11. Цехи и заводы-автоматы

Создание заводов-автоматов — завершающий этап полной автоматизации производства. Этому этапу предшествует создание на предприятиях автоматизированных участков и цехов.

Цехом-автоматом принято называть несколько автоматических линий, объединенных транспортной системой и снабженных единой системой управления.

Заводом-автоматом называют предприятие, на котором весь производственный процесс вместе с подготовкой производства, управлением технологическими процессами, учетом автоматизирован.

В цехах и на заводах-автоматах технологическое оборудование, транспорт и устройства управления должны работать безотказно длительное время. В случае аварий на заводах-автоматах должно быть автоматически введено в действие резервное оборудование. Роль человека сведена к контролю и управлению ходом процесса.

В цехах и на заводах-автоматах процесс производства автоматический, начиная от заготовительных операций и до упаковки. При этом обеспечена межучастковая и межцеховая транспортировка изделий, автоматическая уборка стружки и других отходов, автоматизированное складирование.

Автоматизированные цехи классифицируют по основному типу используемого оборудования: цехи из унифицированного оборудования, из станков с программным управлением, из типового и специального оборудования.

Для массового производства подшипников нашли широкое применение цехи и заводы-автоматы из специального и типового оборудования; для массового производства изделий типа корпусных — из агрегатных станков, а изделий из пластмасс типа колпачков, патронов — из роторных автоматических линий. Для серийного производства изделий применяют станки с ЧПУ, у которых высокая производительность сочетается с универсальностью и мобильностью.

Рассмотрим компоновку цеха-автомата для обработки цилиндрических зубчатых колес нескольких типоразмеров. Схема цеха (рис. 137) состоит из трех участков: I и II — участки черновой, III — участок чистовой обработки изделий. Все участки связаны транспортной системой 1 подачи заготовок и системой транспортировки и раздачи инструментов 6. Транспортная система оборудована накопителями 2 заделов и складом-накопителем 7 перед агрегатом термообработки 8. Управление последовательностью обработки заготовки, выбор инструмента, переналадка и другие операции выполняются ЭВМ 5. ЭВМ определяет свободные места в накопителях 2 и на рабочих позициях станков 3 и выдает команды на транспортирующие устройства. Управление участками осуществляется с пультов 4. После черновой обработки деталь поступает на термообработку в термоагрегат 8, с которого идет на чистовую обработку.

Рассмотрим компоновку автоматизированного цеха для обработки блоков цилиндров автомобильного двигателя (рис. 138). Производительность цеха — 86 блоков в час. По пяти последовательно расположенным независимо работающим секциям (1Л95, 1Л96, 1Л97, 1Л98, 1Л99) распределены 147 станков. Для работы силовых узлов, поворотных механизмов, транспортных устройств, механизмов зажима и фиксации деталей используется гидропривод. В комплект линий входят инструментальные склады с запасом инструмента и приспособлений для настройки инструмента.

Рис. 137. Структурная схема цеха-автомата для обработки зубчатых колес

Рис. 138. Структурная схема цеха-автомата для обработки головок и блоков цилиндров двигателя автомобиля

Все линии 3 связаны транспортерами 1. В секциях есть накопители деталей 2, которые включаются автоматически. Управление работой линии осуществляется участковыми командоаппаратами 4 и центральными пультами 6 управления каждой секции. Управляет работой всего цеха центральный пульт управления (ЦПУ).

Первая секция 1Л95 состоит из двух участков, в каждом из которых расположены два ряда станков (двухпоточные участки). В этой секции фрезеруют основные плоскости блока, сверлят базовые отверстия и циклюют платики. Секция укомплектована двух- и четырехшпиндельными фрезерными станками. Крепление детали производится в четырехместном приспособлении на столе. После обработки детали подаются в вибробункер, в котором происходит вытряхивание стружки. Мойка блоков производится на моечной станции.

Далее детали поступают на линию 1Л96, которая состоит из четырех двухпоточных участков, между которыми расположены поперечные транспортеры и накопители заделов. На этой линии производится чистовое и черновое фрезерование торцов коренных подшипников, плоскостей под привод распределительного вала и масляный насос, растачивание отверстий под гильзы цилиндров, сверление отверстий и нарезание резьбы.

Расточные операции, завертывание болтов и запрессовка втулок выполняются на третьей линии 1Л97, которая состоит из двух участков: однопоточного и четырехпоточного. Для автоматического контроля на линии установлены контрольные автоматы. Линия 1Л99 включает в себя два независимых однопоточных участка. На этой линии выполняют чистовое фрезерование плоскостей под головки блоков, фрезерование и расточку плоскостей под привод распределительного вала и насоса. Для контроля отверстий после развертки стоят контрольные, автоматы. Завершается обработка блока цилиндров на линии 1Л98, состоящей из трех двухпоточных участков с одним потоком на каждом контрольном автомате 5. Соединение оборудования в линии параллельно-последовательное с помощью продольных и поперечных транспортеров. На этой линии производится расточка отверстий под гильзы, расточка и развертывание отверстий под толкатели. Для удаления стружки комплекс оборудован ленточными и скребковыми транспортерами, расположенными в траншеях, проходящих вдоль линии ниже уровня пола. Оборудование линии скомпоновано в основном из нормализованных узлов, что облегчает ее перестройку при изменении конструкции обрабатываемой детали.

Аналогичное устройство имеет цех-автомат для обработки головки блока транспортного двигателя на базе автоматических линий мод. 1Л151а, 1Л1516, 1Л151в.

На заводе-автомате (рис. 139) оперативное управление производством выполняется с помощью ЭВМ центральным вычислительным центром (ВЦ) завода, с которого команды поступают на пульт управления ПУ-1 и пульт управления цехами ПУ-2, а с них на участковый пульт управления ПУ-3. По обратной связи информация поступает с датчиков сбора производственной информации с участков ПУ-3 и далее по цепочке на ВЦ. С участков идет информация, например, о запуске и выпуске деталей, работе оборудования.

Рис. 139. Структурная схема завода-автомата