Разработка системы управления ГАП (РТК), механообработка

Сегодня можно с уверенностью утверждать, что направление технического перевооружения производства на основе гибкой автоматизации всех его процессов получило всеобщее признание в машиностроении. Комплексно-автоматизированное машиностроительное производство создает условия для одновременного достижения высокой производительности, сопоставимой с возможностями автоматических поточных линий, и технологической гибкости, обеспечиваемой ранее лишь непосредственным участием человека в производственном процессе.

Гибкие производственные системы (ГПС) получили пока наибольшее распространение в области обработки металлов резанием, что связано с большей подготовленностью этой области производства к внедрению гибкой технологии и автоматизации самих технологических процессов. Однако в последнее время разворачиваются работы в этом направлении в заготовительном и сборочном производствах. Создаются ГПС, включающие не только металлорежущее оборудование, но и литейное, кузнечно-прессовое, лазерное, сборочное и некоторые другие типы. Актуальной является проблема создания интегрированных производственных систем. Для этого необходимо решение ряда важных научных и инженерных задач создания технических и программных средств управления, измерения, контроля за ходом производственного процесса, диагностики, манипулирования обрабатываемыми деталями, конструирования инструмента, выбора технологической стратегии и др. Таким образом, проблема ГАП является многоплановой.

Применение ГПС обеспечивает распространение преимуществ массового производства, на серийное, что включает в себя повышение производительности, сокращение численности работающих и расхода фонда заработной платы, повышение качества изделий, возможности организации безлюдного производства в третью смену, сокращение времени пролёживания деталей, более быструю окупаемость капитальных вложений, сокращение времени сборочных операций и т.д.

Основными проблемами при создании и внедрении ГПС являются: контроль износа инструмента, что вызывает внеплановые потери времени на замену инструмента и необходимость проведения тщательного контроля обработанных деталей; удаление стружки из зоны обработки, особенно организация отдельного сбора стружки по видам обрабатываемых материалов; автоматический активный контроль размеров деталей в процессе обработки и т.д.

При обработке деталей типа тел вращения основным оборудованием в ГПС являются токарные станки с ЧПУ. Оснащение этих станков системой автоматического разделения пропуска, циклом резьбонарезания, подпрограммами обработки фасок и выточек, а также многоместными инструментальными магазинами, имеющими автономный привод, и устройство торможения шпинделя, превращает их в токарные многоцелевые станки. Оснащение ЧПУ запоминающими устройствами большой емкости позволяет быстро переналаживать станок на другие программы, что снижает подготовительно-заключительное время.

Обеспечение полностью автоматического и автономного цикла работы токарных станков достигается установкой накопителя заготовок, организацией их автоматической загрузки и разгрузки, а также контроля за состоянием инструментов и размерного контроля.

С целью наиболее эффективного использования станочного оборудования в ГПС необходимо, чтобы его производительность и технологические возможности охватывали различные типы производства изделий от мелкосерийного до крупносерийного, отличающегося ограниченной номенклатурой, большими партиями и сравнительно редкими переналадками по отношению к мелкосерийному производству. Поэтому тенденция к преимущественному использованию в ГПС одношпиндельных многоцелевых станков обоснована при малой серийности обрабатываемых деталей и частой переналадке. При увеличении серийности наиболее эффективно применять в ГПС многошпиндельные станочные модули с программным управлением.

Таким образом, применение ГПС и РТК обеспечивает: увеличение уровня технической вооруженности производства за счет автоматизации практически всех основных и вспомогательных операций; повышение производительности труда, в том числе за счет сокращения численности работающих; решение проблемы сокращения дефицита рабочих, выполняющих как основные, так и вспомогательные операции; изменение условий и характера труда за счет увеличения доли умственного и сведения к минимуму физического труда; сокращение в 2.3 раза численности обслуживающего персонала, работающего во вторую и третью смены; облегчение организации и обслуживания производства; повышение требований к квалификации обслуживания, диагностики и ремонта; создание условий для ритмичной работы предприятия и другие преимущества. [1]

система управление горячая штамповка

Задачей данной курсовой работы является разработка системы управления ГАП (РТК) для горячей штамповки. В качестве основного технологического оборудования было принято решение использовать обрабатывающие центры ИРТ180ПМФ4. В качестве вспомогательного оборудования были выбраны: автоматический склад СТАС-250 и транспортные тележки НЦТМ-25.

Автоматический склад стеллажного типа СТАС-250, изображённый на рисунке 1.1 обслуживается автоматическими кранами-штабелёрами. Для перегрузки тары с грузом с крана-штабелёра на накопитель (например, конвейерного типа) транспортной системы ГПС или в обратном направлении используются специальные приёмные секции стеллажа.

В состав данного автоматизированного технологического (складского) модуля входят: два каркасных стеллажа 1 с полками 2 для размещения тары с грузом; автоматический кран-штабелёр 3, перемещающийся по рельсу 4; приёмное устройство, выполненное в виде загрузочно-разгрузочного поворотного стола 5 с механизмом подъёма; устройство управления с пультом оператора 6; шкаф электрооборудования 7, который кабелем 8, подвешенным на кронштейнах 9, соединён с краном-штабелёром.

Кран-штабелёр состоит из колонны с грузоподъёмной платформой, на которой смонтирован выдвижной телескопический стол 10 для установки на нём тары 11 с грузом. По команде от системы управления на загрузку склада кран-штабелёр подаёт на приёмное устройство пустую тару или столы-спутники, которые загружаются заготовками, а затем транспортируются краном штабелёром в определённую ячейку стеллажа.

Рисунок 1.1 - СТАС-250

При поступлении команды на разгрузку склада кран-штабелёр забирает заготовки вместе с приспособлением-спутником или тарой из ячейки стеллажа, адрес которой задаётся системой управления, транспортирует и устанавливает их на стол загрузки-разгрузки. После окончания обработки по команде управления готовые детали с приспособлением-спутником (или в таре) снимаются штабелёром в заданную ячейку стеллажа.

На рисунке 1.2 показана безрельсовая транспортная тележка-транспортный робот (ТР) "Электроника НЦТМ-25". Особенностью данного ТР является оснащение его автономным источником питания, микропроцессорным устройством управления, обеспечивающим слежение за трассой в виде светоотражающей полосы, и загрузочно-разгрузочным столом, на котором устанавливаются тара и сменные столы-спутники с заготовками, деталями, инструментами или технологической оснасткой. ТР предназначен для автоматического перемещения названных изделий между складом-стеллажом, участками комплектования и ГПМ или РТК в составе ГПС для механообработки.

Рабочее место (станция) ТР содержит две стойки, симметрично расположенные по обе стороны трассы. На стойке автоматически устанавливается и с них снимается тара или стол-спутник при помощи подъёмного загрузочно-разгрузочного стола, смонтированного на тележке. Станция ТР оснащена датчиками типа конечных выключателей.

Тележка выполнена в виде шасси 1 с двумя ведущими колёсами 2, установленными на поперечной оси в центре шасси, и четырьмя опорными колёсами 3 на продольных осях спереди и сзади. Приводы 4 тележки смонтированы с двух сторон на шасси в его центральный части и связаны с каждым из ведущих колёс. Здесь же размещён привод 5 стола с подъёмными механизмами 6. С одной стороны тележки установлены аккумуляторные батареи 7, а с противоположной стороны - блок управления 8 со встроенной микро ЭВМ 9. Фотоэлектрические датчики 20 для слежения за трассой по светоотражающей полосе, нанесённой на полу, размещены с двух сторон в нижней части шасси. С каждой стороны тележки имеются упоры 11 с устройствами аварийного останова и фары 12. Контактное устройство 13 предназначено для автоматического подключения ТР к зарядному устройству. Для контроля перемещения тележки используются специальные устройства - измерители пути 14. Механизмы тележки сбоку и сверху закрыты кожухами 15 (на рисунке не показаны).

Рисунок 1.2 - Электроника НЦТМ-25

• Анализ и выбор компоновки ГАП (РТК)
• Выбор комплектующих ГАП (РТК)
• Информационные системы
• Выбор системы управления
• Контроль работы исполнительных устройств

Прочтите также:

Синтез устройства, производящего арифметическую операцию суммирования по модулю семь
Необходимо синтезировать устройство производящие арифметическую операцию суммирования по модулю семь двух чисел в двоичном коде. При выполнении данной операции для представления ка ...

Проект зональной сети передачи данных
Система передачи данных - система, предназначенная для передачи информации как внутри различных систем инфраструктуры организации, так и между ними, а также с внешними системами. Опреде ...

Разработка схемы электронного коммутатора
Широкое внедрение цифровой техники в отрасли связи связано с появлением интегральных микросхем. Цифровые устройства, собранные на дискретных транзисторах и диодах, имели значительные габ ...