Контрольная работа: Автоматизация поточного производства

где t_тр - время транспортировки изделия (детали) с одной позиции на другую.

Автоматические линии делятся на участки, синхронизация обеспечивается по группам операций на каждом участке. С этой целью создается компенсационный задел, который определяется по формуле:

,

где Z_к - компенсационный задел;

- время создания компенсационного задела;

- меньший и больший такты смежных участков;

∆r - допускаемая величина колебания усредненных тактов.

Отсюда допустима величина отклонения тактов на смежных участках определяется:

.

Широкое применение в практике нашли роторные машины и роторные автоматические линии. Автоматическая роторная линия (АРЛ) в отличие от автоматической линии монтируется в соответствии с требованиями технологического процесса из отдельных роторных машин и может быть перегруппирована на основе блочно-модульного принципа. Роторные линии работают следующим образом. Во вращающемся цилиндре-роторе имеются гнезда по количеству операций для изготовления деталей. Установленная особым приспособлением в гнездо заготовка направляется навстречу орудиям обработки. Поворот по кругу гнезда с заготовкой означает окончание одной операции и переход к следующей. Преимущество роторных линий состоит в исключении транспортных операций. Пока идет обработка одной и той же детали, они не требуют переналадки инструмента. На каждой роторной линии можно одновременно обрабатывать несколько разных деталей, устанавливая в разных позициях ротора необходимые инструменты, что позволяет автоматизировать изготовление небольших серий изделий.

Главные преимущества автоматических роторных линий - высокая производительность, безотказность, возможность получения синхронного процесса, непрерывность транспортного движения, быстросъемность (без остановки ротора). Роторные линии отличаются также определенной гибкостью. Они позволяют автоматизировать обработку некоторых однотипных деталей и получать высокие технико-экономические показатели.

В машиностроении на автоматических роторных линиях выполняются операции холодной и горячей штамповки, прессования из металлопорошков; обработки пластмасс, точного литья, токарной обработки тел вращения, нанесения покрытий, сборки и упаковки, контроля формы и размеров изделий.

Необходимое количество автоматических или автоматических роторных линий n_л для выполнения годовой программы выпуска изделий (деталей) N определяется по формуле:

,

где q_т - техническая производительность АЛ (АРЛ), шт. /ч;

Ф_д - действительный фонд времени работы линии за год, ч;

К_п - коэффициент, учитывающий потери времени по техническим и организационным причинам.

При n_л < 0,8 использовать линию в одну смену неэффективно, поэтому надо оценить возможность создания многономенклатурной линии.

Прогрессивная область техники - робототехника. Она решает задачи создания отдельных промышленных роботов и роботизированных объектов и процессов. Промышленные роботы первого поколения (автоматические манипуляторы) работают по заданной "жесткой" программе. Промышленные роботы второго поколения оснащены системами адаптивного управления, представленные различными сенсорными устройствами (техническое зрение, очувствленные схваты и т.д.) и программами обработки сенсорной информации. Роботы третьего поколения позволяют выполнять самые сложные функции при замене в производстве человека, поскольку они обладают искусственным интеллектом.

Роботы-манипуляторы имеют механическую "руку", управляемую с пульта управления, и систему рычагов и двигателей, приводящих ее в действие. Наибольшее распространение получили манипуляторы с дистанционным управлением и механической "рукой" на подвижном или неподвижном основании.

Промышленные роботы имеют перед человеком преимущество в скорости и точности выполнения однообразных операций, манипулятор может осуществлять такие движения, которые человек не может выполнить физически.

Роботы-автоматы кроме "рук" имеют "электронный мозг" - миниатюрную специализированную электронно-вычислительную машину, которая управляет роботом по заданной программе с учетом изменения окружающей обстановки.

Сегодня роботы успешно заменяют человека на химических предприятиях и в научных лабораториях, где приходится иметь дело с вредными химическими или радиоактивными веществами, на атомных электростанциях, в помещениях с повышенным уровнем радиации, в кузнечных цехах для работы с раскаленными и тяжелыми заготовками, на морском дне при строительных работах и в других случаях.

Принципиальным отличием робототехники является ее широкая универсальность (многофункциональность) и гибкость (мобильность) при переходе на выполнение других, принципиально новых операций без дополнительных затрат.

Разнообразие производственных процессов предопределяет различные типы роботизированных технологических комплексов (РТК). Простейшим типом РТК является роботизированная технологическая ячейка (РТЯ), в которой выполняется небольшое количество технологических операций. РТЯ лежит в основе более крупных роботизированных комплексов: роботизированного технологического участка (РТУ), роботизированной технологической линии (РТЛ). РТК может быть представлен в виде цеха, состоящего из нескольких РТУ, автоматизированных складов и транспортных промышленных роботов. Высшей формой развития роботизированного производства является роботизированный завод.

В результате внедрения роботов меняется организация управления технологическими процессами, ликвидируются ручные операции, сокращаются межоперационные запасы предметов груда, повышается производительность труда и качество продукции.

Критерием функционирования РТК в отличие от АЛ и АРЛ является условие наиболее полной загрузки включенного в его состав оборудования. При решении организационно-экономических задач использования РТК важно обеспечить безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость РТК.

Одним из направлений внедрения достижений научно-технического прогресса и решения задач обновления и расширения ассортимента выпускаемой продукции является создание гибких производственных систем (ГПС).

ГПС в соответствии с государственным стандартом представляет собой совокупность в разных сочетаниях оборудования с числовым программным управлением, роботизированных технологических комплексов, гибких производственных модулей, отдельных единиц технологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени, обладающих свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик.