49. Гибкие производственные системы (гпс). Преимущества гпс
ГПС – это совокупность оборудования с ЧПУ, РТК, ГПМ, отдельных единиц оборудования с ЧПУ и системы обеспечения их функционирования в автоматическом или автоматизированном режиме, обладающее свойствами программируемой переналадки при производстве деталей или изделий произвольной номенклатуры в пределах технологического назначения и установленных характеристик.
Система обеспечения ГПС в автоматизированном режиме включает в себя:
1) автоматизируемую транспортно-складскую систему
2) автоматизированную систему инструментального обеспечения
3) автоматизированную систему управления
Станки с ЧПУ
Пульты ЧПУ
Центральный компьютер
Транспортно-складская система
Промышленные роботы
Система обеспечения инструментов.
Преимущества ГПС:
1) сокращение сроков освоения продукции и поставки продукции потребителю, что особенно важно в связи с ростом быстросменяемости продукции
Изменение конструкции изделия могут быть реализованы в кратчайшие сроки. Имеется возможность вносить изменения в конструкцию по ходу производства, чтобы обеспечить удовлетворения производства.
2) Повышение гибкости производства, а также сокращение экономического размера партии до минимума. Переналадку осуществляют практически только при переходе на обработку другой группы деталей, и не делают при переходе с обработки одной детали на другую внутри группы.
3) При полностью гибком производстве предполагается возможность обработки различных деталей без остановок станка на переналадке.
4) Улучшение управления производством по всем цехам и современное удовлетворение условиям, складывающимся на сборке.
5) Интеграция управления на базе ЭВМ позволяет лучше управлять технологией, следить за работой оборудования, за временем прохождения и местом нахождения каждого компонента. Интеграция управления обеспечивает прохождение операции по всем работам, сокращает объем всякой бумажной работы, повышает дисциплину плана и графика производства, возможность модернизации и обновления заводов на базе новейших технологий и техники, без остановки производства и при меньших затратах.
50. Работизированные станочные системы и их структура.
Роботизированные комплексы создаются как элементы автоматизированных производств, которые обеспечивают автоматическую работу оборудования без участия человека в течение нескольких смен. Для повышения экономической эффективности использования ПР должен обслуживать несколько станков, в том числе различного типа. Установка ПР на фронтальной стороне ограничивает возможность вмешательства оператора в работу станка в случае производственной необходимости.
Роботизированные комплексы ( РК), гибкие производственные системы ( ГПС), агрегатные станки, обрабатывающие центры, станки с ЧПУ и другие станки, встраиваемые в автоматические линии, должны иметь защитные устройства, ограждающие зону обработки согласно правилам.
Роботизированный комплекс литья под давлением состоит из раздаточной печи, машины литья под давлением, пресса для обрубки литников, робота-заливщика и робота для взятия отливки и охлаждения ее в баке с водой. На рис. 10.6 показан участок литья под давлением, обслуживаемый двумя ПР. Робот-заливщик погружает свой рабочий орган - ковш в расплавленный металл в раздаточной печи. Глубина погружения ковша определяет массу забираемого им металла и контролируется специальными контактными датчиками. После определенной выдержки времени, необходимой для разогрева и заполнения ковша, ковш поднимается, перемещается к приемнику металла машины литья под давлением и наклоняется для слива металла. После его полного слива осуществляется основная операция прессования. После раскрытия пресс-формы отливка выталкивается толкателем и переносится вторым роботом в бак с водой, где происходит ее охлаждение. Затем тем же роботом она подается на пресс для обрубки литников и сбрасывается в магазин.
В роботизированных комплексах ( РК), гибких производственных системах ( ГПС), агрегатных станках, обрабатывающих центрах, станках с ЧПУ и других станках, входящих в состав автоматических линий или работающих отдельно, механизированные и автоматизированные поворотные столы и барабаны, инструментальные магазины, движущиеся части транспортных и загрузочных устройств должны быть ограждены, если существует вероятность травмирования ими обслуживающего персонала.
В комплект роботизированного комплекса включают устройство для механической зачистки электродов, устанавливаемое у границы рабочей зоны. Робот по программе в определенные моменты цикла подводит клещи в положение зачистки и включает устройство. Для периодической зачистки электродов о металл изделия используется подпрограмма вращения роботом клещей вокруг оси электродов, особенно эффективная при сварке только что зачищенными механическим способом электродами, когда вероятность их прихватывания к изделию выше, чем после определенного числа сварок.
Пульт управления роботизированного комплекса или участка, как правило, размещают за пределами зоны ограждения. При этом оператору должна быть обеспечена возможность обзора элементов рабочего места, рабочего пространства робота и пространства за его пределами с учетом требований эргономики к зонам зрительного наблюдения. Для возможности быстрого использования оператором органов аварийного отключения на обслуживаемых роботами автоматических линиях эти органы следует располагать на расстоянии не более 4 м друг от друга.
Система управления роботизированным комплексом ( СУ РК) осуществляет управление РК как единым целым на двух уровнях. Локальные системы ( устройства) управления обеспечивают программные режимы работы соответственно манипулятора и каждого из агрегатов РК. В качестве таких систем или устройств выступают: СУР, УЧПУ, различные дискретные и аналоговые управляющие устройства, в том числе из состава АК ГСП.
Заготовки в роботизированных комплексах должны отвечать следующим требованиям: иметь однородные по форме и расположению поверхности для базирования и захвата; иметь ясно выраженные базы и признаки ориентации; конструктивно-технологические параметры заготовок должны позволять вести групповую обработку; масса заготовок вместе с массой захвата не должна превышать грузоподъемность робота.
Конструирование и использование в производстве промышленных роботов или роботизированных комплексов, организация автоматизированных участков и цехов с роботами требуют полной замены человека, особенно при выполнении начальных и заключительных операций. Основные гигиенические требования заключены в ГОСТ 12.2.072 - 82 ССБТ. Роботы промышленные, роботизированные технологические комплексы и участки. При проектировании роботов следует разработать комплекс мер безопасности, предотвращающих возможность получения травм обслуживающего персонала.
По сравнению с традиционными поточными и автоматическими сварочными линиями автомобильной промышленности роботизированные комплексы должны по идее обеспечивать значительно большую гибкость работы оборудования: при переходе к выпуску любой новой модели автомобиля в принципе достаточно ввести необходимые изменения в программу, с помощью которой осуществляется управление роботом. В действительности, однако, столь гибкие системы пока еще не существуют.
Замена специализированного оборудования роботами уже позволила создать сварочные автоматические линии и роботизированные комплексы, способные в условиях крупносерийного производства одновременно выпускать несколько модификаций изделия. Для серийного и мелкосерийного производств создание подобных ГАПС на основе использования робототехники еще впереди.
Роботизированные технологические процессы проектируют как перспективные при выполнении технологической части проектов роботизированных комплексов в виде цехов, участков или отдельных рабочих мест при техническом перевооружении, реконструкции, расширении производства или новом строительстве. Роботизированные технологические процессы проектируют как рабочие маршрутные, операционные на уровне предприятий для изготовления или ремонта конкретного изделия.
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Сверление разновысотных деталей на заданную глубину показано на рис. 5.7. В составе адаптивного роботизированного комплекса: сверлильный станок, адаптивный робот, поддоны для заготовок и готовых деталей. Поддон 3 является питающим для следующей технологической операции. В исходном положении губки схвата робота, оснащенные контактными датчиками, закрыты и расположены по оси детали, выше возможного положения верхней кромки наибольшей из деталей.