Оборудование для автоматизации производств

Автоматические станки. Они обеспечивают все процессы обработки изделий без участия человека. Работают по жесткой программе и хорошо подходят для массового производства. Установка и съем детали осуществляется вручную. Изменение программы работы станка затруднено.

Станки с числовым программным управлением (ЧПУ) имеют простую переналадку на другие режимы. Они имеют ограниченный набор инструментов, легко перепрограммируются, имеют высокую производительность, обеспечивают высокое качество технологических операций. Однако из-за ограниченного набора инструментов эти станки могут выполнять только определенную группу технологических операций, например, связанных с фрезерованием.

Обрабатывающие центры (ОЦ). Это наиболее прогрессивный вид технологического оборудования для механической обработки. Обрабатывающие центры в отличие от станков с ЧПУ оснащены большими магазинами для размещения инструмента. Замена инструмента осуществляется автоматически, что позволяет выполнять большой объем работ на одном станке, следовательно будет обеспечена экономия времени на установку и снятие детали, многократное программирование и т.д. Производительность ОЦ в 3-4 раза выше, чем у станков с ЧПУ.

Промышленные роботы. Можно выделить три поколения роботов:

1) программируемые роботы, действующие по заданной программе;

2) адаптивные роботы, действующие по программе, но имеющие ряд датчиков, которые корректируют программу в определенном диапазоне, например, сварочно-адаптивные роботы;

3) интеллектуальные, или интегральные роботы, обладающие элементами искусственного интеллекта и возможностью свободного диалога с человеком.

По роду своей деятельности промышленные роботы подразделяются на 3 группы:

1) технологические роботы, непосредственно выполняющие технологические операции (сборку, сварку и т.д.);

2) подъемно-транспортные роботы, обеспечивающие складирование и межоперационное перемещение;

3) комбинированные работы, выполняющие действия роботов первых двух групп.

В качестве средств автоматизации процессов межоперационных перемещений используются различные конвейеры: ленточные, роликовые, цепные, подвесные и т.д.; автооператоры, позволяющие перемещать изделия и заготовки по подвесным магистралям; кантователи, позволяющие переворачивать изделие, что улучшает доступ к его различным поверхностям; накопители, которые используются для питания линии при сбоях на отдельных рабочих местах.

Рассмотрим основные элементы автоматизации производственных процессов на промышленных предприятиях.

Автоматическая линия. Представляет систему автоматически действующих станков, связанных средствами межоперационного перемещения и имеющих единую систему управления. В состав автоматической линии могут входить станки полуавтоматы, станки с ЧПУ, обрабатывающие центры. Каждая линия годится только для обработки определенной детали. При замене детали необходимо осуществлять новую компоновку линии с частичной или полной остановкой производства.

Роторные и роторно-конвейерные линии. Технологические операции выполняются в процессе совместного транспортирования по окружности обрабатываемых заготовок и инструмента. Заготовки и инструмент устанавливаются в гнезда вращающихся навстречу друг другу дисков (роторов). Преимущество роторной линии – высокая производительность, надежность, простота. Недостаток – малая гибкость. Большей гибкостью обладают роторно-конвейерные линии. Инструмент и блоки устанавливаются не на дисках, а на конвейерах, огибающих ротор с заготовками. В этом случае переналадка проще и легче осуществляется переход на другие изделия.

Промышленные роботы

Роботизированные технологические комплексы (РТК). Представляет собой автономно функционирующую совокупность технологического оборудования, промышленного робота и системы функционирования (ЭВМ). Различают следующие разновидности роботизированных технологических комплексов:

1) манипуляционные РТК, у которых основной исполнительный орган оканчивается захватом или каким-нибудь инструментом;

2) мобильные РТК (колесные, шагающие, гусеничные), используемые, как правило, в экстремальных условиях работы;

3) информационно-управляющие РТК, которые могут не иметь механически движущихся исполнительных устройств, они следят за ходом протекания технологических процессов, обрабатывают информацию, поступающую от каких-либо внешних источников, и в случае необходимости вносят коррективы в протекание контролируемого технологического процесса.

Объединение группы робототехнических комплексов в одну технологическую цепочку изготовления продукции позволяет создать роботизированные автоматические линии (РАЛ). На одной такой линии могут производиться в автоматическом режиме обработка резанием, термообработка, сварка и т.д.

К достоинствам РАЛ относятся высокая производительность и качество выпускаемой продукции, совмещение рабочих и вспомогательных процессов во времени, высокая мобильность и переналаживаемость. К недостаткам этих линий следует отнести высокие капитальные затраты.