- •В. Г. Хомченко, а. В. Федотов автоматизация технологических процессов и производств
- •Введение
- •1 Основы автоматизации технологических процессов и производств
- •1.1 Современная концепция автоматизации производства
- •1.2 Этапы и средства автоматизации производства
- •2.2 Автоматические линии
- •2.2.1 Назначение и принципы построения
- •2.2.2 Классификация автоматических линий
- •2.2.3 Производительность автоматической линии
- •2.3 Автоматизация загрузки-разгрузки технологических автоматов
- •2.3.1 Автоматические загрузочные устройства
- •2.3.2 Выбор загрузочного устройства и его предварительный расчет
- •2.4 Автоматизация транспортных операций
- •2.5 Автоматизация технического контроля качества
- •2.5.1 Задачи технического контроля в автоматизированном производстве
- •2.5.3 Автоматизированные приборы и контрольные автоматы
- •3 Гибкая автоматизация: Гибкие производственные модули, гибкие производственные системы, интегрированные производства
- •3.1. Гибкое автоматизированное производство и гибкие производственные системы
- •3.2. Общие принципы проектирования гпс
- •4 Автоматизированное оборудование и системы гпс
- •4.1 Оборудование с чпу
- •4.2 Промышленные роботы
- •4.2.1 Промышленная робототехника
- •4.2.2 Технические характеристики промышленного робота
- •4.2.3. Приводы промышленного робота
- •4.2.4. Целевые механизмы промышленного робота
- •4.2.5 Управление промышленными роботами
- •4.3 Роботизированные технологические комплексы
- •4.4 Гибкие производственные модули
- •5 Проектирование гпм для механической обработки деталей
- •5.1 Общие принципы построения гпм для механообработки
- •5.2 Выбор обрабатывающего оборудования гпм
- •5.3 Проектирование модулей для обработки тел вращения
- •5.3.1 Компоновка модулей
- •5.3.2 Накопитель заготовок
- •5.3.3 Закрепление обрабатываемых деталей
- •5.3.4 Смена инструмента
- •5.3.5 Удаление отходов
- •5.4 Модули для обработки тел вращения
- •5.5 Проектирование модулей для обработки корпусных деталей
- •5.5.1 Применение спутников
- •5.5.2 Структура модуля
- •5.5.3 Загрузка спутников
- •5.5.4 Накопители спутников
- •5.5.5 Смена инструмента
- •5.5.6 Удаление стружки
- •5.6 Модули для обработки корпусных деталей
- •5.7 Управление точностью обработки в гпм
- •5.7.1 Измерительные головки
- •5.7.2 Применение измерительных головок на станках
- •5.8 Проектирование измерительных модулей
- •5.8.1 Координатные измерительные машины
- •5.8.2 Гибкие измерительные модули
- •6 Автоматизированные транспортно-Накопительные системы
- •6.1 Особенности транспортно-накопительных систем гпс
- •6.2 Автоматизированные склады
- •6.2.1 Назначение и состав автоматизированного склада
- •6.2.2 Зона хранения автоматизированного склада
- •6.2.3 Штабелирующие машины
- •6.2.4 Система управления складом
- •6.2.5 Типовые компоновки автоматизированных складов
- •6.3 Автоматизированные транспортные системы
- •6.3.1 Особенности транспортных систем гпс
- •6.3.2 Транспортные системы на основе адресуемых конвейеров
- •6.3.3 Транспортные системы на основе промышленных роботов
- •6.3.4 Транспортные системы на основе автоматических транспортных тележек
- •6.3.4.1 Назначение и состав автоматической транспортной тележки
- •6.3.4.2 Особенности автоматических транспортных тележек
- •6.3.4.3 Управление автоматической транспортной тележкой
- •6.3.4.4 Устройство автоматической транспортной тележки
- •6.3.4.5 Примеры использования робокаров
- •7 Проектирование манипуляционных устройств автоматизированных технологических систем
- •7.1 Понятия, назначение и классификация манипуляционных систем
- •7.2 Основы кинематики манипуляционных систем
- •7.3 Прямая задача кинематики манипуляторов
- •7.3.1 Постановка задачи и параметрическое описание кинематики манипулятора
- •7.3.2 Решение прямой задачи при позиционном управлении
- •7.4 Планирование траекторий манипуляторов
- •7.5 Обратная задача кинематики манипуляторов
- •7.6 Планирование траекторий манипулятора на основе сплайн-функций
- •7.7 Общие случаи планирования траекторий в пространстве обобщенных координат
- •8 Автоматизированное управление производственными системами
- •8.1 Назначение и состав асу пс
- •8.2 Техническое обеспечение асу пс
- •8.3 Математическое обеспечение асу пс
- •8.4 Примеры управления производственными системами
- •8.5 Распределенные системы управления Allen-Bradley
- •8.6 Интегрированные системы проектирования и управления
- •9 Гибкие производственные системы
- •9.1 Типовые компоновки гпс
- •9.2 Гпс гаммы «Талка»
- •9.3 Примеры зарубежных гпс
- •10 Мехатронные устройства автоматизации производства
- •10.1 Введение в мехатронику
- •10.2 Выбор структуры мехатронного устройства
- •10.3 Синтез кинематической модели мехатронной системы
- •10.4 Классификация типов механического движения
- •11.2 Моделирование производственной системы конечным автоматом
- •11 Моделирование автоматизированных производственных систем
- •11.1 Задачи моделирования и используемые методы
- •11.3 Моделирование системы сетью Петри
- •11.3.1 Основные определения и свойства сетей Петри
- •11.3.2 Пример моделирования гпм для обработки валов
- •11.3.3 Пример моделирования ртк
- •11.4 Моделирование системой массового обслуживания
- •11.4.1 Основы теории систем массового обслуживания
- •11.4.2 Моделирование систем массового обслуживания
- •11.4.3 Система моделирования gpss
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Автоматизация технологических процессов и производств
9 Гибкие производственные системы
9.1 Типовые компоновки гпс
При проектировании ГПС ее компоновка выбирается в зависимости от особенностей реализуемого технологического процесса и его сложности, от количества и вида оборудования, используемого в процессе, а также от ряда других условий производства. Однако опыт проектирования и эксплуатации ГПС позволяет выделить некоторые общие принципы компоновки.
Наиболее распространенные схемы компоновок ГПС можно рассматривать как типовые. Типовые компоновки реализуются с использованием различных автоматизированных транспортно-накопительных систем и могут использоваться для различных технологических процессов.
Планировка ГПС с линейной компоновкой показана на рис. 217. Технологическое оборудование 1 размещается в параллельные линии по обе стороны от транспортной магистрали 3, по которой перемещается транспортное средство 2. Центральный автоматизированный склад 4 расположен с торца технологической системы. Его приемно-выдающие позиции 5 взаимодействуют с транспортным средством. Взаимодействие транспортного средства с технологическим оборудованием обеспечивается локальными приемо-выдающими устройствами 6.
Транспортные перемещения в системе возвратно-поступательные, что упрощает компановку системы. Может обеспечиваться последовательное или выборочное обслуживание технологического оборудования. Система реализуется с использованием конвейеров, промышленных роботов и автоматических транспортных тележек.
К
омпоновочная
схема ГПС с петлевой компоновкой показана
на рис. 218. Транспортная магистраль 2,
используемая транспортным средством
6, представляет собой замкнутую петлю,
охватывающую обслуживаемое оборудование
3. Взаимодействие с оборудованием
осуществляется через локальные устройства
1. Транспортная система с автоматизированным
складом 5 взаимодействует через
приемно-выдающие позиции 4 склада.
При петлевой компоновке транспортное средство может иметь доступ к обслуживаемому оборудованию как с фронтальной, так и с тыльной стороны. Последнее может быть полезным для удаления от оборудования отходов (например, стружки) через позиции 7.
При механической обработке АТНС обеспечивает четыре грузопотока: перемещение заготовок, тары для отходов, готовых деталей и отходов. Со склада 5 заготовки перемещаются на локальные накопители 1 в определённой последовательности. После обработки на оборудовании 3 изделия транспортируются на перегрузочный стол для контроля и передачи на другие технологические операции. Отходы собираются в тару у технологического оборудования и передаются на перегрузочный стол, предназначенный для сбора отходов.
Компоновка с петлевой трассой может быть реализована на основе подвесных адресуемых конвейеров, транспортных роботов или безрельсовых транспортных тележек.
Для крупных ГПС с большим числом технологического оборудования используется сетевая компоновка с разветвлённой транспортной магистралью (рис. 219). Транспортная магистраль имеет сетевую топологию. В составе системы можно выделить: автоматизированный склад 1, перегрузочные столы 2 склада, транспортная магистраль 3, транспортное средство 4, технологическое оборудование 5, столы стружкоприёмной тары 6, локальные накопители 7.
Из автоматического склада 1 заготовки в маркированной таре подаются штабелером на перегрузочный стол 2, который служит приёмной станцией для автоматического транспортного средства 4, снабжённого устройством для разгрузки и разгрузки. Транспортное средство доставляет заготовки в накопители 7 и забирает из последних готовые изделия. Обслуживание возможно в любом порядке.
Т
акая
разветвлённая схема обеспечивает
гибкость в управлении и автоматическую
передачу заготовок с оборудования в
пределах ГПС с контролем размеров
заготовок и без него. Один или два раза
в смену та же система развозит поддоны
для стружки по столам технологического
оборудования и собирает накопленные
поддоны на приемный стол для сбора
стружки.
Прошедшие обработку изделия в таре передаются на перегрузочный стол 2 склада, откуда автоматическим штабелером загружаются в свободные ячейки склада.
Описанная компоновка может быть реализована с применением адресуемых подвесных конвейеров или автоматических безрельсовых транспортных тележек.
При использовании такой компоновки возникает необходимость управления организацией безопасного движения в транспортной системе, что должно учитываться при разработке системы управления. Во всех компоновках в АТНС присутствует автоматизированный склад, который взаимодействует с автоматизированной транспортной системой.
