- •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
9.2 Гпс гаммы «Талка»
Примером этапного совершенствования и наращивания функциональных возможностей ГПС являются отечественные ГПС гаммы «Талка». Эти ГПС предназначены для механической обработки корпусных деталей и базируются на использовании отечественных обрабатывающих центров серии ИР (ИР500, ИР320 и др.). Гамма ГПС «Талка» включает как сравнительно простые ГПС с невысоким уровнем автоматизации, так и сложные полноразмерные ГПС с автоматизацией всех основных функций производственного процесса.
В зависимости от уровня автоматизации и сложности ГПС, они могут использоваться в различных производствах и требуют различных капитальных затрат на внедрение. Естественно, что возможности их применения также различны.
Гамма ГПС «Талка», основанная на применении обрабатывающих центров ИР500, получила обозначение «Талка 500». Основу ГПС этой гаммы составляет ГПМ типа «Модуль ИР500ПМФ4», рассмотренный нами ранее и предназначенный для обработки сложных корпусных деталей массой до 500 кг.
ГПС "Талка
500.5".
Н
аиболее
простым вариантом ГПС гаммы «Талка 500»
является ГПС «Талка 500.5», обобщенная
компоновка которой показана на рис.
220. Эта ГПС относится к разновидности
гибкого автоматизированного участка
(ГАУ). В ее составе имеются два ГПМ 1 и 2,
автоматизированная транспортная система
на базе рельсовой автоматической
транспортной тележки ТС500, участок для
подготовки спутников и инструмента с
ручным обслуживанием.
Каждый ГПМ оснащен локальным восьмиместным карусельным накопителем спутников 4 и двухпозиционным поворотным приемно-передающим столом 3 для автоматизации загрузки-разгрузки станка. Обрабатываемый комплект состоит из спутника с закрепленной на нем заготовкой.
Спутники комплектуются вручную на подготовительном участке. На этом участке имеется сборочные стенды 10, манипуляторы с ручным управлением и автоматические приемно-передающие столы 9, взаимодействующие с транспортной системой. На этом же участке комплектуется и настраивается инструмент для станков. Запасы спутников и инструмента располагаются на стеллажах 8.
Материальные потоки ГПС (спутники с заготовками, обработанными деталями и инструментальными кассетами) обеспечиваются автоматической транспортной рельсовой тележкой 5, перемещающейся по рельсовым направляющим 6. Используется тележка ТС500. Управляется тележка от программируемого контроллера 7 модели РС-400, установленного стационарно.
В описанной ГПС отсутствует центральная система управления, и управление обеспечивается за счет взаимодействия локальных систем управления: системы ЧПУ станков и программируемый контроллер транспортной системы.
ГПС «Талка 500.5» имеет невысокий уровень гибкости и предназначена для обработки 15–20 партий деталей в год. В системе используется 20 столов-спутников. Автоматизированная система инструментального обеспечения построена с использованием инструментальной кассеты и штатного инструментального манипулятора обрабатывающего центра. Для уборки стружки имеется винтовой конвейер.
ГПС «Талка 500.5» представляет собой ГПС начального уровня. Она эффективна на начальном этапе гибкой автоматизации в серийном производстве.
ГПС "Талка 500.3". Следующий уровень гибкой автоматизации представлен ГПС «Талка 500.3». Ее обобщенная компоновка показана на рис. 221. В составе этой ГПС имеется: 1, 2, 3, 4, 5 – гибкие производственные модули ИР500ПМФ4; 6 – автоматическая рельсовая транспортная тележка ТС500; 7 – рельсовые направляющие для тележки; 8 – программируемый контроллер РС-400 для управления транспортной тележкой; 9 – автоматические приемно-передающие столы для загрузки-разгрузки транспортной тележки; 10 – манипулятор с ручным управлением; 11 – автоматическая моечная машина, 12 – автоматизированный склад СТ-0,5 на 200 ячеек.
В составе ГПС
имеется также два участка с ручным
обслуживанием: участок подготовки
столов-спутников УПС и участок настройки
инструмента УНИ. На этих участках
обеспечивается комплектации обрабатываемых
комплектов «спутник-приспособление-заготовка»
и инструментальных кассет или барабанов
с настроенным инструментом.
Автоматизированная транспортная система обеспечивает материальные потоки между складом, модулями, моечной машиной и участками ручной обработки спутников. Обрабатывающие модули в значительной степени автономны, поскольку имеют локальные накопители спутников. Вдоль тыльной стороны станков, параллельно транспортному пути может устанавливаться конвейер для удаления тары со стружкой.
«Талка 500.3» предназначена для обработки 20–100 партий деталей в год. Одновременно в ней используется 60 столов-спутников. Общее управление системой осуществляет оперативный персонал, поскольку АСУ ГПС отсутствует.
ГПС "Талка 500.2". Наиболее высокий уровень автоматизации имеет «Талка 500.2». Компоновочная схема этой ГПС показана на рис. 222, где выделены следующие компоненты: 1, 2, 3, 4, 5 – ГПМ ИР500ПМФ4; 6 – автоматизированный склад СТ-0,25 на 360 ячеек; 7 – координатно-измерительная машина для контроля обработанных деталей; 8 – участок комплектации и хранения инструмента; 9 – автоматическая моечная машина; 10 – трасса движения робокара; 11 – робокар с индуктивной системой путевого управления.
«Талка 500.2» предназначена для обработки 10–15 партий деталей в год. Одновременно в системе используется 300 столов-спутников. В системе имеется АСУ ГПС, которая реализована на базе управляюще-вычислительного комплекса (УВК).
