Организация автоматизированного производства продукции (стр. 3 из 5)

Работа одного человека становится такой же важной, как и работа целого подразделения (участка, цеха, лаборатории). Одновременно с изменением характера труда изменяется и содержание рабочей квалификации: упраздняются многие старые профессии, основанные на тяжёлом физическом труде, быстро растет удельный вес научно-технических работников, которые не только обеспечивают нормальное функционирование сложного оборудования, но и создают новые, более совершенные его виды [6, c. 180].

2 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

2.1 Характеристика автоматической роторной линии, схема и принципы работы

Разновидностью комплексных автоматических линий являются роторные автоматические линии, разработанные инженером Л.Н.Кошкиным.

Автоматическая роторная линия - комплекс рабочих машин, транспортных устройств, приборов, объединённых единой системой автоматического управления, в котором одновременно с обработкой заготовки перемещаются по дугам окружностей совместно с воздействующими на них орудиями. Наиболее распространены автоматические роторные линии для операций, выполняемых посредством прямолинейного рабочего движения (штамповка, вытяжка, прессование, сборка, контроль). (6)

Автоматическая роторная линия состоит из рабочих роторов, на которых выполняются технологические операции, и транспортных роторов, которые перемещают обрабатываемые предметы по операциям (Рук4цукис 2.1.1).

Рис 2.1.1 Принципиальная схема автоматической роторной линии: 1 — блок инструмента; 2 — транспортный ротор; 3 — клещи; 4 — линия перемещения изделия при обработке; 5 — рабочий ротор; 6 — копир.

Рабочий ротор представляет собой жёсткую систему, на которой монтируется группа орудий, равномерно расположенных вокруг общего вращающего систему вала. Необходимые рабочие движения сообщаются этим орудиям исполнительными органами, для малых усилий применяются механические исполнительные органы, для больших — гидравлические (например, штоки гидравлических силовых цилиндров).

Транспортные и рабочие роторы жёстко связаны между собой. На автоматических роторных линиях можно одновременно обрабатывать предметы нескольких типоразмеров сходной технологии как в массовом, так и в серийном производстве. Роторные линии позволяют автоматизировать обработку нескольких однотипных деталей, т.е. отличаются определённым уровнем гибкости.

Рис 2.1.2 Схематическая развёртка прессовой операции на роторной линии: 1 — предмет обработки; 2, 3 — инструмент; 4 — пазовый копир; 5 — ползун; 6 — ролики ползунов; h — шаг между предметами обработки; Lп — длина пути предмета обработки; Lц — цикловой путь инструмента; vтр — транспортная скорость; vтехн — технологическая скорость.

Инструмент, как правило, монтируется комплектно в предварительно налаживаемых (вне рабочих машин) блоках, сопрягаемых с исполнительными органами ротора преимущественно только осевой связью, что обеспечивает возможность быстрой замены блоков. Транспортные роторы принимают, транспортируют и передают изделия. Они представляют собой барабаны или диски, оснащенные несущими органами. Чаще применяются простые транспортные роторы, имеющие одинаковую транспортную скорость, общую плоскость транспортирования и одинаковую ориентацию предметов обработки. Для передачи изделий между рабочими роторами с различными шаговыми расстояниями или различным положением предметов обработки предназначены транспортные роторы, которые могут изменять угловую скорость и положение в пространстве транспортируемых предметов. Рабочие и транспортные роторы соединяются в линии общим синхронным приводом, перемещающим каждый ротор на один шаг за время, соответствующее темпу линии.

На автоматических роторных линиях можно выполнять операции, значительно различающиеся по продолжительности, например прессовые, контрольные, термические и химические. Автоматическая роторная линия может одновременно обрабатывать несколько различных изделий. Такие многономенклатурные автоматические роторные линии могут применяться в немассовых производствах.

Рис 2.1.3 Принципиальная схема многономенклатурной роторной линии: 1 — питающие устройства; 2 — транспортный ротор; 3 — рабочий ротор; 4 — приёмные устройства. [4, c. 97].

Автоматические роторные линии могут работать по так называемым рефлекторным циклограммам, обеспечивающим срабатывание каждого органа в соответствии с командой контроля по одному из нескольких предусмотренных законов (например, совершить рабочий ход или отказаться от него). Рефлекторные циклограммы позволяют машине реагировать без остановки на различные отклонения от нормального хода работы, например на поступление некондиционного предмета, прекращение подачи детали при сборке и т. п.

Автоматические роторные линии впервые были созданы в СССР в конце 30-х гг., зарубежные автоматические роторные линии — в начале 50-х гг. В СССР автоматические роторные линии получили применение в холодноштамповочном производстве, в пищевой промышленности (расфасовка и упаковка жидких продуктов), в производстве штучных изделий из пластических масс. Особенно перспективно дальнейшее распространение автоматических роторных линий для выпуска массовых изделий (радиодеталей, штампованных деталей и др.). Их применение наиболее рационально в производстве с непродолжительными технологическими процессами и при изготовлении относительно простых предметов, имеющих форму тел вращения. Производительность автоматических роторных линий определяется транспортной скоростью ротора и шаговым расстоянием между изделиями в роторе. Применение автоматических роторных линий по сравнению с отдельными автоматами не роторного типа сокращает производственный цикл в 10—15 раз, значительно уменьшаются межоперационные запасы заготовок (в 20—25 раз), высвобождаются производственные площади, в несколько раз снижается трудоёмкость изготовления и себестоимость продукции, капитальные затраты окупаются за 1—3 года [5, c. 102].

2.2 Применение робототехники и схема робототехнических комплексов

Прогрессивная область техники — робототехника. Она решает задачи создания отдельных промышленных роботов и роботизированных объектов и процессов. Промышленный робот представляет собой механическую систему, включающую манипуляционные устройства, т.е. исполнительные органы, имитирующие действия рук человека; систему управления; чувствительные элементы, позволяющие распознавать предметы и планировать действия в зависимости от обстановки; средства передвижения – шагающие механизмы, устройства на колёсах, гусеницах и т.д.

Различают промышленные роботы первого поколения, второго и третьего. Промышленные роботы первого поколения (автоматические манипуляторы) работают по заданной «жесткой» программе. Промышленные роботы второго поколения оснащены системами адаптивного управления, представленные различными сенсорными устройствами (техническое зрение, очувствленные схваты и т.д.) и программами обработки сенсорной информации. Роботы третьего поколения позволяют выполнять самые сложные функции при замене в производстве человека, поскольку они обладают искусственным интеллектом.

Роботы-манипуляторы имеют механическую «руку», управляемую с пульта управления, и систему рычагов и двигателей, приводящих ее в действие. Наибольшее распространение получили манипуляторы с дистанционным управлением и механической «рукой» на подвижном или неподвижном основании.

Промышленные роботы имеют перед человеком преимущество в скорости и точности выполнения однообразных операций, манипулятор может осуществлять такие движения, которые человек не может выполнить физически.

Роботы-автоматы кроме «рук» имеют «электронный мозг» — миниатюрную специализированную электронно-вычислительную машину, которая управляет роботом по заданной программе с учетом изменения окружающей обстановки.

До сих пор нет четкого представления о том, какую машину можно считать роботом, а какую – нет. В энциклопедическом словаре роботом называется автоматическая система (машина), оснащенная датчиками, воспринимающими информацию об окружающей среде, и исполнительными механизмами, способная с помощью блока управления целенаправленно вести себя в изменяющейся обстановке. Характерной особенностью робота считается способность частично или полностью выполнять двигательные и интеллектуальные функции человека. От обычной автоматической системы (например, станка-автомата) робот отличается многоцелевым назначением, большей универсальностью, возможностью перестройки на выполнение разнообразных функций. На практике же понятие “робот” распространяют и на любые дистанционно управляемые транспортные средства, снабженные системой очувствления (как минимум, системой технического зрения).

Робот призван заменить человека в случаях, когда выполнение задачи находится за пределами человеческих возможностей либо сопряжено с чрезмерной угрозой здоровью и жизни человека, а также при недостатке профессионально подготовленного персонала для выполнения трудоемких и циклически повторяющихся задач.

Роботы можно классифицировать:

по областям применения

- производственные (промышленные), медицинские, военные (боевые, обеспечивающие), исследовательские;

по среде обитания (эксплуатации)

- наземные, подземные, надводные, подводные, воздушные, космические;