Гибкие автоматизированные производства.

Робототехнические комплексы

Робототехнические комплексы (РТК) представляют собой совокупность промышленных роботов, технологического оборудования и средств оснащения, обеспечивающих комплексную автоматизацию технологических процессов в многономенклатурном производстве.

В качестве основного технологического оборудования могут использоваться станки, прессы, сварочные автоматы и промышленные роботы. Средствами оснащения (или вспомогательным технологическим оборудованием) могут быть устройства накопления и ориентации деталей, магазины для хранения сменных захватов роботов, обеспечивающих нормальное протекание основного технологического процесса.

Состав оборудования в РТК строго не регламентируется и определяется его функциональным назначением.

Основными факторами, определяющими целесообразность применения РТК являются:

- вредные, физически тяжелые и опасные для жизни ручные операции, механизация и автоматизация которых традиционным методом невозможна;

- погрузочно - разгрузочные и другие работы, выполнение которых ограничено быстродействием движения рук рабочего и быстрой его утомляемостью;

- необходимость повысить качество изготовляемых изделий, увеличить объем их выпуска, сократить затраты времени на их изготовление за счет высоких технических показателей РТК;

- снижение уровня производственного травматизма и профессиональных заболеваний.

Значительная часть промышленных роботов (ПР) выполняет основные технологические операции дуговой и контактной сварки, сборки, окраски поверхности и др.

Автоматизируя выполнение вспомогательных операций, промышленные роботы объединяют оборудование в единые системы, обладающих гибкостью, универсальностью, быстротой переналаживаемости.

Существуют следующие схемы обслуживания промышленными роботами технологического оборудования.

- один ПР обслуживает одну единицу оборудования;

- один ПР обслуживает несколько единиц оборудования;

- несколько ПР обслуживают одну единицу оборудования, когда на нем выполняется несколько операций;

- несколько ПР одновременно обслуживают несколько единиц технологического оборудования.

Производительность РТК – это количество изготовленных изделий за определенный период времени. Различают цикловую и сменную производительность РТК.

Цикловая производительность РТК определяется по формуле:

, (5.8)

где ‑ количество изделий, изготовленных за один цикл РТК;

‑ продолжительность одного цикла РТК, ;

Сменная производительность РТК определяется по формуле:

, (5.9)

где ‑ продолжительность смены в ;

‑ коэффициент, учитывающий потери времени на техническое и организационное обслуживание, переналадку оборудования.

Универсальность РТК характеризуется возможностью изготовления изделий, различных по назначению, но имеющих конструктивно – технологическое сходство, а также переходом от изготовления одного вида изделия к другому с небольшими затратами подготовительно – заключительного времени.

Гибкие автоматизированные производства (ГАП) представляет собой сложные технико – организационные системы, содержащие оборудование с ЧПУ, робототехнические комплексы, обрабатывающие центры, микропроцессорную технику, автоматизированные склады и транспортные системы.

Внедрению ГАП должны предшествовать:

- повышение уровня технологического проектирования на основе САПР;

- создание программируемой технологии основных и вспомогательных производственных процессов и процессов управления информацией;

- обеспечение сопряженности программ управления и быстрой переналадки компонентов ГАП.

Из основных и вспомогательных гибких производственных модулей комплектуются гибкие автоматические линии, участки, цеха и заводы.

ГАП первого поколения были созданы на базе многооперационных станков типа обрабатывающий центр. За основу был принят блочно – модульный принцип. Гибкий производственный модуль (ГП - модуль) представляет собой, например, совокупность токарных станков с ЧПУ, специализированных роботов ‑ автооператоров и накопителей заготовок.

ГП – модуль представляет собой совокупность основного технологического оборудования с ЧПУ, специализированных роботов, и накопителей заготовок.

На уровне поточной линии, участка ГАП могут состоять из ГП – модулей подготовки производства, включающий обеспечение материалами, заготовками, деталями, приспособлениями, инструментами; из модулей удаления отходов производства.

На уровне цеха ГАП включает гибкие автоматизированные участки и линии основного производства, АСУ технологической подготовкой производства, автоматизированные участки комплектования, складирования и технического обеспечения основного производства.

ГАП обладает следующими преимуществами:

- высокая производственно – технологическая гибкость, обеспечиваемая связью всех модулей в единый производственный комплекс с помощью АСУ технологическими процессами;

- постоянная мобильность производства, достигаемая компактной планировкой оборудования, связью модулей технологического оборудования через автоматические накопители, а также тем, что при смене изделия не всегда требуется переналадка оборудования;

- сокращение производственного цикла изготовления изделия и повышение производительности труда.