Лекция 7 Выбор технологического оборудования и промышленных роботов в автоматизированном производстве

Выбор технических средств для автоматизированного производ­ства — один из важнейших этапов, определяющих структурно-компо­новочные решения, организационные и технологические возможнос­ти, эксплуатационные расходы и другие показатели производства.

Исходной информацией для выбора оборудования и ПР являются сведения об изготовляемых деталях и организационно-технологичес­ких условиях их изготовления. Подбор и группирование деталей для изготовления на автоматизированном участке производят с учетом следующих характеристик:

1) конструктивно-технологического подобия деталей, т. е. сходства по габаритным размерам, массе, конфигурации, характеру конструк­тивных элементов, требованиям к точности обработки и качеству об­рабатываемых поверхностей, числу обрабатываемых поверхностей;

2) максимальной степени завершенности маршрута обработки де­талей на автоматизированном участке — без прерывания маршрута обработки для выполнения каких-либо специфических операций (тер­мообработки, доводки и др.);

3) подобия используемой оснастки и инструментов;

4) наличия у деталей четко выраженных признаков ориентации, од­нородных по форме и расположению поверхностей для базирования в приспособлениях-спутниках или захвата захватными устройствами ПР.

Подобранная группа деталей с учетом годовой программы выпус­ка, размера и частоты повторяемости каждого типоразмера, числа пе­реналадок должна обеспечить загрузку оборудования при двух- или трехсменной работе.

На основе подобранной группы деталей с учетом видов обработ­ки и трудоемкости выбирают типаж требуемого оборудования, при­способлений, ПР, характер и маршрут транспортирования деталей. На этом этапе определяют компоновку автоматизированного производ­ственного участка, проводят расчет вместимости автоматизированного склада, числа спутников, оптимизацию пространственного располо­жения оборудования.

Ввиду многовариантности структурно-компоновочных решений проектируемого производственного участка многие его параметры целесообразно рассчитывать на ЭВМ. Автоматизированные производ­ственные системы относятся к большим техническим системам, харак­теризующимся наличием взаимосвязанных объектов, сложной связью информационных и материальных потоков, возникновением в процессе работы различных случайных воздействий. Расчет на ЭВМ методом имитационного моделирования дает возможность получить основные характеристики различных компоновок производственных систем с учетом всех возможных случайных производственных ситуаций.

Для определения состава оборудования, включаемого в автомати­зированные переналаживаемые системы, необходима показательная проработка ТП всех деталей, обрабатываемых в системе. В первую оче­редь разрабатывают ТП на деталь, имеющую наибольшее число обра­батываемых поверхностей. При этом намечают первоначальную спе­циализацию оборудования и выявляют необходимые технологические характеристики для оборудования с ЧПУ. Технологические процессы для остальных деталей группы строят в соответствии с принятым типо­вым маршрутом и с учетом намеченной специализации оборудования.

Исходя из разработанных ТП выявляют технологические харак­теристики станков, на основании которых производят подбор стан­ков из имеющегося парка (в соответствии с каталогом станков с ЧПУ) или разрабатывают и используют специализированное оборудование.

В зависимости от методов изготовления изделий в качестве основ­ного технологического оборудования можно использовать: литейные машины и установки (например, для литья под давлением); молоты и прессы для ковки и объемной штамповки; штампы и прессы для лис­товой штамповки; прокатные станы; металлорежущие станки; станки для электрофизической, электрохимической и лазерной обработки; оборудование для обработки поверхностным пластическим деформи­рованием; оборудование для термообработки (печи, ванны, нагрева­тельные и закалочные установки); оборудование для нанесения покры­тий (например, гальванические ванны, окрасочные камеры); сборочное оборудование (например, сборочные автоматы и промышленные ро­боты). Так как наиболее распространенным методом изготовления изделий в машиностроении является обработка резанием, то наиболь­шее применение находят металлорежущие станки.

При подборе станков необходимо учитывать возможность их встройки в АПС. Для этого у них должны быть однотипные автома­тические устройства для загрузки и закрепления спутников, одинако­вые устройства ЧПУ и достаточная вместимость магазинов инстру­ментов. Таким образом, в состав АПС включают станки с ЧПУ, параметры которых обеспечивают реализацию ТП обработки определенной группы деталей. Туда же могут встраиваться и универсаль­ные станки или специализированное оборудование, не оснащенное ЧПУ, а также станки без устройств для автоматической загрузки дета­лей.

Необходимое количество основного оборудования проектируемо­го участка подсчитывают отдельно по номенклатуре и каждому типо­размеру с учетом затрат времени (Т_шт) по отдельным операциям тех­нологического процесса, выполняемого на данном оборудовании, программы и номенклатуры выпускаемых деталей или изделий.