Автоматические станочные линии

Автоматическая станочная линия — это комплекс автоматического оборудования, расположенного в технологической последовательности выполнения операций, связанный автоматической транспортной системой и системой автоматического управления и обеспечивающий автоматическое превращение с заданным ритмом исходных материалов (заготовок) в готовое изделие. Рабочий на автоматических станочных выполняет функции наладки, контроля за работой оборудования, загрузки линии заготовками и выгрузки деталей.

Классификация автоматических линий

По характеру выполняемых работ выделяют линии комплексные, механообрабатывающие, механосборочные, сборочные, штамповочные, сварочные, термические, консервационные, упаковочные и др.
Загрузка, разгрузка и перемещение изделий между рабочими местами осуществляются автоматической транспортной системой. В жесткой (синхронной) автоматической станочной линии изделия загружаются, разгружаются и передаются от одного рабочего места к другому одновременно или через кратные промежутки времени. При выходе из строя любого станка или механизма все остальные выключаются, и вся линия простаивает.
Гибкая (несинхронная) АЛ состоит из самостоятельно работающих станков. Изделия обрабатываются и передаются от станка к станку неодновременно, через межоперационные накопители. В линии предусмотрены межоперационные заделы, поэтому при выходе из строя какого-либо станка все остальные продолжают работать до полного истощения задела или заполнения последующего накопителя.
Линии бывают спутниковые и бесспутниковые. В первом случае изделия базируются, обрабатываются и транспортируются на приспособлениях, называемых спутниками. Для возврата спутников в начало линии иногда необходимы дополнительные транспортеры.
В зависимости от условий транспортирования изделий с операции на операцию линии делятся на сквозные и несквозные. В сквозной линии транспортирование осуществляется через зону обработки, а время передачи с операции на операцию не совпадает полностью со временем обработки. В несквозной линии транспортирование осуществляется в два приема: вначале вне зоны обработки вдоль линии, а затем поперек линии в зону обработки. Используются также ветвящиеся линии, в которых поток обрабатываемых изделий на той или иной операции делится на несколько, т.е. обработка производится на параллельно действующих станках. В этом случае можно говорить о многопоточной обработке.
Для расширения номенклатуры обрабатываемых деталей используются переналаживаемые линии.

Классификация автоматических линий по конструктивно-компоновочным признакам приведена на рис. 1.

Классификация автоматических станочных линий

Основные элементы автоматических станочных линий

В состав автоматических станочных линий входят:
• автоматическое оборудование (станки, агрегаты, установки и т.д.) для выполнения технологических операций;
• механизмы для ориентировки, установки и закрепления изделий на оборудовании;
• устройства для транспортировки изделий по операциям;
• машины и приборы для контроля качества и автоматической подналадки оборудования;
• средства загрузки и разгрузки заготовок и готовых деталей на линии;
• аппаратура и приборы системы управления;
• устройства смены инструмента и оснастки;
• устройства удаления отходов;
• устройства обеспечения необходимыми видами энергии (электричество, пар, инертные газы, сжатый воздух, вода, масло, канализационные системы);
• устройства обеспечения смазочно-охлаждающими жидкостями и их удаления и т.д.
В состав АЛ последнего поколения входят также электронные устройства:
• «умные» супервизоры с мониторами на каждой единице оборудования и на центральном пульте управления. Они заблаговременно информируют персонал о ходе процессов в отдельных агрегатах и системе в целом и дают рекомендации о необходимых действиях в нештатных ситуациях (например, негативная тенденция технического параметра агрегата; информация о заделах и количестве заготовок; информация о браке и его причинах и т.д.);
• статистические анализаторы с графопостроителями, предназначенные для статистической обработки разнообразных параметров работы АЛ (время работы и простоев; причины простоев; количество выпускаемой продукции (всего, уровень брака); статистическая обработка каждого параметра обрабатываемого изделия на каждой автоматически контролируемой операции; статистическая обработка выхода из строя систем каждой единицы оборудования и линии в целом и т.д.);
• диалоговые системы селективной сборки, при использовании которых обеспечивается сортировка фактических размеров сравнительно неточно обработанных деталей, входящих в сборочную единицу (сочетание подобранных размеров обеспечивает высококачественные параметры сборочной единицы).

Схемы компоновки автоматических линий для обработки типовых деталей

shemi_AL

Обозначения:

1 — станок;

2 — межоперационный транспортер;

3 — транспортное устройство подачи заготовок в рабочую зону;

4 — накопитель;

5 — автооператор;

6 — портальное устройство;

7 — подводящий транспортер;

8 — отводящий транспортер;

9 — накопитель заготовок;

10 — накопитель готовой продукции;

11 — загрузочно-разгрузочное устройство.

Следует отметить, что традиционные автоматические станочные линии имеют ряд недостатков, среди которых весьма высокая трудоемкость, а иногда и невозможность переналадки линии на другую обрабатываемую деталь, вынужденные простои работоспособных станков из-за неполадок одного станка или вспомогательного оборудования, использование специальных режущих инструментов и оснастки и др.