Автоматизированное производство

Комплексно-механизированное и автоматизированное поточное производство -- система машин, оборудования, транспортных средств, обеспечивающая строго согласованное во времени выполнение операций всех стадий процесса изготовления изделий, начиная от получения исходных заготовок и кончая контролем (испытанием) готового изделия и выпуска продукции через равные промежутки времени.

Автоматическая линия (АЛ) -- это система машин-автоматов, размещённых по ходу технологического процесса и объединённых автоматическими механизмами и устройствами для решения задач транспортировки, накопления заделов, удаления отходов, изменения ориентации. АЛ оснащена системой управления.

Типы автоматических поточных линий (апл).

Классификация в зависимости от степени жёсткости конструктивно-кинематической взаимосвязи:

-- рабочих агрегатов;

-- транспортных средств;

-- бункерных устройств.

Различают 5 основных типов АПЛ:

1) Прямоточные АЛ--
2) Поточные АЛ--
3) Бункерные АЛ --
4) Бункерно-прямоточные АЛ --
5) Бункерно-поточные АЛ --

В бункерах образуются межоперационные заделы:

Страховые (из-за разновремённой работы механизмов и их отключения на настройку)
Tпрi -- время простоя i-го оборудования; tштi -- штучное время на i-ой операции.
Компенсирующие (вследствие различных тактов работы на смежных участках)
rм и rб -- меньший и больший такт работы; Тк -- период компенсации.

Такт АПЛ: r_АПЛ=t_о+t_всп+t_трансп

Роторные линии -- линии, состоящие из рабочих и транспортных роторов, связанных между собой и имеющих синхронное вращение. На них осуществляется обработка вместе с транспортировкой. Продолжительность пребывания деталей в роторе зависит от числа позиций ротора. Выбирая число позиций (блоков) можно обеспечить необходимую продолжительность цикла:

T=cr

где: c – число позиций;

r – такт.

Особенности расчета роторных линий

1. Такт роторной линии

r=l₀/v_тр

где l₀– расстояние между смежными позициями ротора (шаг ротора);

v_тр - траекторная скорость (окружная скорость ротора).

2. Продолжительность полного операционного цикла заготовки

T_ц=L_п/v_тр

где: L_п - длина пути от места загрузки до места выдачи из ротора обработанной детали.

3. Продолжительность операционного цикла инструмента

T_ци=L_и/v_тр

где: L_и - длина пути, равная полной окружности ротора.

4. Темп роторной линии

П=1/r=v_тр/l0

5. Цикловая производительность роторной машины

q_цм=n=n/Tц

где: n - число рабочих (инструментальных) позиций;

 - частота вращения ротора (величина, обратная длительности цикла).

Промышленные роботы.

Под роботом понимают универсальный автомат для выполнения повторяющихся механических движений, подобных действиям человека.

Роботизированное производство -- совместное использование роботов и различных по назначению машин и технических средств с управлением от ЭВМ или с помощью встроенных микропроцессоров, позволяющих эффективно осуществлять комплексную автоматизацию производства, т.к. основные исполнительные устройства (многозвенные механизмы с управляемыми приводами по всем степеням подвижности) под действием автоматической системы управления совершают движения, подобные движениям рук человека в процессе его трудовой деятельности.

Факторы, предопределяющие применение промышленных роботов (ПР) и робототехнических комплексов (РТК):

1) утомительные, вредные, физически тяжёлые и опасные для жизни ручные операции (работы), механизация и автоматизация которых традиционными методами невозможна;

2) вспомогательные ручные операции, выполнение которых ограничено быстродействием рук рабочего, быстрой его утомляемостью;

3) внедрение принципиально новой технологии, требующей дорогого автоматического оборудования, эффективное использование которого возможно при непрерывной и полной загрузке его во все три рабочие смены, что достигается благодаря ПР;

4) высокий уровень стандартизации, взаимозаменяемости, конструктивной преемственности элементов (модулей), из которых, при минимальном количестве оригинальных элементов различного назначения, могут компоноваться ПР, РТК участков, пролётов, поточных линий, цехов и заводов.

Конструктивно робот состоит из:

1. исполнительного (рабочего) органа в виде механических рук (манипуляторов);

2. управляющего устройства:

-- блоков приводов;

-- управления ими;

-- обработки информации ( “ электронный мозг’’);

-- сенсорных устройств (органы чувств).

В ряде случаев могут иметь и средства перемещения.

Три варианта компоновки:

1) Неподвижный робот в окружении обслуживаемого им оборудования.

2) Неподвижный робот, к которому подступают изделия, приспособления и т.д.

3) Подвижный робот, перемещающийся от одного рабочего места к другому.

Оптимальный вариант выбирают на основе сравнительной технико-экономической оценки.