WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 8 |

но-технологическом, пространственном, транспортноВ Новое время организационная и территориальная интеграция манипуляционном, информационно-связном, документальносначала проявлялась преимущественно в появлении и развитии мануделопроизводственном. Во всех случаях повышение уровня автомафактур, которые на одной территории собирали коллективы рабочих тизации означает уменьшение роли (организационная и территориальная интеграция). Они выигрывали человека (рабочего или оператора) или полное его исключение.

конкурентную борьбу со структурно-организационно дезинтегрированными массами ремесленников. Труд самостоятельных ремеслен- Следует различать автоматические и автоматизированные сисников-одиночек в высокой степени был функционально интегриротемы: автоматические - значит работающие без участия человека, ванным, но на самом низком, индивидуальном, уровне, каждый из автоматизированные - выполняющие команды человека или управних объединял в себе функции проектировщика, рабочего и продавца.

ляемые человеком.

В ремесленных мастерских уже имела место определенная функциоРассмотрим сначала автоматизацию при функциональная дезинтеграция, специализация рабочих преимущественно по нально- технологическом способе интеграции. В машиноразным этапам технологических процессов.

строении, в механообработке многие десятилетия основу станочУже в нашем веке на многих производствах работа на конного парка составляли универсальные станки с ручной подачей. У вейере неразрывно связана с очень узкой специализацией рабочих, токарных универсальных станков вращение шпинделя осуществляеткаждый из которых выполняет в высоком темпе одну или небольшое число своих операций. При такой функциональной дезинтегра- ся от электропривода, а перемещения инструмента - вручную, через ции требуется высокий уровень транспортной интеграции. Но конвеймеханическую передачу, также вручную осуществляется смена инстерная организация свойственна только массовому производству, при румента. При изготовлении больших партий одинаковых деталей и индивидуальном и мелкосерийном производстве становятся очевидпри достаточном числе станков, чтобы избежать ны преимущества функционально-технологической интеграции.

23 больших потерь времени на смену инструмента, предпочитают по- пример, сверления, расточки, фрезерования), могут обрабатывать заследовательные операции выполнять на разных станках, последова- готовку с различных сторон, причем многими сменными инструментельно переустанавливая заготовки на станки. тами, имеющимися в специальных магазинах (смена инструментов Начиная с тридцатых годов, получили распространение то- осуществляется автоматически, по командам). На рисунке 1 приведекарные станки, у которых смена инструмента (инструментов может но изображение такого станка. Заготовка закрепляется на столе, в забыть от четырех до шести) осуществляется поворотом и пе- жимном устройстве главного шпинделя могут устанавливаться разрезакреплением инструментального барабана. Тогда последова- личные инструменты (фрезы, сверла) из цилиндрического инструтельные операции, требующие использования различных инструмен- ментального магазина, смену инструмента по командам осуществлятов, выполняются на одном станке, это уже простейшая форма техно- ет автооператор. Устройство ЧПУ с пультом вынесено отдельлогического интегрирования. но. Взаимное положение заготовки и инструмента по этапам и во Современные токарные, фрезерные, расточные и сверлиль- время обработки можно изменять по четырем управляемым коные станки являются автоматическими, с числовым программным ординатам, задавая три поступательных перемещения и один управлением (ЧПУ). Они позволяют воспроизводить по программе, угол поворота, поэтому станок называется четырехкоординатсоответствующей чертежу, сложные контуры поверхностей. Некото- ным. Число управляемых координат многооперационных станков рые токарные и сверлильные станки с ЧПУ позволяют автоматически может достигать семи.

менять инструмент, причем при замене инструмента каждый раз не требуется его настраивать (настройка Л производится в начале, только один раз). Именно функция автоматической замены позволяет выполнять на одном станке гораздо большее число операций и поэтому имеет прямое отношение к интеграции.

Одно из направлений прогресса в машиностроении - создание агрегатно-модульного оборудования, в частности, агрегатных станков. Принцип заключается в том, что конструкция станка компонуется из агрегатов в разных их сочетаниях, при этом могут получаться модификации станка, лучше приспособленные к изготовлению разных деталей или к разным вариантам обработки. Существуют многопозиционные агрегатные станки, на которых обработка заготовок осуществляется последовательно или параллельно на нескольких позициях; таким образом, происходит функциональнотехнологическое интегрирование на одном рабочем месте (2Р). По такому же агрегатно-модульному принципу иногда строится и другое оборудование, как технологическое, так и вспомогательное (наРис. 1. Обрабатывающий центр ОЦ - 3В пример, обслуживающие промышленные роботы).

В настоящее время наиболее совершенными считаются автоВажным преимуществом многооперационных станков являматические многооперационные станки с ЧПУ, которые также ется то, что полный цикл обработки осуществляется при одной называются многоцелевыми или обрабатывающими центрами. Они установке заготовки, ее не нужно переносить и переустанавливать выполняют в любой последовательности разнотипные операции (нана другие станки. Это особенно важно, когда заготовки очень 25 тяжелые и имеют большие габариты; иногда точная установка и Этим осуществляется функциональная интеграция измерительзакрепление с последующим ее контролем требуют нескольких ных операций. В дополнение к этому теоретически и эксперичасов. Очевидно, что такой обрабатывающий центр заменяет не- ментально проработаны пути интеграции контрольносколько станков, тем самым знаменует следующий этап операци- измерительных функций с функциями обработки на станке с онной, функциональной (2Р) и территориально-пространственной ЧПУ или многооперационном станке. Для этого вместо од(ЗР) интеграции. Правда, такая высокая степень функциональной ного из инструментов в магазине предусматривается измерительинтеграции не дается даром, выполнение каждой конкретной тех- ная головка (специализированное автоматическое средство нологической операции обработки на многооперационном станке, измерения); при его установке станок работает как координатнокоторый существенно дороже, чем обычные станки, требует, как измерительная машина.

правило, значительно большего времени.

К сожалению, в девяностые годы XX века динамика развития станкостроения в России была удручающей. По данным ОАО «Росстанкоимпорт», в 1990 году в России было выпущено тысяч станков, из них 20 тысяч станков с ЧПУ и обрабатывающих центров, в 1992 году - 50 тысяч станков, из них тысяч с ЧПУ и обрабатывающих центров. В 1998 году и далее выпускалось по 7 тысяч станков, причем не более 100 с ЧПУ и обрабатывающих центров. Немало станкостроительных заводов и их смежников было ликвидировано. В частности, на территории бывшего Ленинградского электромеханического завода (ЛЭМЗ), выпускавшего устройства ЧПУ, теперь работает завод фирмы «Филипп Моррис», производящий сигареты. Вследствие этого при подъеме производства предприятиями машиностроения приходится закупать новые станки за рубежом по высоким цеРис. 2. Контрольно-измерительная машина нам. Немногие станкостроительные заводы, более или менее сохранившие профиль, выпускают гибочные станки для труб, Различные способы функциональной и операционной примитивные машины для нефтяников и газовиков.

интеграции находят применение в сборочных операциях. ИзвестДля контроля формы и положения поверхностей в отно, что на многих производствах сборочные операции часто явветственных случаях используют координатно-измерителъные ляются наиболее трудоемкими. С XIX века многие десятилетия машины (КИМ) или контрольно-измерительные роботы. Одна в сборке господствовал принцип пространственной интеграции:

из подобных измерительных машин изображена на рисунке 2.

сборка производилась на одной позиции, все детали и узлы приноПрофиль измеряемой детали как бы ощупывается высокочувсились или свозились на сборочные позиции с разных участков и ствительным щупом, результаты обрабатываются по разным процехов. Таким образом, пространственная интеграция предграммам на специальном компьютере. КИМ могут выполнять полагала определенную, централизованную структуру и использомного разных измерительных операций, в частности, измерять вание универсальных средств транспортно-манипуляционной индиаметры, контролировать отклонения от параллельности или пертеграции типа мостовых или козловых кранов. В настоящее пендикулярности, отклонения от кривой заданного профиля и т.п.

27 время такие схемы используются большей частью при дли- честве средств манипуляционной интеграции (4Р) для петельной сборке очень больших изделий (например, самоле- ремещения и ориентирования элементов в подобных систов, судов, подъемно-транспортного оборудования, больших темах используются последовательно вибробункеры и манипутехнологических установок). Роль механизации и автоматизации ляторы.

при этом обычно ограничена, используются краны, средства малой В третьем случае обычно используется быстродеймеханизации (дрели, винтоверты и гайковерты), сварочные авто- ствующий сборочный робот, который последовательно захватыматы, способные автоматически перемещаться по свариваемому вает и устанавливает на требуемые позиции все детали; подобные шву. прецизионные сборочные роботы, выпускаемые в Японии и США, Иначе дело обстоит в приборостроении и элек- дороги.

тронной промышленности. При массовой сборке малогаба- Специфическим технологическим оборудованием являютритных изделий и сборочных единиц, в первую очередь, элек- ся роторные установки и роторные линии. Здесь уже другая тронных схем на платах, автоматизация широко используется. сфера применения. Некоторые достаточно простые операции в При этом есть такие альтернативы: производственных системах требуют довольно большого времени - сборочные операции осуществляются на отдельных выполнения. К их числу относится заполнение емкостей (бутылок, позициях (базовая деталь, сама плата, снимается с конвейе- бидонов, банок, фляг и т.п.) жидкостями или сыпучими матера, а после установки очередной группы элементов плата воз- риалами. Очевиден такой принцип построения автомативращается на конвейер), а перемещение между позициями осу- ческой линии, при котором пустые емкости друг за другом ществляется с помощью линейного конвейера (при этом органи- поступают из тары или накопителей, перемещаются конвейером, зация механического интерфейса такая же, как и при последова- очередная емкость с помощью специальных приспособлений тельной обработке заготовок на станках); останавливается, фиксируется на определенной позиции, за- сборочные операции осуществляются непосредственно полняется, и только после окончания заполнения продолжает на конвейере, на позициях остановки (базовая деталь не снимает- движение.

ся); Однако такой способ существенно ограничивает произво- все сборочные операции выполняются на одной по- дительность. Достаточно большая выдержка по времени для зазиции базовой детали, этот вариант реализуется, когда переме- полнения определяется тем, что часто допустимая скорость защать изделия с позиции на позицию практически невозможно, полнения невелика, в одних случаях жидкость является достатак как трудно обеспечить точное многократное базирование точно вязкой, в других - невозможна подача жидкости под базовой детали, на которую устанавливаются элементы. большим давлением, иначе образуется пена.

В двух первых случаях детали автоматически устанавли- Принципиально выход заключается в том, чтобы осуществаются на позиции с помощью манипуляторов, обычно каж- влять интегрирование, совмещение во времени операций задый манипулятор устанавливает на плату только один опреде- полнения и транспортирования, т.е. чтобы заполнение произволенный элемент, тогда число достаточно простых и недорогих дить во время движения и при этом одновременно в несколько емманипуляторов вдоль всей сборочной линии может достичь костей (при этом осуществляется интеграция 2Р + 4Р). Эта идея несколько десятков. Специальные мини-транспортирующие практически реализуется, только если заполняемые емкости устройства (вибробункеры, в которые элементы загружаются движутся по кругу. Конструктивно это выглядит следующим обнавалом, с лотками) подают к манипуляторам детали, уже пра- разом: емкости находятся в гнездах вращающегося стола, ротора вильно ориентированные. Таким образом, в данном случае в ка- или карусели, а жидкость поступает по центральной трубе, а затем 29 подается радиально к каждой емкости (рис. 3). Движение по прохождения дуги одного ротора передается на следующий;

кругу с одновременным заполнением может происходить почти - технологические операции осуществляются во время по всей длине окружности. Нужны устройства, которые будут движения на технологических роторах, а перемещения между устанавливать емкости в точке входа А, осуществлять подсоеди- технологическими роторами - с помощью транспортных роторов.

нение устройств подачи жидкости, а после окончания заполнения Угловые скорости вращения всех роторов строго соглаосуществлять отсоединение и снимать емкости в точке выхода В. суются с тем, чтобы не возникало трудностей при переходе с од ного ротора на следующий. Технологические операции могут быть различными, но достаточно простыми, одной их распространенных является операция заполнения емкостей. На схеме рисунка 4 технологические роторы изображены со стрелками, а вспомогательные - без стрелок, они чередуются.

Рис. 3. Роторная машина для заполнения флаконов Рис. 4. Схема роторной линии Подобные роторные или карусельные установки, Описанию и теории роторных линий в нашей стране посвящено несколько книг (например, [2, 13, 14, 16]). Роторшироко распространенные в некоторых отраслях (первоначальные линии обладают огромной производительностью, но их но они применялись при массовом изготовлении боеприпасов, применение ограничено требованиями простоты выполняепатронов), приносят пользу даже при ручной загрузке и вымых во время движения операций, например, просто заполнения грузке (например, при заправке баллонов сжиженным газом), емкостей (хотя были предложения на роторах выполнять даже но наиболее эффективны в автоматических роторных линиях, операции типа сверления или токарной обработки), они дороги в когда нужно осуществлять последовательно несколько техизготовлении, очень сложны в наладке. Поэтому на различных нологических операций. В основу роторных линий положены производствах гораздо более широкое распространение получили два принципа:

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 8 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.