Значення слова "автоматична лінія" в великої радянської енциклопедії
автоматична лінія система машин, комплекс основного і допоміжного обладнання, автоматично виконує в певній технологічній послідовності і із заданим ритмом весь процес виготовлення або переробки продукту виробництва або частини його. У функції обслуговуючого персоналу А. л. входять: управління, контроль за роботою агрегатів або ділянок лінії, їх ремонт і налагодження. Лінії, які для виконання частини операцій виробничого процесу вимагають безпосередньої участі людини (наприклад, пуск і зупинка окремих агрегатів, закріплення або переміщення продукту переробки), називаються напівавтоматичними. На сучасних А. л. механізовані й автоматизовані багато допоміжних операцій (наприклад, прибирання відходів виробництва), контроль якості продукції, облік вироблення і ін. На багатьох А. л. автоматично регулюються параметри технологічних процесів, здійснюються автоматичне переміщення робочих органів, наладка і переналагодження обладнання. Створення та впровадження А. л. - один з найважливіших етапів автоматизації виробництва (Див. Автоматизація виробництва) ,
перехід від окремих Автомат ів до автоматичних систем машин і автоматизованим комплексам, часто об'єднуючим різнохарактерні виробничі процеси. Автоматизоване потокове виробництво виникло в деяких галузях промисловості (наприклад, в хімічній і харчовій) вже на початку 20 ст. в основному на таких виробничих ділянках, де технологія взагалі не може бути організована по-іншому, наприклад при крекінгу нафти. Однак сам термін «А. л. » з'явився значно пізніше стосовно систем металообробних верстатів і машин. Цим, зокрема, пояснюється те, що якісні і кількісні показники А. л. враховуються головним чином в машинобудуванні і металообробній промисловості. Перші комплексні А. л. в машинобудуванні СРСР були створені в 1939 за пропозицією робочого-раціоналізатора Волгоградського тракторного заводу І. П. Іночкіна. Тоді ж на 1-му Державному підшипниковому заводі в Москві були створені А. л. для токарного оброблення та шліфування деталей підшипників. Експериментальним науково-дослідним інститутом металорізальних верстатів в 1936 були розроблені проекти А. л. з агрегатних верстатів (Див. Агрегатний верстат). Такі лінії для оборонної промисловості будувалися в роки Великої Вітчизняної війни. Завод «Станкоконструкція» в 1945-46 виготовив ряд А. л. з агрегатних верстатів для обробки корпусних деталей тракторів і автомобілів. У 1947-50 вперше в світовій практиці в СРСР було створено комплексно-автоматизоване виробництво алюмінієвих поршнів для тракторних двигунів з автоматизацією всіх процесів, включаючи завантаження сировини, плавлення металу, дозування розплавленого металу, виливок заготовок, термічну, механічну, хімічну, антикорозійну обробку, контроль якості і упаковку готової продукції. У 1953-55 на 1-му Державному підшипниковому заводі був створений комплексно-автоматизований цех по виготовленню кулькових і роликових підшипників, включаючи їх обробку, контроль і складання. Подальшим етапом в розвитку А. л. стало створення типових бистропереналажіваємих многономенклатурних А. л. для обробки циліндричних зубчастих коліс, ступінчастих і шліцьових валів. На таких лініях при незначних витратах часу на переналагодження можлива обробка декількох однотипних деталей різних розмірів; в той же час кожен верстат лінії може працювати самостійно. Розробка типових А. л. на базі машин і устаткування широкого призначення створила необхідні умови для серійного виготовлення А. л. і їх впровадження в серійне виробництво. А. л. широко застосовуються в харчовій промисловості, виробництві побутових виробів, в електротехнічної, радіотехнічної та хімічній галузях промисловості. Найбільшого поширення А. л. отримали в машинобудуванні. Багато з них виготовляються безпосередньо на підприємствах з використанням вже діючого обладнання. А. л. для обробки строго визначених за формою і розмірами виробів називаються спеціальними; при зміні об'єкта виробництва такі лінії замінюють або переробляють. Більш широкими експлуатаційними можливостями володіють спеціалізовані А. л. для обробки однотипної продукції в певному діапазоні параметрів. При зміні об'єкта виробництва в таких лініях, як правило, лише перенастроюють окремі агрегати і змінюють режими їх роботи; основне технологічне устаткування в більшості випадків може бути використано для виготовлення нової однотипної продукції. Спеціальні і спеціалізовані А. л. застосовуються головним чином в масовому виробництві. У серійному виробництві А. л. повинні володіти універсальністю і забезпечувати можливість швидкого переналагодження для виготовлення різної однотипної продукції. Такі А. л. називають універсальними бистропереналажіваемой, або груповими. Дещо менша продуктивність універсальних А. л. в порівнянні зі спеціальними компенсується їх швидкою переналадкой для виробництва широкої номенклатури продукції. Структурна компоновка А. л. залежить від обсягу виробництва і характеру технологічного процесу. Існують лінії паралельного і послідовного дії, однопоточні, багатопотокові, змішані (з ветвящимся потоком) ( мал. 1
). А. л. паралельної дії застосовуються для виконання однієї операції, коли тривалість її значно перевищує необхідний темп випуску. Продукт переробки автоматично розподіляється (з магазину або бункера) по агрегатам лінії і після обробки прийомними пристроями збирається і прямує на наступні операції. Багатопотокові А. л. являють собою систему з А. л. паралельної дії, призначену для виконання декількох технологічних операцій, кожна з яких по тривалості більше заданого темпу випуску. В єдину систему можуть бути об'єднані кілька А. л. послідовного або паралельного дії. Такі системи називаються автоматичними ділянками, цехами або виробництвами. Управління А. л. здійснюється системами автоматичного управління (Див. Автоматичне управління) ,
які поділяються на внутрішні і зовнішні. Внутрішні системи управління забезпечують виконання окремим агрегатом або механізмом лінії всіх основних і допоміжних операцій технологічного процесу на даному агрегаті. Зовнішня система (як правило, система колійного контролю, організованого за принципом зворотного зв'язку) забезпечує узгоджену роботу агрегатів і дільниць лінії. Залежно від конкретних умов системи управління А. л. будуються на електричних, механічних, гідравлічних, пневматичних або комбінованих зв'язках. Для автоматичного регулювання технологічного процесу і переналагодження обладнання на А. л. (Переважно групових) застосовують системи електронного програмного управління. Великі комплексні А. л. оснащуються електронними машинами та іншими засобами обчислювальної техніки. На агрегатах А. л. переважно застосовується індивідуальний або багатодвигунний електропривод і рідше - регульований електричний, гідравлічний або механічний привід. Переміщення оброблюваних деталей (продукту переробки) з однієї робочої позиції на іншу здійснюється жорсткою або гнучкою системою транспортування. Жорстка система транспортування може перетинати робочий простір агрегатів А. л. або розташовуватися паралельно і мати перпендикулярно змонтовані пристрої для завантаження і розвантаження робочих позицій. Робочі позиції кожного агрегату знаходяться на однаковій відстані одна від одної. Після обробки на одній позиції деталь раскрепляется і пересувається на наступну робочу позицію; при цьому на першій позиції встановлюється нова заготовка, а на останній знімається готовий виріб. Залежно від конструкції, розмірів і форми виробів використовуються транспортери крокові, штангового типу, а також грейфери, пластинчасті, ланцюгові і ін. Жорсткі системи транспортування застосовуються переважно на однопоточних лініях послідовної дії при виготовленні великих штучних виробів (наприклад, на лініях з агрегатних верстатів або лініях для механічної обробки циліндричних зубчастих коліс, мал. 2
). При гнучкій системі транспортування установка заготовок і зняття оброблюваних виробів виробляються незалежно на кожному агрегаті А. л .; передача виробів з однієї позиції на іншу може бути поєднана з робочим процесом. Транспортування оброблюваних виробів між агрегатами здійснюється за допомогою похилих або вібраційних лотків, ланцюгових, стрічкових або жолобчастих конвеєрів і т. П. Гнучка система транспортування найбільш ефективна при обробці дрібних виробів на А. л. паралельної дії, а також на багатопоточних і змішаних А. л. Зазвичай при гнучкій системі транспортування на кожній робочій позиції встановлюють магазини або бункери-накопичувачі. Їх призначення - забезпечити роботу А. л. при зупинках окремих агрегатів і полегшити обслуговування ліній. Кількість і ємність накопичувачів визначаються складністю і протяжністю А. л., Ступенем надійності і безвідмовністю роботи агрегатів. Магазини (бункери-накопичувачі) застосовуються також і на А. л. з жорстким транспортуванням; в цьому випадку їх вбудовують в загальну транспортну систему, забезпечуючи незалежну роботу окремих ділянок. Виріб при обробці залишається нерухомим або переміщається прямолінійно (А. л. Без центрів шліфувальних верстатів), здійснює круговий або обертальний рух (у автоматичній роторної лінії (Див. Автоматична роторна лінія)). Нерухомі або обертові вироби перед обробкою фіксуються в необхідному положенні безпосередньо на робочій позиції або в пристосуванні-супутнику. Прямолінійний або круговий рух вироби в процесі обробки зазвичай здійснюється транспортними засобами. Стабільність процесу на А. л. характеризується часом, протягом якого необхідні параметри процесу витримуються в необхідних допусках. Стабільність якості продукції та усунення впливу похибок під час обробки на А. л. досягаються застосуванням систематичного контролю заданих параметрів і активним впливом на технологічний процес. Безпосередня ефективність А. л. позначається, зокрема, в зменшенні числа робочих, раніше зайнятих на цьому виробництві. Але робота на А. л. вимагає більш високої кваліфікації обслуговуючого персоналу. Найбільш ефективні А. л. при комплексному впровадженні досконалих технологічних процесів. В умовах соціалістичного виробництва А. л. застосовують для трудомістких операцій і шкідливих процесів, якщо це значно полегшує працю робітників і покращує його умови. Однак, як правило, А. л. дають і необхідну економічну ефективність, особливо високу при комплексній автоматизації виробництва. Вартість продукції, виготовленої на А. л., Залежить головним чином від вартості вихідних матеріалів і напівфабрикатів, продуктивності А. л. і витрат на їх створення. Вартість А. л. визначається кількістю технологічних операцій, їх складністю, обсягом продукції, що випускається, складністю устаткування і систем управління, серійністю виробництва. За інших рівних умов вирішальний фактор, що визначає вартість А. л., - серійність виробництва її устаткування. Вартість А. л. знижується при використанні нормалізованих вузлів, механізмів і інструментів, при централізованому виготовленні систем транспортування і управління, скороченні тривалості монтажу та наладки. Зниження вартості А. л. розширює економічно доцільні області їх застосування, дозволяє вводити в дію А. л., необхідні для технічного переозброєння промисловості. Продуктивність А. л. залежить від часу, що витрачається на безпосереднє здійснення робочого процесу, часу на виконання допоміжних переміщень (несуміщені транспортні операції, закріплення і відкріплення оброблюваного вироби, відведення і підведення робочих органів), часу на переналагодження, наладку і відновлення працездатності лінії. Скорочення часу робочого процесу досягається застосуванням високопродуктивної технології. Зменшення часу на допоміжні переміщення досягається скороченням числа неодружених переміщень або збільшенням їх швидкості, поєднанням в часі неодружених переміщень з робочим процесом. Для оцінки продуктивності А. л. важливий показник циклової безперервності роботи, який визначається (для дискретних процесів) відношенням часу виконання робочого процесу до загального часу циклу. Час на підналадку, переналагодження і ремонт скорочується при використанні автоматичного регулювання, підвищення стабільності робочих інструментів і своєчасної їх заміни.
автоматична лінія - АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛІНІЯ, система машин, основного і допоміжного обладнання, автоматично виконують весь процес виготовлення або переробки продукту виробництва або його частини (наприклад, технологічні лінії харчової промисловості, ... ... Ілюстрований енциклопедичний словник
Система машин, основну і допоміжну обладнання, автоматично виконують весь процес виготовлення або переробки продукту виробництва або його частини. Розрізняють автоматичні лінії: спеціальні (обробка певних виробів), ... ... енциклопедичний словник
автоматична лінія - 1. автоматична лінія; АЛ: Сукупність технологічного обладнання, встановленого в послідовності технологічного процесу, з'єднаного автоматичним транспортом, оснащеного автоматичними завантажувально розвантажувальними пристроями і ... ... Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації
Система машин, комплекс осн. і допоміжні. обладнання, автоматично виконують в определ. технологич. послідовності і із заданим ритмом весь процес виготовлення або переробки продукту вироб ва або його частини. У ф ції та устатковання; ... ... Великий енциклопедичний політехнічний словник - Комплекс технологічного обладнання та транспортно передавальних механізмів, що здійснюють автоматично нанесення облицювання, складання, розбирання і обслуговування кокілів. [ГОСТ 18111 93] Тематики обладнання для лиття Узагальнюючі терміни комплексно ... Довідник технічного перекладача
Автоматичні лінії верстатів.
Автоматичної лінією (АЛ) називається система автоматично діючих верстатів, пов'язаних транспортують пристроями і має єдиний пристрій управління. АЛ здійснює задану послідовність ряду технологічних операцій без участі операторів. Періодичний контроль обладнання та його підналадку виконує наладчик. Завантаження заготовок і вивантаження готових деталей здійснюється оператором або промисловим роботом. Кількість встановленого в АЛ обладнання зазвичай не перевищує 12 одиниць.
АЛ створюється на основі агрегатних верстатів (АС). В основі проектування АЛ і АС лежить принцип агрегатування, що дозволяє скоротити терміни проектування і виготовлення зазначеного обладнання. Компонування АС і АЛ і уніфікованих вузлів підвищує їх надійність, так як відбувається безперервне вдосконалення уніфікованих вузлів.
Заготовки, оброблювані на АЛ, повинні бути технологічними, мати стабільну конструкцію, забезпечувати мінімальне число установок. Операції технологічного процесу повинні бути синхронізовані за часом для виконання заданого такту випуску виробі. Це здійснюється використанням комбінованого інструменту, узгодженням режимів різання на окремих операціях і іншими заходами.
Класифікація АЛ . Структура і конструктивне виконання АЛ визначається її призначенням, прийнятим обладнанням і конкретними умовами експлуатації. АЛ класифікують за різними ознаками.
За типом технологічного обладнання АЛ ділять на наступні групи:
1. З агрегатних верстатів;
2. З модернізованих універсальних верстатів, напівавтоматів і автоматів загального призначення (для обробки валів, дисків, зубчастих коліс і т. Д.);
3. З спеціалізованих і спеціальних верстатів, виготовлених тільки для даної АЛ;
4. З верстатів з ЧПУ і транспортної системи з ПУ, якими управляє єдина УП.
По виду транспортних систем і способу передачі оброблюваних заготовок з верстата на верстат розрізняють наступні АЛ:
1. З наскрізним транспортуванням через робочу зону (рисунок 1, б - г). Використовуються в основному для обробки корпусних заготовок на АС;
2. З верхнім транспортуванням (рисунок 1, в). Застосовуються для обробки заготовок шестерень, фланців, валів та інших деталей;
3. З боковим (фронтальним) транспортуванням (рисунок 1, б). Використовуються при обробці заготовок колінчастих і розподільних валів, Гільз, великих коліс;
4. З комбінованим транспортуванням (рисунок 1, з);
5. З роторним транспортуванням, застосовуваним в роторних АЛ, в яких процеси обробки і транспортування заготовок частково або повністю суміщені в часі.
За типом розташування обладнання розрізняють : Замкнуті (рисунок 1, з) і незамкнуті (рисунок 1, a - g) АЛ. У замкнутих АЛ завантаження заготовок і знімання готових деталей здійснюється в одному місці, що зручно, але доступ до агрегатів утруднений. Тому найбільш поширені незамкнуті АЛ з прямолінійним, Г-образним, П-образним і іншим розташуванням обладнання.
По структурній побудові розрізняють АЛ : З послідовним розташуванням устаткування (рисунок 1, а); 2. З паралельно послідовним розташуванням (рисунок 1, д), коли в ділянках АЛ працюють по кілька верстатів, що виконують паралельно одну і ту ж операцію, а ділянки в ал послідовно. По виду оброблюваних заготовок розрізняють АЛ для обробки корпусних заготовок, заготовок тіл обертання і т. Д.
По можливості переналагодження АЛ ділять : На переналагоджувані і непереналажіваемие. На перших періодично виконується переналагодження обладнання з обробки заготовки одного типу на інший, не дуже відрізняються за розмірами і геометричній формі.
Застосування АЛ знижує собівартість виготовлення деталей, скорочує число робочих і займані площі. У порівнянні з окремо працюють АС скомпоновані з них АЛ ефективніше в кілька разів: скорочується обсяг незавершеного виробництва. В АЛ для виконання різноманітних операцій із завантаження заготовок, вивантаження готових деталей, по міжопераційному складування, орієнтації і переміщення в процесі виготовлення використовуються різні автоматичні завантажувальні, що орієнтують, поворотні, транспортні пристрої, механізми контролю, пристрої для відведення стружки.
Системи управління АЛ . Виконання заданого циклу роботи окремих механізмів в автоматі окремих вбудованих одиниць обладнання в АЛ здійснюється системами автоматичного управління. Задана послідовність роботи обладнання АЛ забезпечується своєчасною подачею однозначних команд приводним і виконавчим органам верстатів і механізмів. У загальному випадку система управління АЛ складається з трьох типів пристроїв, що служать для отримання інформації, її перетворення і передачі, використання інформації додатковими механізмами. У систему управління АЛ входить ряд підсистем: блокування, контролю розмірів оброблюваних заготовок, сигналізації і т. Д. До завдань системи управління АЛ входить автоматичне знаходження місця появи відмови і визначення його характеру отримання інформації для управління експлуатацією устаткування, даних про продуктивність АЛ, облік і аналіз простоїв, контроль стану ріжучого інструменту.
Малюнок 1 - Структура побудови АЛ
Конструкції та обладнання автоматичних ліній.
Автоматичні лінії з агрегатних верстатів застосовують для обробки корпусних деталей. Агрегатні верстати автоматичних ліній мають понад 70% нормалізованих вузлів, тому вони отримали широке поширення. На малюнок 2 показана типова схема автоматичної лінії з агрегатних верстатів. Оброблювані заготовки, послідовно проходячи через всі позиції обробки, не знімаються з транспортера. У кожній робочій позиції заготовки фіксуються і затискаються в стаціонарних пристроях.
До складу автоматичної лінії крім верстатів входять транспортна система і система управління. Транспортна система складається з пристрою для переміщення деталей, завантажувальних, поворотних, що орієнтують пристроїв, пристосувань для установки і закріплення оброблюваних заготовок, пристроїв для відведення стружки і накопичувачів заділів.
Малюнок 2 - Конвеєри
Пристрої для переміщення деталей . В автоматичних лініях для переміщення оброблюваних заготовок з однієї робочої позиції на іншу застосовують різні транспортні засоби - конвеєри, механічні руки, а також лотки і труби і т. П. Наприклад, для переміщення корпусних деталей, а також деталей, закріплених в пристроях-супутниках, застосовують хитні конвеєри. Крім гойдаються конвеєрів в автоматичних лініях застосовують ланцюгові, стрічкові та інші конвеєри.
Качающийся конвеєр з собачками показаний на малюнок 2, а. При переміщенні заготовок 2 ці конвеєри здійснюють зворотно-поступальний рух уздовж лінії. Хитні штангові конвеєри з прапорцями (рисунок 2, б) забезпечують точне переміщення і базування заготовок на робочих позиціях верстатів лінії. Хитні конвеєри з прапорцями здійснюють прямолінійний зворотно-поступальний рух і обертальний рух штанги 3 з прапорцями 1 навколо своєї осі. Заготовки 2 переміщаються тільки при русі штанги вперед.
У хитається грейферного конвеєра з прапорцями (рисунок 2, в) штанга 3 при переміщенні заготовок на лінії послідовно виконує два зворотно-поступальних руху (в горизонтальному і вертикальному положеннях). Заготовки 2 переміщаються прапорцями 1.
На штовхають гойдаються конвеєрах (рисунок 2, г) оброблювані заготовки 2 переміщаються штоком 3 гідро- або пневмоциліндра, який тисне на заготовку, що знаходиться в зіткненні з штоком. При русі штока вперед все знаходяться на конвеєрі оброблювані заготовки переміщаються одночасно.
Ланцюгові конвеєри (рисунок 2, д) застосовують на багатьох лініях, де потрібна безперервний потік заготовок в процесі їх обробки. Як гойдаються ланцюгові конвеєри майже не застосовують. Це пояснюється тим, що точне переміщення оброблюваних заготовок для їх фіксації під час базування і затиску на робочих позиціях ланцюговий конвеєр не забезпечує.
Пристосування для установки та закріплення заготовок на автоматичних лініях застосовують двох видів: стаціонарні та пристосування-супутники. Стаціонарні пристосування призначені тільки для виконання певної операції обробки на одному певному агрегаті (верстаті). Ці пристосування виконують такі функції: попереднє орієнтування заготовки, базування, остаточне орієнтування і фіксування її в цьому положенні, закріплення і розкріплення, напрямок ріжучих інструментів при обробці. У стаціонарних пристроях заготовки встановлюються автоматично. Це здійснюється спеціальними живильниками, які можуть здійснювати відносно прості просторові переміщення заготовок. Отже, подача заготовок з конвеєра в стаціонарне пристосування, установка їх на базові поверхні, фіксація, закріплення, розкріплення і переміщення з робочої зони верстата на конвеєр повинні здійснюватися простими транспортними рухами живильника. Стаціонарні пристосування використовують на автоматичних лініях в основному для заготовок, нерухомих при обробці (головки і блоки циліндрів двигунів і т. Д.).
На багатьох автоматичних лініях застосовують пристосування-супутники. Вони служать для закріплення заготовок складної конфігурації, які не мають зручних поверхонь для надійного базування при транспортуванні і обробці. Ці пристосування зберігають орієнтацію при транспортуванні і легко базуються, фіксуються і закріплюються в робочих позиціях лінії. Установку і закріплення заготовок в таких пристроях, а також звільнення і видалення готових деталей здійснюють вручну або автоматично за допомогою спеціальних пристроїв, встановлених на початку лінії.
Накопичувальні пристрої. Для зменшення втрат робочого часу, пов'язаного з налагодженням окремих верстатів автоматичної лінії, її поділяють на окремі ділянки, кожен з яких при зупинці інших може працювати самостійно. Щоб кожна ділянка лінії міг працювати незалежно від інших, перед початком кожного з ділянок створюють між операційні заділи. Для прийому, зберігання і видачі деталей з міжопераційних заділів на лініях застосовують спеціальні автоматичні накопичувачі. Накопичувальні пристрої діляться на два види: транзитні (прохідні) і тупикові. Транзитні накопичувачі влаштовані так, що заготовки переміщаються в них при нормальній роботі лінії, т. Е. Для видачі з накопичувача однієї заготовки необхідно переміщати все заготовки, що знаходяться в ньому. Тупикові накопичувачі сконструйовані так, що при безперебійній роботі двох суміжних ділянок лінії потік деталей з минулого ділянки надходить на наступний, минаючи накопичувач. Накопичувач включається в роботу тільки в разі зупинки попереднього ділянки лінії.
Система управління автоматичними лініями . Для послідовної роботи всіх механізмів автоматичних ліній застосовують комплекс автоматичного управління, що включає:
а) систему управління всіма рухами і черговістю роботи основних і допоміжних механізмів;
б) систему блокування, що забезпечує безаварійність роботи машин, механізмів і інструментів;
в) систему регулювання, що служить для підналагодження верстатів та інструментів;
г) систему контролю, що служить для контролю розмірів оброблюваних заготовок;
д) систему сигналізації, яка полегшує обслуговування лінії;
е) програмовані контролери.
У перерахованих системах автоматичного управління застосовують електричні, гідравлічні і пневматичні пристрої зв'язку. Пристрої зв'язку (ланцюга управління), в свою чергу, поділяють на зовнішні, внутрішні, проміжні і допоміжні.
Зовнішні зв'язки управління забезпечують узгоджену роботу декількох незалежних один від одного ділянок автоматичної лінії. Проміжні зв'язку забезпечують узгоджену роботу окремих верстатів якої-небудь ділянки. Внутрішні зв'язки являють собою ланцюги управління, що забезпечують послідовну роботу окремих механізмів верстатів, що входять в автоматичну лінію. Допоміжні зв'язку керують послідовністю фаз роботи окремих агрегатів з іншими системами управління. Зовнішні та допоміжні зв'язку майже завжди бувають електричними, а промежуточние- комбінованими (електромеханічними, електрогідравлічними або електропневматичними). Внутрішні зв'язку - механічні, електричні, пневматичні, гідравлічні або комбіновані.
На автоматичних лініях застосовують різні системи управління послідовністю фаз роботи основних і допоміжних агрегатів (централізовані, децентралізовані і змішані), які вибирають в залежності від призначення і складу устаткування, розміру лінії, а також тривалості циклу її роботи.
видалення стружки . В автоматичних лініях застосовують такі способи видалення стружки: механічний - за допомогою скребків, щіток, гвинтових конвеєрів і т. П .; гравітаційний, коли стружка подається на похилу площину і скочується в спеціальний Стружкосборнікі; змивання стружки струменем рідини; здування стружки стисненим повітрям; за допомогою електромагнітів.
Постачання автоматичних ліній мастильно-охолоджуючими рідинами може здійснюватися кількома способами:
а) централізованим від загальної системи;
б) від спеціально виготовленої для даної лінії станції очищення і подачі мастильно-охолоджуючих рідин до окремих верстатів (застосовують при відсутності централізованого способу постачання);
в) від місцевих станцій для очищення і подачі мастильно-охолоджуючих рідин (станції встановлені на тих верстатах лінії, обробку на яких виробляють з охолодженням).
Роторні автоматичні лінії.
Автоматичні роторні лінії складаються з роторних верстатів, пов'язаних між собою конвеєром і єдиним приводом. Вони мають високу продуктивність, легко переналагоджуються і можуть бути використані в серійному і масовому виробництві. Роторні лінії компонують за принципом безперервної дії. У роторних лініях частково або повністю суміщені за часом процеси обробки і транспортування деталей.
На малюнку 3. показана схема автоматичної роторної лінії, на якій досягнуто повного суміщення часу обробки і транспортування деталей. На таких лініях інструмент і заготовка в процесі обробки одночасно рухаються і обертаються навколо центральної осі. Заготівля на ходу передається з робочих(2, 4) на транспортні (3) ротори.
Малюнок 3 - Схема автоматичного роторної лінії
Група верстатів автоматичної роторної лінії показана на малюнок 4. Необхідне обертання інструменту, заготівлі, робітникові і транспортному роторам повідомляється від електродвигуна через систему зубчастих, черв'ячних або інших видів передач. Поступальний рух інструмент або заготовка отримує або від відповідних копірів, або від гідросистеми.
Малюнок 4 - Група верстатів автоматичної лінії
1. Дайте визначення АЛ.
2. Поясніть, чому і коли в основі АЛ лежать агрегатні верстати.
3. Класифікація АЛ.
4.Системи управління АЛ.
5. Перерахуйте склад АЛ.
6. Охарактеризуйте пристрої для переміщення заготовок.
7. Розкажіть про пристосування для установки і закріплення заготовок.
8. Обгрунтуйте необхідність накопичувальних пристроїв.
9. Види постачання АЛ МОР.
Це система машин, основного і допоміжного обладнання, за допомогою якого виконується весь процес виготовлення або переробки продукту виробництва (або його частини). Перші комплексні автоматичні лінії стали застосовуватися в нашій країні в кінці 30-х рр. Так, на 1-му Державному підшипниковому заводі в Москві були встановлені автоматичні лінії для токарної обробки і шліфування деталей підшипників. А в середині 50-х рр. на цьому ж заводі створили комплексно-автоматизований цех по виготовленню підшипників, включаючи їх обробку, контроль і складання. Найбільшого поширення автоматичні лінії отримали в машинобудуванні. Вони широко застосовуються також в харчовій промисловості, виробництві побутових виробів, в електротехнічної, радіотехнічної та хімічної промисловості.
Автоматичні лінії бувають спеціальні, спеціалізовані й універсальні. На спеціальних лініях обробляються строго певні за формою і розмірами вироби. Спеціалізовані лінії призначені для обробки однотипної продукції з більш широким діапазоном параметрів. Універсальні автоматичні лінії забезпечують можливість швидкого переналагодження обладнання для виготовлення різної однотипної продукції.
Залежно від обсягу та характеру виробництва існують автоматичні лінії паралельного і послідовного дії, однопоточні, багатопотокові, змішані - призначені для виконання декількох технологічних операцій. В єдину систему можуть бути об'єднані кілька автоматичних ліній послідовного або паралельного дії, утворюючи на підприємстві автоматичні ділянки, цехи або цілі виробництва.
Управління автоматичними лініями здійснюється за допомогою автоматизованої системи управління.
Автоматична роторна лінія складається з робітників і транспортних роторів, з'єднаних загальним синхронним приводом, який переміщує кожен ротор на один крок за час, відповідне темпу роботи лінії. Робочий ротор являє собою жорстку систему, на якій монтується група знарядь обробки заготовки, рівномірно розташованих навколо загального крутного систему вала. Транспортні ротори (барабани або диски) передають заготовки з одного робочого ротора на інший і транспортують готові вироби.
На автоматичних роторних лініях можна успішно виконувати операції штампування, пресування, збірки і т. П. Їх використовують для штампування деталей (зокрема, радіо-деталей), у виробництві різних виробів з пластмас, в харчовій промисловості для фасування та пакування продуктів і т. д.
Застосування автоматичних ліній полегшує працю робітників, дає необхідну економічну ефективність в умовах комплексної автоматизації виробництва (див. Автоматизація і механізація виробництва, Ефективність виробництва).
Основні поняття і визначення
Автоматична лінія (АЛ) - являє собою сукупність технологічного обладнання, встановленого відповідно до технологічного процесу обробки, з'єднаного автоматичним транспортом і має загальну систему управління.
Функції людини при цьому зводяться до контролю за роботою обладнання і його поднастройкі, а так же завантаженні заготовок на початку циклу і вивантаження виробів в кінці нього. Причому останні операції все частіше передаються промисловому роботу.
АЛ призначені для виготовлення деталей в умовах великосерійного і масового виробництва і є основним засобом вирішення завдань комплексної автоматизації. У зв'язку з триваючою реконструкцією і будівництвом нових заводом з широким впровадженням безлюдній технології потреби в АЛ безперервно зростають. Економічна ефективність використання АЛ досягається завдяки їх високої продуктивності, низької собівартості продукції, скорочення обслуговуючого персоналу на задану програму випуску, стабільній якості виробів, ритмічності випуску, створення умов для впровадження сучасних методів організації виробництва.
АЛ (див рис) складається з: технологічного агрегату 1 - машини, яка виконує одну або кілька операцій технологічного процесу (крім накопичення і транспортування деталей); транспортного агрегату 2 - машини, яка виконує між операційні транспортні операції технологічного процесу; накопичувача здолав 3 - пристрої для прийому, зберігання і видачі межоперационного зачепила заготовок і напівфабрикатів розташованого між двома верстатами або окремими ділянками АЛ і пристрої управління.
АЛ можуть бути операційними (Для певного виду обробки) або комплексними (Сукупність АЛ забезпечують виконання всіх операцій передбачених технологічним процесом обробки).
автоматичної цехвиробляє одиниця, в якій зосереджені технологічні потоки, що складаються з систем автоматичних ліній. Наприклад, в автоматичному цеху на ГПЗ-1 працюють 77 АЛ, що мають в своєму складі 860 одиниць основного технологічного обладнання, об'єднаних в 13 технологічних потоків (систем АЛ комплексної обробки).
АЛ класифікуються за основними ознаками, що впливає на їх організацію і експлуатацію. Їх ділять на жорсткі і гнучкі, супутникові та безспутніковие, наскрізні і некрізні, розгалужені і неветвящиеся.
жорстка Виконує міжопераційний зв'язок характеризується відсутністю міжопераційних заділів. У такій АЛ заготовки завантажуються, обробляються, розвантажуються і пересуваються від верстата до верстата одночасно або через кратні проміжки часу, і в разі зупинки будь-якого агрегату або пристрою вся лінія зупиняється.
гнучка Виконує міжопераційний зв'язок забезпечується наявністю міжопераційних заділів, що розміщуються накопичувачах або транспортній системі, що створює можливість забезпечити при виході з ладу будь-якого верстата роботу інших агрегатів до виснаження міжопераційних заділів.
Супутникова АЛ - лінія, в якій заготовки базуються, обробляються і транспортуються в пристосуванні - супутнику. Транспортна система в цьому випадку повинна забезпечувати повернення супутників в початок лінії.
Коли в складі технологічного потоку одна або наскільки операцій реалізуються на паралельно працюючих верстатах, АЛ характеризується ветвящимся транспортним потоком. Прикладом такого конструктивного рішення служать лінії для токарної обробки і шліфування внутрішніх поверхонь кілець підшипників.
За ступенем поєднання обробки з транспортуванням заготовки лінії поділяють на стаціонарні, роторні і ланцюгові; по компоновці - на лінійні, кільцеві, прямокутні, звивисті, Z-образні; по числу потоків - на однопоточні і багатопотокові, з залежними і незалежними потоками, з поперечним, поздовжнім і кутовим розташуванням основного технологічного устаткування. Більшість компоновок мають незамкнуту структуру, що забезпечує зручність доступ для обслуговування і ремонту устаткування.
По виду транспортних систем і способу передачі деталей з однієї робочої позиції на іншу АЛ ділять на лінії з наскрізним транспортуванням через зону обробки (в основному використовують для виготовлення корпусних деталей на агрегатних верстатах), З фронтальним (бічним) транспортуванням заготовки (при обробці колінчастих валів, великих кілець і фланців), з верхнім і нижнім транспортними потоками (в лініях для виготовлення шестерень, дрібних і середніх кілець підшипників, фланців валів).
За типом вбудованого основного технологічного устаткування розрізняють АЛ зі спеціальних і агрегатних верстатів, хоча іноді має місце компоновка з верстатів різних типів.
В даний час виготовляють АЛ для великосерійного і масового виробництва, призначені для одночасної або послідовної обробки декількох найменувань однотипних, заздалегідь відомих виробів (блоки циліндрів двигунів, корпусів редукторів, насосів і т.д.) як з автоматичною, так і з ручною переналадкой. Подібні АЛ або системи АЛ називають автоматичними переналагоджувані лініями (системами) груповий обробки; вони призначені для одночасної або послідовної обробки групи заздалегідь заданих виробів, однотипних за розмірами і технологічної обробки.
По виду оброблюваних деталей розрізняють лінії для обробки корпусних деталей і лінії для обробки деталей типу тіл обертання.
Устаткування А.Л.
До складу АЛ, крім верстатів, входять транспортна система і система управління. Транспортна система складається їх пристрої для переміщення деталей, завантажувальних, поворотних, що орієнтують пристроїв, пристосувань для установки і закріплення оброблюваних деталей, пристроїв для відведення стружки і накопичувачів заділів.
Пристрої для переміщення деталей
В АЛ для переміщення оброблюваних заготовок з однієї робочої позиції на іншу застосовують різні транспортні засоби: транспортери, механічні руки, лотки, труби і т.п. Наприклад, для переміщення корпусних деталей, а також для деталей, закріплених в пристроях-супутниках, застосовуються крокові транспортери.
Крокові транспортери з собачками (Рис. А) набули найбільшого поширення. При роботі вони роблять періодичне зворотно-поступальний рух. Конструкція такого транспортера представлена \u200b\u200bна рис. а. На штанзі 1, що проходить через весь зблокований ділянку АЛ, шарнірно закріплені собачки 3, які під дією пружини 2 прагнуть піднятися над рівнем штанги. У момент повернення транспортера зафіксовані на позиціях деталі 4 утопляют собачки. Пройшовши під деталями, собачки знову піднімаються і готові для захоплення чергової деталі при русі транспортера вперед. Перевага транспортера з собачками - простота руху і відповідне їй простота приводу від гідро- або пневмоциліндра.
Крокові штангові транспортери з прапорцями (Рис. Б) призначені для переміщення по направляючої пристосувань-супутників з встановленими на них заготовками 3. Переміщення здійснюється штангою 1 (круглого перетину) здійснює зворотно-поступальні рухи, на якій секціями закріплені прапорці 2. При русі штанги вперед, в тому ж напрямку одночасно переміщаються заготовки 3 на одну позицію по всій лінії. Після цього штанга повертається і повертається назад. Поворот штанги і її осьове переміщення здійснюються двома гідроциліндрами.
Грейферні крокові транспортери (Рис. В) застосовуються рідше. У них штанга 1 здійснює по черзі два зворотно-поступальних руху в перпендикулярних напрямках з чергуванням фаз цих рухів. Оброблювані заготовки 2 переміщаються жорсткими (неповорачівающіміся) прапорцями 3. Конструктивно такі транспортери зазвичай складні і застосовуються тільки в тих випадках, коли підхід до захоплюючих деталей може бути проведений лише з певного боку, причому посадка транспортуються деталей на позиціях така, що для переміщення з позиції на позицію транспортер повинен підняти деталь вгору.
Рейнерние крокові трансформатори (Рис. Г) представляють собою ускладнений вид грейферних. Деталі 3 переміщаються НЕ прапорцями, а закріпленими на штанзі 1 захопленнями 2, які зазвичай розташовані зверху. Ці транспортери вимагають складних надбудов над лініями.
Пристосування для установки та закріплення оброблюваних деталей
Пристосування застосовують двох видів: стаціонарні та пристосування-супутники. стаціонарні пристосування призначені тільки для виконання певної операції обробки деталі на одному певному верстаті. Ці пристосування виконують такі функції: попереднє орієнтування оброблюваної деталі, базування, остаточне орієнтування і фіксування її в цьому положенні, закріплення і розкріплення, напрямок ріжучих інструментів (свердел) при обробці.
Пристосування-супутники - служать для закріплення деталей складної конфігурації, які не мають зручних поверхонь для надійного базування при транспортуванні і обробці.
Накопичувальні пристрої
Для зменшення втрат робочого часу, пов'язаного з налагодженням окремих верстатів АЛ, її поділяють на окремі ділянки, кожен їх яких при зупинці інших може працювати самостійно. Щоб кожна ділянка лінії міг працювати незалежно від інших, перед початком кожного з ділянок створюють між операційні заділи деталей. Для прийому, зберігання і видачі деталей з міжопераційних заділів на лініях застосовують спеціальні автоматичні накопичувачі. Накопичувальні пристрої діляться на два види: транзитні (прохідні) і тупикові. У тупикових схемах накопичувач включається в роботу тільки при зупинці попереднього ділянки лінії.
Системи управління АЛ
Існують централізовані, децентралізовані і змішані системи управління.
при централізованому управлінні (рис. а) агрегатами програма задається центральним командним пристроєм К, яким може бути командоаппарат, розподільний вал, що зчитує з стрічкопротяжним механізмом і ін. перевагою такої системи є можливість точного дотримання порядку виконання технологічних операцій по часу, сталість тривалості робочого циклу, спрощена підсистема управління роботою окремих агрегатів і простота системи в цілому. недоліком системи централізованого управління є можливість здійснення подальших операцій без урахування виконання попередніх, що може привести до випуску шлюбу і аварійним поломкам. Системи централізованого управління застосовують в основному в порівняно простих АЛ з нетривалим циклом.
У системах децентралізованого управління (рис. б) використовують шляхові перемикачі та упори. Команди передаються послідовно по мірі обробки кожного елемента циклу. До тих пір поки попередні операції не закінчаться, наступні не можуть здійснюватися. У цьому полягає перевага децентралізованої системи управління. Недолік - відсутність контролю виконання попередньої операції.
системи змішаного управління (рис. в) об'єднують в собі багато якостей систем централізованого та децентралізованого управління. Циклом лінії управляє командоаппарат К, однак при цьому здійснюється контроль виконання проміжних операцій. Вал командоаппарата має періодичне обертання до отримуваних сигналами.
Автоматичними називають потокові лінії верстатів і агрегатів, пов'язані в єдину систему, в якій весь комплекс технологічних процесів відбувається без прямої участі робітника, який лише контролює і налагоджує устаткування. Область застосування автоматичних ліній - масове виробництво стійких по конструкції виробів. Їх використовують в різних галузях машинобудування з досить широкою номенклатурою операцій: свердлильно-розточувальних, різенарізальних, токарних, фрезерних, шліфувальних, зуборізних, а також ковальсько-пресових, ливарних, зварювальних і термічних. У автоматичні лінії можуть входити агрегати, які здійснюють складальні операції, антикорозійні покриття, зважування, упаковку та інші допоміжні роботи.
Автоматичні лінії класифікують за рядом ознак.
1. В залежності від величини штучного випуску деталей застосовуються однопоточні лінії (послідовної дії) і багатопотокові лінії (паралельно-послідовної дії).
2. За родом верстатів розрізняють автоматичні лінії, скомпоновані: з верстатів, спеціально побудованих для даної лінії; з агрегатних верстатів; з універсальних верстатів, спеціально модернізованих і автоматизованих для вбудовування в автоматичну лінію.
3. За способом передачі оброблюваних деталей з верстата на верстат розрізняють лінії: з наскрізним транспортуванням з проходом деталі крізь місця затиску (застосовуються при обробці корпусних деталей на агрегатних верстатах); з верхнім транспортуванням; з бічними транспортуванням; з комбінованим транспортуванням; з роторним транспортуванням, застосовуваним в роторних лініях. Деталі можуть транспортуватися з верстата на верстат самостійно, а в тих випадках, коли конфігурація їх незручна для транспортування, вони попередньо встановлюються і закріплюються на спеціальних плитах-супутниках і переміщаються разом з ними.
4. По розташуванню обладнання розрізняють замкнуті і незамкнуті автоматичні лінії. Замкнені лінії бувають кругові (верстати-комбайни) і прямокутні. Більшість автоматичних ліній мають незамкнуте розташування обладнання: прямолінійний, Г-образне, П-образне і ін.
Деталі, що підлягають обробці в автоматичних лініях, повинні бути, перш за все, технологічними. Заготовки для них повинні мати зручні бази для установки і фіксації в пристроях. Конструкція деталі повинна відповідати вимогам ритмічної обробки, т. Е. Забезпечувати приблизно рівний час виконання окремих операцій. В процесі обробки заготовок доцільно мати найменшу кількість перестановок і перезажімов, виробляти максимально можливе суміщення операцій, не пов'язаних, однак, із застосуванням дуже складного комбінованого інструменту.
Ріжучий інструмент вибирають відповідно до технології обробки. Зазвичай застосовують нормальний або спеціальний інструмент: однолезвійний, багатолезовий, а також комбінований в вигляді цілих блоків. важливим фактором, Від якого може залежати рентабельність автоматичної лінії, є режим обробки і стійкість інструменту. Оскільки кількість одночасно працюючого інструменту в лінії велике, вихід з ладу одного з них, зміна або підналагоджує викликає зупинку всього автоматизованої ділянки. Питання оптимальної стійкості інструменту і, отже, режими різання поки вирішують дослідним шляхом, але вже намічаються шляхи розрахунку цих чинників. У діючих автоматичних лініях режими різання встановлені з таким розрахунком, щоб інструмент працював без переточування всю зміну, а в окремих випадках тільки до обідньої перерви, під час якого затупився інструмент можна замінити.
- Устаткування для автоматичних ліній
Як сказано раніше, автоматичні лінії можуть оснащуватися агрегатними спеціальними або універсальними верстатами. Лінії з агрегатних верстатів знаходять найбільше поширення і використовуються при організації нового виробництва або при капітальної реконструкції підприємства. Досвід вітчизняного і зарубіжного машинобудування показав доцільність впровадження переналагоджуваних автоматичних ліній. У зв'язку з цим створюються моделі агрегатних верстатів, що мають постійні агрегатні столи і змінні силові головки, що встановлюються на них.
Лінії зі спеціальних верстатів застосовуються рідко. Вартість таких ліній висока і терміни освоєння їх тривалі, так як кожен верстат лінії доводиться проектувати, а потім освоювати в виробничих умовах. Крім того, недоліком цих ліній є неможливість використання їх устаткування для виробництва інших деталей. Автоматичні лінії зі спеціальних верстатів знаходять застосування для порівняно нескладних (при невеликому числі операцій) технологічних процесів. Верстати часто монтуються на одній станині, як, наприклад, в лініях для обробки корпусів годин, сегментів друкарських машинок та ін.
Автоматична лінія для обробки сегментів друкарських машинок. Сегменти в пристроях встановлюються на нескінченному стрічковому транспортері-столі і обробляються в різних позиціях інструментом силових головок. Лінії з звичайних агрегатних або спеціальних верстатів володіють тим недоліком, що на них втрачається маневреність виробництва і має місце так званий «консерватизм технології», т. Е. Ускладнюється можливість зміни технології обробки даного вироби, а також швидкого переходу від виробництва одного виробу до іншого, так як автоматичне обладнання спеціалізоване і пристосоване до виробництва тільки одного якогось виду продукції. Це призвело до того, що останнім часом широкого поширення набули автоматичні лінії з типового універсального обладнання, т. Е. З автоматизованих верстатів звичайних типів: токарних, свердлильних, фрезерних, зуборізних, шліфувальних і т. П. Звичайно, ці верстати повинні бути відповідним пристосовані для монтування у автоматичну лінію. Використання універсального обладнання дозволяє знизити терміни виготовлення автоматичних лінії, збільшує надійність роботи і забезпечує можливість переналагодження їх на різні типорозміри деталей або на новий об'єкт виробництва. У проведеної ЕНІМС роботі по типажу верстатів, пристосованих для вбудовування в автоматичні лінії, було встановлено, що понад 30 моделей напівавтоматів і автоматів нормального типу можуть вбудовуватися без змін, близько 50 моделей вимагають при встройке змін, а на базі 230 моделей можуть бути створені модифікації верстатів для вбудовування в автоматичні лінії. Такі типові універсальні верстати після їх роботи в одній автоматичної лінії можуть бути використані в інших лініях для виробництва зовсім інших деталей, а також в якості самостійно діючого обладнання. В даний час з метою скорочення номенклатури автоматичних ліній для обробки деталей типу тіл обертання, а також числа типорозмірів верстатів та іншого обладнання, що входить до лінії, проводиться робота з проектування ліній для обробки зазначених деталей в певному діапазоні типорозмірів. Із загальної кількості автоматичних ліній, що підлягають поставці в найближчі роки машинобудівним підприємствам, лінії з агрегатних верстатів становитимуть орієнтовно 15%, зі спеціальних верстатів - 10%, з універсального типового обладнання-50%.
Поряд зі створенням ліній з нового обладнання досить ефективною є споруда ліній на основі використання діючого обладнання, модернізованого відповідним чином. Застосування таких ліній вимагає менших капіталовкладень і менше часу на їх виготовлення і освоєння. Крім того, дуже важливим обставиною є можливість залучення до робіт по автоматизації процесів виробництва широкого кола підприємств.
Компонування обладнання.
Автоматичні лінії являють собою складну систему верстатів і різного виду автоматичних пристроїв. Тому втрата працездатності лінії може статися через відмову інструменту, пристосування, механічних, гідравлічних, електричних і пневматичних пристроїв, робочих органів межоперационного транспорту, автоматичних засобів технічного контролю і т.д. У зв'язку з цим виникає необхідність так скомпонувати обладнання, щоб тимчасові зупинки агрегатів не впливали на роботу всієї лінії. Відносно організації потоку і компонування автоматичні верстатні лінії виконуються в трьох варіантах:
1. Безбункерние автоматичні лінії. На таких лініях обробляють зазвичай корпусні деталі: блоки циліндрів, корпусу коробок швидкостей автомобіля і т. П. Заготівля проходить всю лінію, переміщаючись загальним транспортером послідовно з однієї робочої позиції на іншу на величину відстані між позиціями або на величину розміру заготовки.
2. Бункерні автоматичні лінії. Вони складаються з окремих автоматичних верстатів, забезпечених механізмами харчування (бункерами) і пов'язаних один з одним транспортерами, які передають оброблювані деталі з однієї позиції на іншу.
3. Автоматичні лінії з приймачами-накопичувачами запасів. У цьому випадку лінія ділиться на окремі ділянки, між якими розміщуються проміжні накопичувачі запасів напівфабрикатів Б (бункерно-прямоточні і бункерно-потокові лінії). При такому варіанті тимчасова втрата працездатності будь-якого ділянки не призводить до зупинки всієї лінії. Завдання при проектуванні лінії в цьому випадку зводиться до вибору місця установки і кількості бункерів.
