Компоновка гибкой производственной системы для обработки деталей

      геометрической  формы поверхностей, подлежащих обработке;

      точности  и шероховатости обрабатываемых поверхностей;

      материала обрабатываемых заготовок;

      методов получения заготовок;

      б) возможность комплексно-механической обработки группы деталей на конкретной ГПС или на одном участке (в  цехе);

      в) возможность максимальной концентрации операций;

      г) возможность выполнения технологически сходных операций на одном оборудовании одной модели;

      д) возможность совместной обработки по общности приспособлений и типоразмерам инструмента;

      е) аналогичность базовых поверхностей;

      ж) экономическая целесообразность групповой  обработки деталей в условиях ГПС.

Гибкая  производственная система  ТУ-3

Основные  сведения:

Особенности системы ……………. Обработка опытных  образцов в комбинированной системе  с крупногабаритными  многоцелевыми  станками

Фирма-изготовитель ……………… «Тоёта коки»

Фирма-пользователь ……………… «Тоёта» , автомобильный завод

Год начала эксплуатации    1973

Наименование  ……………………….. Блоки цилиндров  автомобильных двигателей, головки  цилиндров (опытные образцы)

Форма, материал………………………..Корпусные  детали, чугунное отливки

Максимальные  габариты, мм………………… 800х500х400

Объём производства:

   Расчётная производительность , шт/мес    2000.

   Компоновочная структура ГПС TY-10 приведена на рисунке 1.

     Состав  основного оборудования.

1. Четыре горизонтальных многоцелевых металлорежущих станка «Тоёта коки», CHN380-1, CHN580-1, DTN480-1. В многоцелевом станке CHN380-1 управление ведётся по трём координатам, в остальных – по четырём координатам. В многоцелевом станке DTN480-1имеется автоматический магазин на 8 инструментов, в остальных – автоматические инструментальные магазины на 60 инструментов. Способ управления станком CHN480-1 BTR (система МЕЛДАС). Способ управления остальным станками MCU.
2. Многоцелевой станок с автоматической револьверной головкой изготовлен фирмой «Тоёта коки». Управление ведётся по четырём координатам. Частота вращения шпинделя 31,5 – 1600 . Электродвигатель постоянного тока 11 кВт. Револьверная головка имеет 32 гнезда. Способ управления головкой MCU.
3. Устройства 9 и 10 (рис.1) составляет группу, предназначенную для чистовой обработки резанием и пробивки отверстий. Устройство 8 составляет группу для многошпиндельного сверления. Устройства 5, 6 и 7 составляет ещё одну группу для сверления. Устройства 18 и 19 – это группа для развертывания отверстия, 20 – группа для выполнения операций по нарезанию резьб.
4. Прецезионные многоцелевые станки станки 18 и 19 предназначены для развертывания отверстий. Многоцелевой станок 20 имеет револьверную головку. Станок 11 имеет дополнительный шпиндель для сверления глубоких отверстий.
5. Вертикальный многоцелевой станок марки FTN380-1 производства фирмы «Тоёта коки» имеет управление по трём координатам. Частота вращения шпинделя изменяется от 45 до 2000 , мощность электродвигателя 7,5 кВт. Способ управления BTR. В станке имеется автоматический магазин на 8 инструментов. Устройство числового программного управления марки 260В фирмы «Фанук».
6. Два вертикальных многоцелевых металлорежущих  станка CHN580-1 (фирма «Тоёта коки»)) с управлением по пяти координатам. Частота вращения шпинделя 31,5 – 1600 . Электродвигатель постоянного тока мощностью 11 кВт. Способ управления BTRАвтоматический магазин на 60 инструментов. Устройство  числового программного управления марки 260В фирмы «Фанук».

 

  Состав  транспортной подсистемы

1. Подающий транспортер , транспортер возврата и транспортер-накопитель обслуживают группу из семи многоцелевых станков. Транспортер накопитель рассчитан на восемь спутников.
2. Подающий транспортер рассчитан на 20 спутников . НА загрузочной станции определяется номер обрабатываемой детали и код соответствующего спутника, на который устанавливается эта деталь.

 

  Дополнительные  замечания

 Отдельные детали могут быть направлены с подающего  транспортера      непосредственно  на многоцелевой станок, миную транспортер  – накопитель, по сигналу с загрузочной  станции.

  Информационно-управляющая  структура ГПС TY-3 приведена на рис.2.

Гибкая  производственная система  HS-7

(«Продакшн мастер 103»)

Основные  сведения:

Фирма-изготовитель ……………… «Хитаки сэйки»

Фирма-пользователь ……………… «Кодзита сангё»

Год начала эксплуатации    1976

Обабатывыемые изделия:

Наименование  ……………………….. Малогабаритные корпуса  клапанов для пневматических устройств (48 видов)

Материал………………………………..Коррозионно-стойкая сталь

Рабочий цикл,мин……………………………..4-10

   Компоновочная структура ГПС HS-7 приведена на рисунке 3.

   

Состав  основного оборудования.

1. Два токарных-винторезных станка с ЧПУ. ЗА одну установку обрабатывают три поверхности с поворотом на .
2. Четыре токарных станка
3. Два специальных станка для обработки клапанов.

 

Состав  транспортной подсистемы.

1. Замкнутый цепной конвейер. Скорость подачи 10 м/мин.
2. В позиции ожидания у станков заготовки подаются  с главного конвейера по вспомогательным транспортерам со скоростью 5 м/мин.
3. Заготовки помещают в контейнеры (400Х550Х200 мм). Контейнеры снабжаются идентификационными бирками. В соответствии с указанной информацией определяется маршрут дальнейшего транспортирования. Максимальная грузоподъёмность контейнера 300 кг. Контейнеры используются также для транспортирования стружки , инструментальных магазинов и т.д.
4. От позиций ожидания к станкам заготовки подаются манипуляторами.
5. Имеется автоматический склад на 118 контейнеров.

ЭВМ и периферийное оборудование

1. Единая система прямого управления станками.
2. Мини-ЭВМ с объёмом оперативной памяти 8 К слов , устройства ЧПУ, устройства ввода-вывода(512 К слов).
3. Печатающее устройство ,  устройство для считывания с перфоленты, пульт ввода информации, пульт управления.

 

Характеристики  программного обеспечения

1. Способ прямого ЧПУ.  При необходимости обработки единичных изделий возможна автономная эксплуатация каждого станка.
2. Система управления ведёт учёт дневного запаса заготовок , номеров заготовок, выполненных операций, рабочего времени , загрузки станков, а также обеспечивает обслуживающий персонал технологической информацией.

 

Гибкая  производственная система  TS-1 

Основные  сведения:

Особенности системы ……………. Система для  токарной обработки крупногабаритных деталей

Фирма-изготовитель ……………… «Тосиба Кикай»

Фирма-пользователь ……………… «Исикавадзима дзюкоге»  (завод в г.Курэ)

Год начала эксплуатации    1977

Форма, материал………………………..Детали типа тел вращения, чугунное литьё, сталь

Габариты, мм………………… длина 1250, масса 1,5 т с использованием автопогрузчика грузоподъёмностью 5 т.

   Компоновочная структура ГПС TY-10 приведена на рисунке 4.

   

Состав  основного оборудования.

1. Три центра токарной обработки (TCM-18A  фирмы «Тосиба кикай»). Максимальный диаметр точения 2000 мм, предельная высота точения 1250 мм, диаметр спутника 1800 мм. Ёмкость автоматического инструментального магазина 16 инструментов. Грузоподъёмность спутника до 5 т. Каретка суппорта сосна со шпинделем. Скорость вращения стола 3,2-1600 (два диапазона). Скорость вращения шпинделя 20-1000 (два диапазона). Привод стола от электродвигателя постоянного тока мощностью 45 кВт. Мощность электродвигателя тока для главного привода 7,5 кВт. Управление ведётся по трём координатам.
2. Вертикальный токарный станок (DORRIES CT-180 модифицированный). Максимальный диаметр точения 2000 мм, предельная высота точения 850 мм. Оборудован шестигранной револьверной головкой. Скорость вращения стола 2,85-150 . Привод от электродвигателя постоянного тока мощностью 30 кВт. Способ управления BTR.
3. Диапазоны обработки : расточка 300 мм на глубину до 400 мм, сверление до на глубину 400 мм, нарезание резьбы метчиками М8-М20 (по второму классу точности японского промышленного стандарта).
4. Точность обработки : точность поворота стола , эксцентричность при расточке 0,01 мм, эллипсоидность 0,01/120 мм, точность шага .

 

Состав  транспортной подсистемы. 

1. Самоходный  автопогрузчик. Рельсовые тележки  грузоподъёмностью 1,5 т со скоростью  перемещения 30 м/мин. Габариты 2500Х5800 мм, собственная масса 8 т. Питание переменным током , потребляемая мощность 3,7 кВт с беспроводным способом подачи электроэнергии. Останов в заданной точке осуществляется с помощью механического реле.
2. Спутник круглой формы . Код спутника считывается устройством для считывания, установленным на автопогрузчике. В системе одновременно перемещаются 12 спутников.
3. На загрузочно-разгрузочной станции имеются гидравлическое центрирующее устройство и манипулятор на автопогрузчике для установки спутников.

 

Дополнительные  замечания.

1. Для уборки чугунной и стальной стружки имеются два различных конвейера. Привод от электродвигателя переменного тока мощностью3,7 кВт.
2. В дневное время систему обслуживают  два человека , в ночное – один человек.
3. Имеется устройства для сбора отработанной СОЖ. Расход водной эмульсии 800 л/мин. Ёмкость бака 6000 л.

 

Информационно-управляющая  структура ГПС TS-1 приведена на рис.5. 

Гибкая  производственная система  MR-1 

Основные  сведения

Фирма пользователь…………………… «Мурата  кикай»(завод в Инуяма)

Год начало эксплуатации………………….1981

Обрабатываемые  изделия :

Наименование…………………………….Рамы и корпуса редукторов для прядильных машин и металлообрабатывающих станков (300 типов деталей)

Форма и материал………………………..Корпусные  детали, чугунное литьё (FC15,FC20,FC35), алюминий, сталь 
Максимальные габариты , мм……………..800Х100Х500, масса до 1300 кг

Средний такт выпуска, мин………………..40 (размер партий 20-50 шт.)

Компоновочная схема ГПС MR-1 приведена на рис.6.

 

Состав  основного оборудования.

1. Четыре вертикальных многоцелевых станка. Имеются автоматические устройства для замены спутников с точностью останова . Время загрузки-разгрузки многоцелевых станков и транспортных тележек 30 с.Применяются устройства ЧПУ «Фанук 260» и «Мелдас 500С».
2. Три горизонтальных многоцелевых станка. Имеются автоматические  устройства поворотного типа для замены спутников с точностью останова Время загрузки-разгрузки станков 55 с., транспортных тележек – 30 с. Применяются устройства ЧПУ «Фанук 300С»

Состав  транспортной тележки.

     Система автоматического транспортирования  включает две индукционные роботизированные тележки фирмы «Мурата кикай». Грузоподъёмность тележек 1300 кг, скорость перемещения 60/30/12 м/мин, точность останова по отношению к меткам в полу составляет. Минимальный радиус поворота 6 м. Питание осуществляется от аккумуляторных батарей (2х24 В). Батареи заряжают через каждые 8 часов.

Применяют спутники двух типов: для вертикальных многоцелевых станков и для горизонтальных многоцелевых станков . Габариты спутников 800Х800Х120 мм и 1000Х800Х120 мм. На боковой поверхности спутника имеется паз для кодовой пластинки . Код считывается концевыми переключателями.  Считывающие устройства установлены на входе и выходе автоматического склада.

    На  автоматическом складе имеются 220 стеллажей, а также секция приёма и выдачи.

Дополнительные  задачи.

1. В дневное время систему обслуживают два-три человека в смену, в ночную смену работа идёт по безлюдной технологии
2. В среднем проходят 4-8 технологических операций. НА участке комплектации при автоматическом складе заготовки устанавливают спутники, которые затем перемещаются в позиции ожидания. В соответствии с производственным заданием спутники устанавливают на тележку , транспортируют и запускают в обработку без участия человека.
3. Точность обработки . Инструмент комплектуется в 500 комплектов из 3000 типов. На каждую операцию подобрано 15-20 комплектов (2-3 магазина)
4. Управление роботизированными тележками осуществляется следующим образом:  устройства управления получают информацию от управляющей ЭВМ (начальный и конечный пункты перемещений, режим перемещений)) и принимают решение , какая тележка будет выполнять задание. Устройства управления установлены на тележках и взаимодействуют с металлическими метками, установленными вдоль траектории движения. При подходе к определённым меткам происходят переключение режимов движения и изменение скорости.
5. Производственное задание устанавливаетя следующим образом: директивная информация от  системы управления заводом поступает на гибких дисках, корректируется в соответствии с текущими условиями и вводится в систему управления ГПС. Корректировочную информацию можно ввести и с видеоматериала.

Информационно-управляющая  структура ГПС МК-1 приведена на рис.7.