транспортирование за­готовки, а транспортные роторы 12 и 13 в нужный момент с помощью захватных органов 7 и 9 снимают обработан­ную заготовку с одного рабочего ротора и передают ее на следующий.

а) б)

Рис. 10. Схема работы роторной машины системы Кошкина.

В рассматриваемом случае (см. рис. 10, а) заготовка подается в рабочий ротор в зоне I с помощью транспорт­ного ротора 13. В зоне II она обрабатывается, а в зоне III, будучи обработанной, заготовка снимается с рабо­чего ротора транспортным ротором 12. В зоне IV произво­дится смена инструментальных блоков 8.

На каждом рабочем роторе выполняется одна техноло­гическая операция. В зависимости от ее характера инстру­менту (приспособлению с заготовкой) сообщают то или иное необходимое движение: поступательное вдоль обра­зующей ротора, вращательное относительно оси инстру­мента (заготовки) или одновременно вращательное и по­ступательное. Вращательное движение инструменты и приспособления получают от отдельного электродвигателя, а поступательное осуществляется под воздействием непо­движных копиров 5 и 11. При вращении ротора ролики, установленные на ползунах 4 и 10, обкатываются по про­филю неподвижных копиров 5 и 11, при этом ползуны вме­сте с инструментом и заготовкой совершают поступатель­ное движение по закону, зафиксированному на профиле копира. Вращательное движение инструменту (заготовке) может сообщаться от центрального привода через соответ­ствующий промежуточный привод или от отдельного элек­тродвигателя.