WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 8 |

линии, построенные на использовании других средств - объекты все время находятся в движении, переме- транспортного интегрирования, а именно на сочетании линейных и кольцевых конвейеров (транспортеров).

щение осуществляется только роторами, каждый объект после 31 Глава 5. Манипуляционная и транспортная интеграция - около станка устанавливается самобалансирующийся манипулятор (манипулятор с автоматическим уравновешиванием Вновь вернемся к исходной таблице 1 и конкретизируем силы тяжести), требуемая ориентациия по углам и линейные песодержание клеток строки 4. Как отмечалось ранее, транспорт- ремещения в горизонтальной плоскости осуществляются рабочим ная интеграция всегда была необходима, она осуществлялась вручную;

разнообразными техническими средствами и часто компенсиро- - около станка устанавливается на полу или подвешиваетвала отсутствие или недостатки других способов интеграции. ся на специальной несущей конструкции стационарный манипуМанипуляционная интеграция типична для низших уровней (4У, ляционный вспомогательный промышленный робот, который 4Р), часто задачи манипуляции не выделяются как самостоя- своим захватным устройством захватывает заготовку и по комантельные, они включаются как вспомогательные этапы в тех- дам управляющей программы производит переориентацию в нологические задачи. На них стали обращать особое внимание, на- соответствии с управляющей программой. Некоторые сведечиная с семидесятых годов в связи с интенсивным развитием ния о промышленных роботах приведены ниже, в главе 7;

робототехники. схемы таких обслуживающих промышленных роботов и данВ зависимости от масштаба и уровня механизации и ав- ные о промышленно выпускаемых образцах можно найти в учебтоматизации при транспортно-манипуляционной интеграции ис- ном пособии И.Б. Челпанова [20].

пользуются совершенно различные подходы и технические средст- В семидесятых-восьмидесятых годах на роботизацию возва. Приведем характерные примеры манипуляционной интеграции лагались большие надежды, поскольку роботизация в принципе из области машиностроения, начиная с низшего уровня. позволяет освободить рабочего от выполнения вспомогательных На одном и том же рабочем месте, при работе на од- операций. Но замена рабочих роботами требует больших капином и том же станке (токарном, фрезерном, расточном) рабочему тальных затрат, надежность роботов часто оказывается недостаобычно приходится переустанавливать заготовку, чтобы обраба- точной, управляющие программы должны составляться и отлажитывать ее с разных сторон. В наше время эти вспомогатель- ваться отдельно для каждой детали, что представляет трудности ные операции обычно называют манипулированием. При ма- для многономенклатурного производства. Опыт показал, что валой массе переустановка заготовок, конечно, осуществляется рианты манипуляционной интеграции с помощью вспомогательвручную. Если же масса заготовки велика (она может состав- ного оборудования с силовыми приводами, но управляемого опелять сотни кг или тонны), то без использования технических ратором или рабочим, остаются основными на большинстве произсредств не обойтись, возможны различные варианты, они перечис- водств.

лены в порядке повышения степени механизации и автоматизации: Области применения подобного оборудования при манипуля- рабочий вызывает цеховой мостовой кран, ко- ции разнообразны. При ковке на гидравлических и пневматических торый поднимает заготовку, а рабочий вручную переориентирует, прессах больших заготовок (массой до нескольких тонн) применяповорачивая и перемещая ее требуемым образом, на небольшие ют мощные, управляемые вручную ковочные манипуляторы на корасстояния и закрепляет ее; лесных шасси. Эти манипуляторы имитируют действия кузнеца при - на стол станка устанавливается поворотный стол или ручной ковке. Захваченная схватом заготовка поворачивается после кантователь (их следует рассматривать как специальные каждого удара молота или пресса по командам оператора. Манипулясредства манипуляционной интеграции на низшем уровне 4Р), торы с дистанционным управлением, как средства манипуляционимеющие самостоятельный привод (обычно при этом возможен ной интеграции на рабочих местах, находят достаточно широкое поворот только вокруг одной оси, реже – двух осей); применение в атомной, биологической и химической промышленно33 сти, везде, где присутствие человека в опасной для человека среде ры, которые по адресным командам захватывают тару или заготовку, недопустимо. находящиеся в указываемой адресом ячейке стеллажа и переносят ее Продолжим конкретизацию содержания клеток строки 4 таб- на конвейер, или осуществляют обратную операцию переноса объеклицы 1. Транспортирование заготовок, деталей или сборочных еди- та с конвейера в ячейку стеллажа. Для автоматического склада также ниц от станка к станку (это уже транспортное интегрирование 4У или обязательна информационная интеграция, в частности, по кодиро4Ц, при этом говорят, что транспортные средства задают межпози- ванной заявке всегда должен быть дан ответ о наличии и адресе на ционные перемещения) также может осуществляться разными спосо- складе заготовок требуемого типоразмера. Заметим, что склад мобами: жет играть еще большую роль; в некоторых производственных сис- заготовки или обработанные детали у каждого станка сва- темах все транспортные связи проходят через склад, нельзя пересыливаются в бункер или аккуратно укладываются в гнезда тары, кото- лать по конвейеру заготовки от станка к станку, после каждого станка рая затем на тележке перевозится вручную к следующему станку; деталь нужно сначала пересылать на склад. Такая организация - заготовки по отдельности или уложенные в тару перево- транспортных позволяет избегать различных конфликтных ситуаций, зит управляемый вручную водителем кар - тележка с электроприво- но ведет к непроизводительным потерям времени, которые, правда, дом и аккумуляторной батареей; могут быть несущественными, если время обработки на станках вели- заготовки укладываются или ставятся на гладкий наклон- ко.

ный лоток и просто под действием силы тяжести скользят, ска- При необходимости обработки заготовок последоватываются по нему на следующую позицию; тельно на нескольких станках требуется не только произвести заготовки переносит портальный транспортный ро- доставку от одного станка к другому, но установить и точно бабот, обслуживающий несколько станков и перемещающийся свер- зировать ее на позицию обработки. Для базирования и закреплеху по кран-балке, или тот же мостовой кран, который ис- ния заготовок на рабочих столах станков приходится применять пользуется при манипулировании; станочные приспособления, иногда достаточно сложные по конст- заготовки, уложенные в тару, перевозит робокар – рукции и трудно настраиваемые. Нередки при этом значительные дотранспортный робот с автоматическим управлением; он перемеща- полнительные временные затраты. Выход найден в использовании ется по трассе, отмеченной на полу белой или зеркальной линией, так называемых спутников, представляющих собой унифицированные или кабелем, проложенным под полом, а в заданных точках трассы для всех станков приспособления, основания которых спроектироваостанавливается; ны так, что они легко и точно базируются на всех станках. В спутнике - заготовки, детали и сборочные единицы перемещаются по один раз, в начале технологического маршрута, устанавливается и конвейеру. Началом и концом конвейерной линии часто бывает закрепляется заготовка, а затем деталь и заготовка перемещаются от склад, в ячейках которого могут храниться заготовки, детали, сбо- станка к станку только вместе, готовая деталь освобождается от рочные единицы, изделия в целом, инструмент, сменные узлы стан- спутника в конце цикла, после чего спутник используется повторно.

ков. Современные автоматические и автоматизированные склады, Применение спутников особенно выгодно при обработке на цепочке которые в целом являются обязательными составными частями ин- станков большого числа партий различных деталей, под каждую очетегрированного производства, сами по себе представляют слож- редную деталь нужно подстраивать не приспособления станков, а ные комплексы (см., например, [15]), в пределах которых требуются лишь спутники, что можно делать, пока станки изготавливают пресвои средства интеграции. В качестве одного из наиболее распро- дыдущую деталь. В результате могут значительно сокращаться страненных средств транспортно-манипуляционной интегра- суммарные затраты времени. Подробнее о технологии использоции автоматических складов выступают автоматические штабеле- вания спутников рассказано в учебнике [13]. В рамках концепции 35 стандартных механических интерфейсов идея использования спутни- При производстве сложной продукции (например, средств ков сопоставляется с идеей использования стандартизованной тары. транспорта, таких, как автомашины или тракторы) главный Конвейеры, используемые в промышленности, разнооб- конвейер является сборочным, на него со вспомогательных разны по областям применения, схемам и конструктивным решени- конвейеров поступают отдельные узлы или детали. Сборочные опеям. Одиночные конвейеры однозначно задают трассу перемещения, рации могут осуществляться на самом конвейере или на отдельных эта трасса может быть: рабочих местах; во втором случае объект (сборочная единица) - прямолинейной или криволинейной; снимается с конвейера, на подготовленной позиции выполняются - незамкнутой (от определенного хода к определенному выходу) требуемые операции досборки, а затем он вновь устанавливается или замкнутой (кольцевой). на конвейер.

Несколько конвейеров могут образовывать целую Если производство не слишком сложное, а номенклатура транспортную систему (сеть), при этом перемещаемые объекты изменяется редко, конвейеры являются узкоспециализированнымогут переходить с одной линии на другую с помощью специаль- ми, на каждом участке по трассам конвейеров идут одни и те же ных перекладчиков или по тому же принципу, что и на же- сборочные единицы. Однако, если сборочных единиц, которые лезных дорогах (с помощью стрелок, переключающихся необходимо перемещать, много, а трассы требуемых перемещений по командам). Часто сеть организуется следующим образом: длинные и на многих участках совпадают друг с другом, то реализуесть главный конвейер (он может быть или однонаправленным, или ют идеологию единого механического интерфейса. При этом один и кольцевым), а в него вливаются притоки (вспомогательные кон- тот же конвейер непрерывно транспортирует вперемешку, в произвейеры), два из распространенных вариантов сети представлены на вольном порядке, много разных объектов (сборочных единиц, детарисунке 5. лей). Такой конвейер может обслуживать целый цех или даже не сколько цехов. На определенной позиции требуемый объект после идентификации снимается или отводится на боковое ответвление с помощью управляемой стрелки (имеется отдаленная аналогия с тем, как на железной дороге осуществляется сортировка вагонов, однако в а данном случае сортировку нужно осуществлять во время движения).

Для реального осуществления такого принципа должна быть развитая информационная интеграция: необходимы устройства, распознающие объекты по специальной маркировке (или меткам) или по характерным признакам конфигурации.

На высоких уровнях интеграции (4К, 4С, 4М) при больших расстояниях важен правильный и обоснованный выбор типов транспортных средств и схем транспортного интегрирования. В этих случаях основными партнерами или конкурентами выступают железнодорожный, морской и автомобильный транспорт. Вопросам рационального выбора экономически наиболее выгодных схем б транспортирования и маршрутов посвящена обширная литератуРис. 5. Компоновочные схемы конвейерных линий:

ра, из достаточно простых учебных пособий отметим лишь [16].

а - прямолинейной; б - замкнутой Здесь выделим и охарактеризуем лишь один широко распро37 страненный прием, значительно облегчающий транспортную ин- Глава 6. Гибкие производственные системы теграцию, особенно тогда, когда требуется промежуточное складиро- и гибкая интеграция вание и перегрузка с одного из видов транспорта на другой.

Этот прием заключается в применении ограниченного числа В конце семидесятых годов и в восьмидесятые годы прошлотипоразмеров стандартизованной тары, в первую очередь, стан- го века за рубежом и в нашей стране важнейшим направлением индартных контейнеров. Большие контейнеры размерами X-X метров теграции с автоматизацией считалось создание гибких производсти грузоподъемностью N тонн хорошо приспособлены для пере- венных систем (англ. flexible manufacturing systems). Гибкость как возки любым транспортом (на железнодорожных платформах, на свойство означала адаптивность, приспосабливаемость к изменепалубах контейнеровозов, на трейлерах), к ним приспособлено широко ниям номенклатуры или типоразмеров изготавливаемых изделий распространенное подъемно-транспортное оборудование, при скла- и деталей. Обычные, «не гибкие», производственные автоматидировании они надежно устанавливаются этажами друг на друга. В ческие линии или участки обычно можно перестраивать, переналарезультате значительно сокращаются затраты времени на загрузку и живать на новые типоразмеры, но для этого требуется большое разгрузку транспортных средств. Загрузка и разгрузка самих контей- число операций, выполняемых вручную: переналадка оборудования, неров может требовать значительно большего времени, но при этом замена инструмента, регулирование, а часто и изготовление новых сам транспорт освобождается. На высоких уровнях транспортной ин- станочных приспособлений.

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 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.