Накопительные устройства

Существенным признаком для транспортных средств ГАП является наличие функций хранения. Если это не предусмотрено, то в гибких системах необходимо наличие особых накопительных устройств. При наличии накопителей заготовки могут храниться непосредственно на станке, что позволяет быстро заменять заготовки при обработке, а значит появляется возможность сокращения вспомогательного времени. Часто в этом случае станки независимы от транспортной системы заготовок. Кроме того, накопители выполняет функции разрывов транспортной системы, когда транспортное средство может выполнять и другие функции (переменить другие заготовки, технологическую оснастку, вспомогательные средства и т.п.). Особенно важно, выполняет ли транспортное средство функции приема/передачи заготовок непосредственно накатался. Если. Эти функции выполняется, то отпадает необходимость применения специальных приемопередающих устройств.

Особое значение имеет расположение накопителей в вертикальной плоскости. Применение нескольких горизонтальных уровней (многоэтажные склады) уменьшает занимаемые площади и увеличивает степень объемного использования производственных помещений. В этом случае является недостаточным перемещение транспортного устройства только в горизонтальной плоскости. Кроме того важно, может ли транспортное устройство передавать заготовки на станки последовательно или параллельно.

Наиболее эффективны структуры ГАП с устройствами складирования, которые служат для хранения технологической оснастки, заготовок, частично и полностью обработанных деталей. К устройствам складирования относятся центральные склады (обслуживают все гибкое автоматизированное производство), накопители (обслуживают один или группу станков) и магазины (служат, как правило, для снабжения станка режущими инструментами и многошпиндельными головками). Центральный склад выполняет иногда функции промежуточного накопителя (при передаче заготовки с одного станка на другой через склад).

Так как на каждом станке в зоне обработки находится одна заготовка и в лучшем случае одна заготовка в накопителе станка ожидает своей очереди на обработку, то центральный оклад помимо функций хранения выполняет функции выравнивания потоков заготовок и обработанных деталей. Это необходимо для сокращения времени обслуживания станков. Очередь требований, возникающих в системе, относится к центральному складу. Удовлетворение этой очереди может осуществляться или с учетом очередности поступления заявок или на основе заранее определенных приоритетов. Положительным является тот факт, что наличие центрального склада обуславливает независимость друг от друга рабочих позиций.

На основе отмеченного можно указать на следующие основные преимущества центрального склада (накопителя):

• короткое и прямое обращение к каждой заготовке;

• независимость друг от друга рабочих позиций;

• быстрое передислоцирование.

Можно отметить, что наличие в ГАП центрального накопителя режущих инструментов имеет аналогичные, преимущества. Особенно это касается обработки широкого круга корпусных деталей, когда инструментов, установленных в магазине станка, не хватает для обработки какой-то конкретной заготовки. Возможность автоматической смены инструментов в магазине станка из центрального инструментального накопителя имеет неоспоримые преимущества. Особенно это касается различного рода специальных режущих инструментов.

2.2.2. Структурная классификация транспортно-накопительных систем

После рассмотрения устройств транспортирования и накопления на основе анализа функционирующих отечественных и зарубежных ГАП представить структурную классификацию ТНЗ (см. рис.16),

Транспортно-накопительные системы выполняются в основном в трех вариантах: в виде стелажа-никопителя со штабелером, конвейера-накопителя и комбинация указанных вариантов.

2.2.3. АТСС с автоматизированным стеллажом-накопителем

В состав ТНС в виде стеллажа-накопителя со штабелером входят многоярусные стеллажи, в ячейках которых хранится тара с заготовками или спутники и штабелеры, перемещающиеся вдоль стеллажей (А и Б рис.16). Компоновка ТНС этого типа может быть разнообразной. Конструктивно они выполняются с одним стеллажом-накопителем и одним штабелером, перемещавшимся с одной стороны; с двумя стеллажами и одним штабелером, перемещающимся с одной стороны; с двумя стеллажами и одним штабелером, перемещающимся между стеллажами; с одним стеллажом и двумя штабелерами, расположенными по обе его стороны, с одним стеллажом и двумя штабелерами, расположенными с одной его стороны; с двумя стеллажами и двумя штабелерами, перемещающимися между стеллажами. Следует отметить, что автоматизированный стеллаж с двумя штабелерами, расположенными с одной стороны стеллажа-накопителя, применяется редко, т.к. значительно усложняется система управления штабелерами, которая должна обеспечить четкую взаимную и безаварийную их работу.

Стеллажи-накопители чаще всего располагаются вдоль станков. Они могут отличаться числом ячеек для хранения тары или спутников, которое зависит от длины и высоты стеллажей, их рядности (числа параллельно расположенных стеллажей) и числа штабелеров, обслуживающих как стеллажи-накопители, так и рабочие места операторов и загрузочные позиции станков. ТНС обрабатываемых деталей с автоматизированным стеллажом-накопителем способны обеспечить непрерывную работу комплексов станков в течение нескольких смен, в том числе и в ночные смены без участия оператора.

Связь центрального накопителя со станками может быть прямой (маршрут: Скл. - Ст. - Ст.... Ст. - Скл.) и непрямой (маршрут Скл. - Ст-1 - Скл.,

Скл. – Ст2.- Скл. и т.д.)

Первый вариант - для крупногабаритных и тяжелых деталей, второй - для средних и мелких деталей с малым временем обработки на станке.

2.2.4. ТНС с конвейером накопителем

ТНС с конвейером-накопителем обычно выполняется цепными, роликовыми, ленточными иди комбинированными ролико-цепными замкнутыми конвейерами, которые выполняют функции накопителей и распределителей обрабатываемых деталей в таре или на спутниках и обеспечивают доставку обрабатываемых деталей на приемно-передающие устройства станков и рабочие позиции операторов (B, Г, Д. рис.16).

ТНС такого рода имеет различные компоновочные решения, которые зависят от расположения станочного комплекса. В состав таких ТНС входят центральный конвейер-накопитель и буферные накопители у каждого станка. Конвейеры-накопители, как правило, создаются на базе унифицированных элементов (роликов, рольгангов, цепей и др.), просты в эксплуатации. Конвейеры-накопители имеют приемно-передающие устройства, которые обеспечивают передачу тары или спутников с продольных ветвей конвейера на поперечные и обратно, приемно-передающие устройства станков и рабочих мест операторов, устройства фиксации спутников на конвейере, устройства для считывания кода спутников, камеры промывки спутников и обрабатываемых деталей и др.

Разветвленные гибкие ТНС с центральным роликовым или цепным конвейерами-накопителями и буферными накопителями обрабатываемых деталей у станков комплексов обеспечивают свободный выбор спутника по командам от ЭВМ и непрерывную работу ГАП в течение 18 - 20 часов в сутки без участия оператора.

2.2.5. Комбинированные АТСС

В комбинированном варианте в состав ТНС входят (Е рис.16) конвейер-накопитель и автоматизированный стеллаж-накопитель с напольным или подвесным штабелером, самоходными транспортными напольными рельсовыми иди безрельсовыми тележками (приводимыми в действие смонтированными в полу цепными или тросовыми передачами или же установленными на них автономными электроприводами), которые осуществляют транспортную связь между стеллажом накопителем и конвейером накопителем, рабочими местами загрузки и разгрузки и приемно-передающими устройствами станков.

В настоящее время большинство ТНС строится на базе индуктивно управляемых тележек-роботрайлеров, автоматически адресуемых по командам ЭВМ и оснащенных устройствами для приема и передачи спутников (тары) с деталями. В ФРГ разработано несколько вариантов так называемых «свободно позиционируемых» систем - автоматически переналаживаемых приспособлений с ЧПУ, переналадка установочных и зажимных элементов которых (регулирование их положения по трем осям координат при смене объекта обработки) производится без участия человека в любой последовательности по заданной программе с помощью ЭВМ, в которую вводят данные о типе и необходимом положении заготовки. Эти приспособления установлены на станке, все рабочие перемещения выполняются только инструментом. В этом случае транспортирование заготовки от одного станка к другому или в ТНС производится промышленными роботами или специальными автоматическими транспортными устройствами.

2.2.6. Транспортные системы функционирующих ГАП (примеры)

В функционирующих ГАП в качестве транспортных средств наиболее часто применяется рольганг с автономным приводом. Это транспортное средство хорошо тем, что позволяет хранить обрабатываемые детали централизовано, т.е. непосредственно на рольганге. Эти свойства используется в частности в гибкой системе Wariable Misson I - ТМ (Cencinnati) (рис.17).

Транспортирование производится на едином горизонтальном уровне путем перемещения рольгангами призматических спутников (палет), а их передача на станки производится с помощью поворотных столов, которые выполняют такие функции накопителей. Такая компоновка предусматривает одновременную и независимую друг от друга работу нескольких компонентов системы в том числе и параллельное транспортирование.

В системе фирмы Хеллер (рис.18) трансманипулятор транспортирует пакеты от позиции обслуживания в склад, выполняющий функции центрального накопителя, и обратно. Трансманипудятор обслуживает все ячейки склада в том числе и те, через которые осуществляется передача налет на станки. Эти ячейки выполняют функции накопителей. Склад выполняет функции централизованного хранения заготовок и обработанных (или частично обработанных) деталей. Транспортное средство накопительных функций не выполняет, но зато обслуживает многоэтажный склад (т.е. имеющий несколько горизонтальных уровней) в любой последовательности.

Транспортное средство системы Rota FZ200 отличается от описанного трансманипулятора, существенно лишь тем, что имеет кассету, в которой находится несколько заготовок, имеющих форму тел вращения.

Система фирмы Kearner&Trecker снабжена несколькими тележками, которые перемещаются вдоль направляющих шин и по мере надобности снабжают позиции обработки соответствующими палетами. В этой системе одновременно находятся в работе несколько тележек, которые управляется независимо друг от друга, т.е. обеспечивается возможность парараллельного транспортирования.

В отличие от рассмотренных примеров в системе фирмы Фанук (рис.19) подвесной управляемый робот снабжает восемь токарных станков цилиндрическими заготовками в любой последовательности. Эти заготовки вставляются в шпиндели станков из специальных накопителей, где их устанавливают в ориентированном положении.

Особое впечатление производит вращающийся склад в гибкой системе Rota F125NC, вокруг которого расположено семь токарных станков Сем. рис.20). Склад состоит из девяти расположенных друг над другом колец, которые могут вращаться независимо друг от друга. В каждой ячейке устанавливается самоцентрирующий патрон для цилиндрических деталей. Каждое кольцо склада благодаря этому хранит партию деталей определенных размеров, которые обрабатываются друг за другом на первом станке. После окончания обработки последней детали, поворачивается кольцо ко второму станку и т.д., т.е. детали одного кольца обрабатываются в строгой последовательности. Однако различные кольца склада поворачиваются независимо друг от друга, благодаря чему можно обрабатывать детали не только последовательно, но и параллельно. Патроны к станкам передаются с помощью специальных автоматических устройств.

Дата добавления: 2015-07-08