2.2.2 Классификация автоматических линий

Важнейшие характеристики автоматических линий — технологическое назначение, характер встроенного технологического оборудования (одно- или многопозиционное; последовательного, параллельного или смешанного действия) и вид межагрегатной связи.

При жесткой межагрегатной связи технологическое оборудование с помощью транспортных средств (транспортеры, автоматические манипуляторы) связано воедино и работает в едином ритме, отказ любого конструктивного элемента может привести к отказу и простою всей линии. Для повышения производительности и надежности линий при неизменных техпроцессах и конструкциях технологического оборудования широко применяется структурное усложнение линий — деление их на участки-секции с установкой межоперационных накопителей.

При гибкой межагрегатной связи между каждой парой машин или агрегатов, встроенных в автоматическую линию, имеется автоматический накопитель заделов. Существуют и промежуточные структурные варианты линии, когда число накопителей меньше числа машин или агрегатов: линии, разделенные на участки-секции, в каждой из которых сблокировано несколько машин или агрегатов. Варианты построения АЛ определяются и другими признаками.

Автоматические линии весьма разнообразны, поскольку каждая из них предназначена для конкретного изделия и конкретного технологического процесса. Каждая автоматическая линия в большей или меньшей степени индивидуальна. Тем не менее, существуют некоторые общие принципы проектирования автоматических линий. С учетом общих принципов построения разработана следующая классификация автоматических линий.

1. По связи между оборудованием автоматической линии:

• синхронные автоматические линии с единым тактом работы всех единиц технологического оборудования и жесткими транспортными связями между оборудованием;

• асинхронные автоматические линии с различающимися длительностями тактов отдельных единиц оборудования и промежуточными накопителями в транспортных связях между оборудованием.

2. По способу передачи объектов производства между рабочими позициями:

• прямоточные автоматические линии с непосредственной передачей объекта производства с одной рабочей позиции после завершения обработки на ней на другую;

• п оточные автоматические линии с организацией очереди объектов обработки перед следующей рабочей позицией;

• бункерные автоматические линии с наличием промежуточных бункерных накопителей.

Способы связи между рабочими позициями автоматической линии показаны на рис. 17: 1–7 – оборудование рабочих позиций автоматической линии, 8 – промежуточные автоматические бункеры для накопления полуфабрикатов. В прямоточных автоматических линиях объект производства необходимо в такте перемещения перемещать на расстояние, равное расстоянию между рабочими позициями (рис. 17, a). В поточных автоматических линиях в такте перемещения объект производства перемещается только на величину шага между объектами, равному, как правило, длине объекта обработки (рис. 17, б). Между рабочими позициями создается поток из объектов производств, число которых будет равно результату деления расстояния между позициями (a, b, c, d) на длину шага между объектами производства. В поточной автоматической линии следующая рабочая позиция начинает работу с задержкой по отношению к предыдущей.

Бункерные автоматические линии характеризуются наличием промежуточных бункеров для накопления необходимых при автоматической работе запасов заготовок и полуфабрикатов перед рабочими позициями (рис. 17, в и г). При этом бункер может устанавливаться либо на каждую рабочую позицию, либо на группу рабочих позиций.

Бункерно-прямоточные автоматические линии разбиваются на отдельные участки, каждый из которых имеет собственный бункерный накопитель, что обеспечивает возможность автономной работы участка при наличии заготовок в бункере (рис. 17, в).

Бункерно-поточная автоматическая линия (рис. 17, г) имеет поточную организацию движения объектов производства между рабочими позициями на отдельных участках. В этом случае время обработки на каждой позиции индивидуально.

Наряду с бункерами для связи между участками автоматической линии могут использоваться промежуточные накопители, выполняющие также дополнительные функции. К такому решению прибегают в случае сложной компоновки автоматической линии.

В качестве примера на рис. 18 показана схема промежуточного накопителя, построенного на базе приводных роликовых конвейеров. Обрабатываемые детали (блоки цилиндров) поступают из предыдущего участка АЛ 1 и должны подаваться на две параллельно работающие АЛ 9 и 15. Приводные ролики расположены как на продоль­ных участках 4 и 11 конвейера накопителя, так и на поворотных столах 2, 7, 8 и 14. Необходимость поворотных столов выз­вана тем, что конструкция объекта обработки до­пускает его транспортирование только в продольном направлении. Детали из АЛ 1 поступают на поворотный стол 2 и перемещаются роликами до упора. Затем стол 2 поворачивается по стрелке на 90°, вращение приводных роликов реверсиру­ется, и деталь выдается на продольный участок 4 накопителя. Поворотный стол 2 возвращается в исходное поло­жение для приема очередной детали из АЛ 1.

По участку 4 деталь перемещается до упора в отсекатель 6. При отсут­ствии детали на столе 7 выдвигается отсекатель 5, а отсекатель 6 убирается, и деталь поступает на поворотный стол 7. Отсекатели 5 и 6 срабатывают в об­ратном порядке, в результате чего участок 4 подготовляется к выдаче очередной детали,

Деталь, поступившая на стол 7, поворачивается вместе с ним и благо­даря реверсированию направления вра­щения роликов передается на поворот­ный стол 8, по которому перемещается до установленного на поворотной части стола отсекателя 10. С поворотного стола 8 деталь может быть подана на первую позицию АЛ 9 (при отсутствии детали на этой позиции) или на про­дольный участок (при наличии де­тали в начале АЛ 9 и отсутствии детали на смежной со столом 8 позиции участка 11). В первом случае убирается отсекатель 10, во втором случае отсекатель 10 остается выдвинутым; а поворотный стол 7 поворачивается на 90°; после поворота осуществляется реверсирова­ние роликов. В конце продольного участка 11 накопителя расположены отсекатели 12 и 13, которые работают так же, как отсекатели 5 и 6, обеспечи­вая поштучную выдачу детали на пово­ротный стол 14. При отсутствии детали на первой позиции АЛ 15 стол 14 поворачивается на 90°, реверсируется направление вращения роликов на столе, и деталь подается на АЛ 15.

Положение поворотных столов и отсекателей контролируется с помощью конечных выключателей (на рисунке не показаны), один из которых срабаты­вает в первой позиции подвижного эле­мента, а другой – во второй позиции. Для контроля наличия детали на неко­торых позициях установлены конечные выключатели 3; на поворотных столах расположены по два таких выключа­теля, что обеспечивает автоматическое управление столами.

Представленная компоновка накопи­теля обеспечивает гибкое распределе­ние одного потока деталей на два и при минимуме занятой производственной площади существенно снижает нало­женные простои на смежных АЛ благодаря возможности создания до­вольно большого задела деталей.

3. По связи между рабочими и транспортными операциями автоматические линии делятся на:

• стационарные с неподвижными рабочими позициями и средствами транспорта между ними. В таких линиях рабочий такт чередуется с тактом транспортировки, следовательно, такт выпуска продукции будет зависеть от длительности обеих тактов;

• роторные, в которых рабочие позиции совершают транспортные движения и движутся в процессе обработки для переноса объекта обработки. Совмещение рабочих и транспортных движений позволяет повысить производительность автоматической линии.

4. По возможности перестройки, предусмотренной конструкцией автоматической линии и используемым оборудованием, линии делятся на:

• переналаживаемые автоматические линии, допускающие изменение технологического процесса путем переналадки оборудования;

• непереналаживаемые автоматические линии, рассчитанные на осуществление только определенного технологического процесса изготовления определенной продукции.

Кроме перечисленных основных признаков, классификация автоматических линий может осуществляться и по другим признакам, например, по виду технологических процессов, по особенностям планировки и транспортных потоков и др.