Манипуляционные системы ГПС.

Осуществляют следующие основные функции:

- загрузку и разгрузку ГПМ;

- смену инструментов и приспособлений;

- промежуточное хранение изделий в ожидании обработки.

Манипуляционные системы тесно связаны с транспортными системами, поэтому их часто рассматривают совместно.

Загрузка и разгрузка ГПМ может осуществляться промышленными роботами портального или напольного типов (см. раздел " 4.1. Гибкие производственные модули" ) или с помощью специальных механизмов (агрегатов) загрузки разгрузки палет. Причем каждое такое устройство может использоваться для обслуживания нескольких ГПМ или для участка ГПС. Очевидно, что при использовании робота для одного ГПМ (рис. 4.29) он значительное время простаивает, то есть мало загружен.

При обработке на ГПС крупногабаритных деталей (чаще всего, корпусных) используются специальные столы (палеты), на которые перед началом обработки устанавливаются заготовки. В течение всего технологического процесса изготовления изделия эти палеты перемещаются от станка к станку. Для их установки в позицию обработки на каждом станке используются специальные устройства, так называемые, агрегаты загрузки-разгрузки палет, схемы которых

Перемещение изделий в ГПС осуществляется транспортными средствами, классификация которых приведена на рис. 4.35.

При транспортировании изделий с помощью конвейерных линий изделия закрепляются на палетах, которые опорными поверхностями устанавливаются на подвижных лентах конвейера (рис. 4.36.).

Гибкая конвейерная система представляет из себя систему конвейеров, расположенных между гибкими производственными модулями ГПС так, что каждое изделие в ГПС может быть доставлено из любой ее точки к любому ГПМ. Такая система выполнена по модульному принципу и включает следующие основные модули:

- конвейерные ленты;

- модули подъема и поперечного сдвига.

Транспортный робот - это программно-управляемая тележка со средствами загрузки и разгрузки транспортируемых изделий, автоматически

В качестве средств транспортирования в ГПС наибольшее распространение получили самоходные транспортные тележки, которые часто называют транспортными роботами или роботрайлерами.

перемещающаяся по программе управления в пределах участка, цеха, завода.

Простейшие транспортные роботы перемещаются по направляющим (рельсам), а подвод питания может осуществляться по гибким кабелям, от скользящих токопроводов, от автономных источников питания (аккумуляторов). Очевидно, что рельсовые тележки обладают недостаточной гибкостью перемещений по различным траекториям в пределах ГПС в связи со сложностью технических систем изменения направления перемещения.

Поэтому в настоящее время наибольшее распространение получили безрельсовые транспортные роботы (рис.4.38), обеспечивающие наибольшую гибкость функционирования в ГПС.

С помощью бортовой ЭВМ осуществляется управление транспортным роботом. Команды по маршруту следования вводятся в память бортовой ЭВМ по каналу связи с управляющим вычислительным комплексом ГПС. Аккумуляторы необходимы для питания используемых приводов и электрических устройств.

Автоматическое управление перемещением транспортным роботом требует наведения его на требуемую траекторию перемещения. Используются четыре основных способа наведения безрельсовых транспортных роботов на траекторию:

- оптический;

- индукционный;

- радионаведения.

При оптическом способе наведения управление осуществляется по белой линии (полосе), нанесенной на полу цеха. Для этого на тележке имеется устройство, освещающее белую линию, а приемное устройство (фотоэлемент), установленное на тележке, осуществляет прием отраженного сигнала, по характеру которого осуществляется автоматическое управление перемещением тележки.

При индукционном способе наведения на тележке устанавливают индукционные датчики, которые воспринимают низкочастотное магнитное поле, возбуждаемое током, проходящим по кабелю, уложенному в полу цеха. Сигналы этих датчиков используются для управления.

При использовании способа радионаведения вдоль траектории перемещения тележки располагают передающую антенну, а приемная антенна располагается на тележке.

Для осуществления операций складирования, хранения и выдачи необходимых материалов и объектов производства в ГПС используются автоматические склады.

Автоматические склады выполнены в виде многоярусных стеллажей с ячейками для хранения объектов ГПС, которые обслуживаются автоматически управляемыми штабелерами. Причем объекты производства чаще всего находятся в специальных контейнерах.

Штабелеры выполняют следующие основные функции:

- перемещение изделий между транспортной системой ГПС и зоной хранения;

- загрузку и разгрузку ячеек стеллажей;

- комплектацию партий изделий из числа находящихся на складе;

- штабелеры могут выполнять функции транспортных роботов в тех случаях, когда технологическое оборудование ГПС может быть расположено вдоль автоматического склада ГПС.

Грузоподъемность штабелеров современных автоматических складов от 50 до 10000кг, высота подъема от 3 до 15метров, скорость транспортирования по горизонтали от 20 до 60м/мин, по вертикали - от 6 до 20м/мин, погрешность позиционирования от 2 до 10мм.

64) Инструментальные системы ГПС

65) Контрольно-измерительные системы ГПС

Основная задача контрольно-измерительных систем (КИС) ГПС - обеспечение требуемого качества выпускаемых изделий, то есть контроль соответствия их заданным техническим характеристикам.

В ГПС применяются следующие виды контроля:

- прямой и косвенный;

- пассивный и активный.

При осуществлении прямого контроля измеряется непосредственно контролируемый параметр.

При косвенном контроле контролируемый параметр определяется на основании измерения другого параметра, связанного с контролируемым функциональной зависимостью.

На основании пассивного контроля осуществляется проверка контролируемых параметров, в результате чего изделия подразделяются на 2 группы: годные и брак (исправимый и неисправимый). Причем иногда детали подразделяют на подгруппы, например, для селективной сборки.

На основании же результатов активного контроля осуществляется изменение параметров технологического процесса непосредственно в процессе изготовления изделия с целью повышения качества изготавливаемых изделий.

Контактные методы контроля размеров осуществляются с помощью механических датчиков. Такой датчик храниться в магазине инструментов в инструментальной оправке и в нужный момент может быть установлен в шпинделе (револьверной головке) ГПМ.

Неблагоприятные для измерений в процессе обработки условия требуют применения специальных решений. Так, например, для уменьшения влияния стружки и смазочно-охлаждающей жидкости на точность измерений осуществляется выдувание очищенного воздуха с кончика щупа устройства.

Контрольно - измерительные машины, управляемые системами ЧПУ, отличаются высокой точностью измерений, но требуют специальных условий для выполнения измерений (например, отдельных термоконстантных помещений).

Бесконтактные методы измерений имеют следующие основные преимущества:

- отсутствует механический износ измерительного элемента, что увеличивает точность и надежность измерений;

- контроль осуществляется быстрее, чем при использовании контактного метода;

- обычно исчезает необходимость переноса детали в измерительную позицию;

- исключается возможность повреждения поверхности детали.

Системы, основанные на оптических бесконтактных методах измерений еще называют системами технического (машинного) зрения, телевизионными системами с микропроцессорным управлением.

Типовая система технического зрения (СТЗ) состоит из оптического устройства (телевизионной камеры, матрицы фотодиодов), ЭВМ и устройства их сопряжения. Аппаратные и программные средства СТЗ формируют изображение и осуществляют его анализ путем сравнения с эталонными данными, хранящимися в памяти ЭВМ.

Основным элементом СТЗ является матрица воспринимающих элементов (например, фотодиодов) размером m*n. При наличии объекта между матрицей и осветительным элементом часть фотодиодов освещается, вырабатывая при этом электрический сигнал. Этот сигнал анализируется, на основании чего вырабатывается сигнал измерения.

Бесконтактные неоптические методы измерений основаны на использовании электрических или магнитных свойств магнитного поля.

В зависимости от используемых свойств магнитного поля применяются следующие датчики:

- датчики магнитного сопротивления для определения присутствия объекта (например, наличие инструмента); имеется ограничение - изделие должно быть магнитопроводящим;

- датчики емкостного сопротивления, определяющие емкостное сопротивление пары объект - зонд;

- индуктивные датчики, измеряющие магнитное поле, создаваемое в объекте;

- датчики инфракрасного излучения применяются для измерения температуры объектов;

- ультразвуковые датчики, осуществляющие анализ отраженных ультразвуковых колебаний объекта.

Одна из основных проблем, имеющих место в ГПС, - определение текущей работоспособности каждого инструмента для определения момента его замены. Эта задача значительно усложняется очень большим количеством используемых в ГПС инструментов и разбросом их стойкости. Так, стойкость даже одного и того же инструмента может отличаться на сотни процентов.

Принудительная замена инструментов по графику, который составляется на основании предшествующих испытаний, не позволяет полностью использовать их режущую способность, так как замену приходится осуществлять по параметру гарантийной стойкости, которая определяется на основании статических испытаний и имеет нижнее значение, так как не учитывает индивидуальные особенности каждого экземпляра инструмента. Кроме того, замена инструментов по графику часто не обеспечивает требуемой надежности безотказной работы ГПС, что, очевидно, вызвано большим разбросом стойкости инструментов даже одной партии. Для уменьшения данных недостатков в ГПС применяются средства активного контроля работоспособности инструментов. Конечно, такой контроль требует применения сложных и дорогостоящих устройств, но в некоторых случаях он оказывается эффективным. В ГПС применяют контроль инструментов двух видов:

- автоматическое измерение износа инструментов;

- автоматическое обнаружение поломки инструментов.

Контроль износа инструментов в процессе обработки обычно осуществляется косвенным методом вследствие труднодоступности (а, в некоторых случаях, и невозможности) доступа к изнашиваемым поверхностям инструмента.

Непосредственное (прямое) измерение износа осуществляется по окончании процесса обработки. Инструмент по программе подводится к чувствительному элементу измерительного устройства. В результате измерения выдается сигнал коррекции для компенсации износа или на замену инструмента при его критическом износе или поломке.

В связи со сложными для измерений непосредственно в процессе механической обработки условиями (наличием стружки, СОЖ, вибрациями и др.) применяются способы косвенных измерений износа режущих инструментов:

- основанные на измерении расстояния между инструментодержателем и поверхностью резания;

- основанные на измерении параметров шероховатости в процессе обработки;

- путем измерения сил при резании;

- путем измерения температуры резания;

- с помощью контроля потребляемой мощности электродвигателей станка или силы тока.

- по колебаниям, возникающим в процессе обработки.

66) Системы управления ГПС

Основные функции системы планирования и управления производством:

- прогнозирование;

- планирование производства;

- оценка производственных затрат;

- формирование основного графика производства;

- планирование материальных потребностей;

- материально-техническое снабжение;

- календарное планирование;

- диспетчеризация;

- оперативное управление технологическими процессами;

- контроль качества выпускаемой продукции;

- поставки по заказам и управление запасами готовой продукции;

 

Структура системы управления ГПС показана на рис.

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: