Проектирование гибкой автоматизированной линии гидроабразивной обработки
Содержание
Введение
. Анализ технологических возможностей
современных технологий
.1 Роботизированное перемещение
материалов с применением промышленных роботов Kawasaki
.2 Установки гидроабразивной резки
материала
.3 Автоматизация конвейерных линий
металлообрабатывающего производства и машиностроения
. Краткая характеристика
производителя оборудования
.1 Краткая информация о компании
Kawasaki
.2 Краткая информация о компании
Resato
. Подбор промышленного оборудования
.1 Промышленные роботы Kawasaki
.2 Установки гидроабразивной резки
АСМ
. Подбор системы автоматизированного
управления
. Разработка маршрута изготовления
детали
. Расчёт необходимой площади участка
. Расчёт коэффициента автоматизации
ГАЛ
. Техника безопасности
Список литературы
Введение
Автоматизация производственных
процессов ― основное направление научно-технического процесса,
обеспечивающее повышение производительности труда в машиностроении, качества
продукции и снижение трудоемкости производства.
Деятельность машиностроительных предприятий в условиях
рынка требует постоянного совершенствования технологических процессов, средств
автоматизации и технологии управления на всех уровнях производства. Известно,
что традиционный подход к интенсификации производства, с возможностью быстрого
реагирования на потребность рынка заключается во всемерном повышении
производительности технологического оборудования и технологических процессов.
Поэтому главная тенденция и особенность современного этапа интенсификации
производства состоит в том, что эту проблему надо решать по-новому ―
за счет исключения
исчерпывающего себя физического труда человека и расширения применения более
гибких форм производства.
Начальным этапом в проведении мероприятий по
совершенствованию технической и технологической базы, а так же использованию
новых методов организации производства становится создание
высокоавтоматизированных производств, основанных на широком применении
современного программно-управляемого технологического оборудования,
микропроцессорных управляюще-вычислительных средств, робототехнических систем,
средств автоматизации проектно-конструкторских, технологических и
планово-производственных работ.
Целью данного курсового проектирования является
расширение технической эрудиции и приобретение комплекса специальных знаний и
умений, необходимых для проектирования и организации высокоэффективных
автоматизированных производственных процессов в машиностроении, а так же
управления ими в процессе эксплуатации.
1. Анализ технологических возможностей современных технологий
.1 Роботизированное перемещение материалов с
применением промышленных роботов Kawasaki
Область применение промышленных роботов весьма широка.
Автоматизировать можно любое рабочее место, промышленный робот справится с
любой задачей, где можно однозначно описать технологию и обеспечить
однозначность ее компонентов. Как правило, наиболее подходящим для внедрения
промышленных роботов являются производство по выпуску серийной модели.
Перемещение материалов (грузов) с помощью роботов
весьма часто используется при обслуживании конвейеров, станков и другого
оборудования. Основные преимущества - скорость, точность, высокая
грузоподъемность, снижение фактора риска для человека при нахождении в
потенциально опасной рабочей зоне.
Рисунок 1.1 - Манипулирование робота
Перепоручая тяжелый, монотонный труд по перемещению
материалов роботу, можно не только ускорить промышленный и производственный
процессы, но и обеспечить сохранность материалов в случае манипулирования
хрупкими объектами. В современном высокотехнологичном мире использование
роботов для манипулирования и перемещения материалов является
экономически оправданной и зачастую необходимой инвестицией в производство.
.2 Установки гидроабразивной резки материала
Сама идея раскроя листовых материалов с помощью
высокоэнергичной водяной струи появилась еще в середине прошлого столетия,
однако путь от идеи до реализации оказался долог, и первое практическое
использование установки гидроабразивной резки материала стало возможным
лишь в начале 80-х годов. Сегодня услуги гидроабразивной резки металла, камня и
пластика стали привычными, и, благодаря своим уникальным качествам, такой
способ точного раскроя вытеснил традиционные методы из многих областей
промышленности.
Интересно, что само название сегодня уже не совсем
точно - ведь современное оборудование гидроабразивной резки (станок) в качестве
режущего элемента, использует не просто воду, а ее смесь с мелкодисперсными
частицами очень твердого материала, в качестве которого чаще всего используется
гранатовый песок.
С помощью насоса высокого давления гидроабразив,
как принято называть такую смесь, подается в специальную форсунку, из которой и
вылетает со сверхзвуковой скоростью. Тончайшая струя, как нож масло, разделяет
любые листовые материалы - от дерева и пластика до камня и стали. Кстати,
первыми оценили достоинства новейшей методики в таких высокотехнологичных
областях производства, как авиация и космонавтика, где подобный раскрой - один
из основных способов обработки сверхтвердых материалов и его применяют,
например, при изготовлении двигателей самолетов и ракет.
Рисунок 1.2 Гидроабразивная резка металла
.3 Автоматизация конвейерных линий
металлообрабатывающего производства и машиностроения
Данная система обеспечивает:
Получение данных от различного оборудования,
контроллеров, весов, счетчиков в учетную - бухгалтерскую систему предприятия
(SAP, BAAN, 1С) - сменные отчеты, количество произведенной продукции, различные
качественные показатели цифровых датчиков.
Запуск конвейерных линий, исключающей завал мест
перегрузок и предусматривающий полный контроль скорости лент; Также возможно
включение до запуска без остановки работающих конвейеров в последовательности.
Система предусматривает возможность оперативной
остановки конвейерной линии, а также отдельного конвейера и части линии по
командам с АРМ диспетчера или по командам с блока управления конвейером (с
обеспечением необходимой последовательности включения и отключения механизмов
конвейера);
Конвейер и все виды конвейерных линий (аварийная,
предупредительная, вызывная и так далее) имеют звуковое сигнализационное
управление;
Работа линии обеспечена высокой степенью защиты. В
различных экстренных ситуациях, будь то сход ленты, снижение скорости, съем ограждения
или срабатывание датчика температуры приводного барабана, то с любого места
конвейера произойдет экстренный останов.
Вся информация поступает напрямую в АРМ диспетчера. Он
получает все необходимые данные об оперативной индикации режима работы, скорости
самой ленты, аварийной индикации защитных отключений любых типов и т.д.
Система выстроена настолько гибко, что ее можно
изменять в процессе эксплуатации.
2. Краткая характеристика производителя оборудования
.1 Краткая информация о компании Kawasaki
Рисунок 2.1 Логотипа компании Kawasaki
Heavy Industries, Ltd. - японская корпорация со
штаб-квартирами в городах Кобе и Токио, созданная Кавасаки Сёдзо в 1896 году;
один из крупнейших в мире промышленных концернов. Холдинг, связывает несколько
десятков компаний работающих в различных областях тяжелой промышленности по
всему миру. Обывателю широко известны мотоциклы и квадроциклы Кавасаки, однако,
они лишь маленькая часть того, что выпускает Kawasaki. Танкеры, реактивные
двигатели, металлоконструкции для мостов, поезда, вертолеты, оборудование для
электростанций, и многое другое. Полный перечень продукции займет не один лист.
В 1968 году Kawasaki приобрело лицензию на выпуск
американских промышленных роботов компании Unimate. С тех пор и начинается
история робототехнического подразделения Кавасаки, ставшего первым японским
производителем роботов. Каждый год приносил что-то новое, промышленные роботы
совершенствовались и становились все быстрее, умнее и точнее. Сегодня промышленные
роботы - это великолепные машины, которые могут делать машины, они являются
верным признаком постиндустриального общественного устройства, к которому мы
приближаемся все ближе и ближе.
Рисунок 2.1 Завод Kawasaki
.2 Краткая информация о компании Resato
Рисунок 2.2 Завод Resato
Компания Resato International имеет более чем
15-летний опыт разработки и внедрения технологий гидроабразивной резки.
Компания является одним из немногочисленных поставщиков установок
гидроабразивной резки, который всемирно известен тем, что самостоятельно
производит как столы для резки, так и насосы высокого давления. Кроме того, вся
оснастка высокого давления, режущие головки и т.д. также производятся на заводе
компании в г.Роден (Нидерланды). Это гарантирует максимальную совместимость
компонентов оборудования и обеспечивает эффективную сервисную поддержку и
качественное обслуживание установок.
Начиная с 1985 года, компания Resato
специализировалась в области разработки и производства установок высокого
давления и узлов с давлением до 14,000 бар. Разработка на базе собственной
лаборатории и производство насосов высокого давления и столов для резки
является логическим продолжением специализации компании. Гидроабразивная резка
является на сегодняшний день наиболее прогрессивной технологией раскроя
благодаря ее абсолютной экологичности, универсальности и высочайшему качеству
обработки. Комбинация этих качеств делает данную технологию все более популярной
с каждым годом. В 2006 году компания Resato поставила более чем 250 систем для
резки по всему миру.
3. Подбор промышленного оборудования
.1 Промышленные роботы Kawasaki
Промышленный робот Кавасаки представляет собой,
как правило, 6-ти осевой вертикальный антропоморфный манипулятор, подключенный
к цифровому контроллеру. Программирование (обучение) робота выполняется при
помощи пульта обучения или посредством языка программирования AS. Суть обучения
сводится к выводу робота в желаемое положение, посредством нажатий на копки
пульта обучения, и сохранения установленного положения в памяти контроллера.
Так же при этом указывается скорость перемещения робота из положения в
положение и состояние (вкл./выкл.) дополнительного оборудования, например
окрасочного пистолета.
Средства программирования и обучения также позволяют
создавать сложные комплексы и автоматизированные линии из нескольких (а при
желании и из нескольких десятков) роботов Кавасаки.
Семейство роботов Kawasaki достаточно велико и для
решения любой задачи автоматизации найдётся подходящий его представитель.
Сегодня Кавасаки выпускает десятки различных моделей роботов, которые разделены
на серии по функциональному принципу, грузоподъемности и размеру.
Для наших целей наиболее оптимально подойдет серия F. Серия промышленных роботов F
объединяет в себе самых маленьких роботов Кавасаки. Их грузоподъёмность от 2 до
60 кг. Это самые распространенные роботы Кавасаки. Сфера их применения очень
широка, поэтому внутри серии они разделены на группы. FS - роботы общего
назначения (Standard), их задачи: перемещение деталей и прочих грузов (до
60 кг), манипулирование объектами, нанесение герметика и клея на поверхности, и
т.д.
Рисунок 3.1.1 Промышленный робот Kawasaki FS60L
Таблица 3.1.1 Основные характеристики
|
Максимальный радиус
действия
|
2 100 мм
|
|
Максимальная
грузоподъемность
|
60 кг
|
|
Количество осей
|
|
Точность позиционирования
|
±0,15 мм
|
|
Макс. линейная скорость
|
9 000 мм/сек
|
|
Масса
|
585 кг
|
|
Тип контроллера
|
D42
|
Рисунок 3.1.2 Промышленный робот Kawasaki FS45N
Таблица 3.1.2 Основные характеристики
|
Максимальный радиус
действия
|
1 800 мм
|
|
Максимальная
грузоподъемность
|
45 кг
|
|
Количество осей
|
6 (опционально 7)
|
|
Точность позиционирования
|
±0,15 мм
|
|
Макс. линейная скорость
|
9 700 мм/сек
|
|
Масса
|
580 кг
|
|
Тип контроллера
|
D42
|
Рисунок 3.1.3 Промышленный робот Kawasaki FS10X
Таблица 3.1.3 Основные функции
|
Максимальный радиус
действия
|
2 950 мм
|
|
Максимальная
грузоподъемность
|
10 кг
|
|
Количество осей
|
6 (опционально 7)
|
|
Точность позиционирования
|
±0,23 мм
|
|
Макс. линейная скорость
|
15 000 мм/сек
|
|
Масса
|
580 кг
|
|
Тип контроллера
|
D42
|
.2 Установки гидроабразивной резки АСМ
В стандартную комплектацию подобного оборудования
фирмы Resato входит система цифрового программного управления CNC, либо,
используемый для управления приводными осями, программируемый логический
контроллер PLC. Режимы резки водой металла или других материалов выбираются с
помощью информативной и удобной передвижной 15-дюймовой сенсорной панели.
Она же позволяет дистанционно управлять и режимом
работы нагнетающего насоса, а также электронной системы контроля подачи. Столы
R-CM выпускаются нескольких стандартных типоразмеров и могут оснащаться одной,
двумя или тремя головками, каждая из которых снабжена координатными датчиками.
Все используемые в процессе работы головки имеют независимые системы
управления, а по желанию заказчика их число может быть увеличено.
Стол для резки состоит из стальной прецизионной
конструкции и оснащен прямыми линейными приводами по каждой главной оси (X, Y и
Z).
Направляющие и приводы закрыты гофрированными чехлами
и защитными стальными пластинами для защиты от воды и абразива. Это значительно
уменьшает чувствительность к загрязнению
Каждая каретка оснащена линейным подъемником оси Z
(системой линейного привода) с встроенным автоматическим датчиком высоты.
Режущая головка, как часть линейной Z, оснащена встроенной защитой от
соударения, использующей абразивную форсунку в качестве сенсорного элемента. В
случае соударения не будет нанесено никакого ущерба оси Z или абразивной
форсунке
Поперечина и самоуправляемая каретка приводятся в
действие линейными приводами с обеих сторон для увеличения точности
Поддон (резервуар для воды) изготовлен из
некорродирующего материала, размещается отдельно от стола и снабжен
самоподдерживающей решеткой.
Таким образом, любой резонанс, возникающий в
резервуаре для воды во время резки, не будет передаваться на стальную
прецизионную конструкцию стола. Решетка искривлена во избежание отражения во
время резки. Уровень воды в поддоне может быть поднят для резки с погружением в
воду (уменьшение уровня шума). Для обеспечения быстрой регулировки уровня воды
поддон может оснащаться опционной пневматической контрольной системой.
Установка Гидроабразивной резки АСМ 2015
Рисунок 3.2.1 Установка гидроабразивной резки АСМ 2015
Стол для резки состоит из стальной прецизионной
конструкции и оснащен прямыми линейными приводами по каждой главной оси (X, Y и
Z).
Таблица 3.2.1 Основные характеристики АСМ 2015
|
Название
|
Ширина, мм
|
Длина, мм
|
Количество головок
|
|
ACM 2015
|
2020
|
1520
|
1
|
Установка гидроабразивной резки АСМ 2040
Рисунок 3.2.2 Установки гидроабразивной резки АСМ 2040
Таблица 3.2.2 Основные характеристики АСМ 2040
|
НазваниеШирина, ммДлина,
ммКоличество головок
|
|
|
|
|
ACM 2040
|
4020
|
1/2
|
Установка Гидроабразивной резки АСМ 3030
Рисунок 3.2.3 Установка гидроабразивной резки АСМ 3030
Таблица 3.2.3 Основные характеристики АСМ 3030
|
Название
|
Ширина, мм
|
Длина, мм
|
Количество головок
|
|
3030
|
3020
|
3020
|
1/2/3
|
Установка Гидроабразивной резки АСМ 3060
Рисунок 3.2.4 Установка гидроабразивной резки АСМ 3060
Таблица 3.2.4 Основные характеристики АСМ 3060
|
Название
|
Ширина, мм
|
Длина, мм
|
Количество головок
|
|
ACM 3060
|
3020
|
6020
|
1/2/3
|
Установка Гидроабразивной резки АСМ 3080
Рисунок 3.2.5 Установка гидроабразивной резки АСМ 3080
Таблица 3.2.5 Основные характеристики АСМ 3080
|
НазваниеШирина, ммДлина,
ммКоличество головок
|
|
|
|
|
ACM 3080
|
3020
|
8020
|
1/2/3
|
Каждая установка комплектуется насосом высокого
давления POWERJET
Рисунок 3.2.6 Насос высокого давления
Таблица 3.2.6 Основные характеристики насоса POWERJE
|
Максимальный расход воды,
л/мин.
|
3,8
|
|
Максимальное давление воды,
бар
|
4000
|
|
Максимальная мощность, кВт
|
30
|
Таблица 3.2.7 Общие характеристики установок АСМ
|
Скорость перемещения,
мм/мин
|
1 - 30000
|
|
Количество головок
|
1/2/3
|
|
Рабочее давление, бар
|
4000
|
|
Давление воздуха, бар
|
6
|
|
Водное сопло, мм
|
0,25
|
|
Абразивная трубка, мм
|
0,8
|
|
Уровень подачи абразива,
гр./мин
|
25 до 750
|
|
Подача абразива
|
Автоматическая
|
|
Сосуд давления, л
|
300
|
|
Операционная система
|
Windows
|
|
Интернет
|
RJ45 соединение
|
|
Панель оператора
|
17", «Tough
screen», подвижная, Windows XP
|
Автоматическая
|
|
Панель оператора
|
Полная визуализация
|
|
Индикация нижнего уровня
абразива
|
Автоматическая
|
|
Программное обеспечение
|
Software IGems
R10 - Cam 2D/3D
|
|
Насос высокого давления
|
Resato PJ 4-4000
|
|
Мощность, кВт
|
30
|
|
Расход воды, л/мин
|
3,8
|
|
Безопасность
|
CE, ECM, EU
|
4. Подбор системы автоматизированного управления
В качестве системы автоматизированного управления
решено было выбрать SIMATIC Process Control System 7 от компании SIEMENS.
SIMATIC Process Control System 7 (PCS7)
является мощной системой управления процессами, построенной в соответствии в
концепцией SIEMENS "полностью интегрированная
автоматизация". Эта система идеально подходит для автоматизации
технологических процессов в различных областях промышленности. Она базируется
на использовании стандартных изделий SIMATIC S7, функциональные
возможности которых существенно расширены новым программным обеспечением.
Предлагаемый комплекс программных и аппаратных средств позволяет успешно решать
типовые задачи автоматического управления. Система SIMATIC PCS7 включает в свой состав:
· Программируемые контроллеры SIMATIC S7-400.
· Системы распределенного ввода-вывода SIMATIC DP, построенные на основе станций ЕТ 200M/S/iSP/pro.
· Промышленное программное обеспечение
- система разработки на языке STEP
7, включающая CFC, SFC, SCL и SIMATIC Manager.
· Системы человеко-машинного интерфейса
SIMATIC HMI: рабочие станции и сервера на основе WinCC, Web клиенты на основе Internet Explorer.
· Промышленные сети SIMATIC NET: Industrial Ethernet и PROFIBUS.
· Пакет SIMATIC BATCH для рецептурных процессов.
· Связь с системами верхнего уровня и
заводского управления (SIMATIC IT, SAP R/3 и др.)
Рисунок 4.1 Типовая структура системы управления SIEMENS
· · Связь с системами верхнего уровня и
заводского управления (SIMATIC IT, SAP R/3 и др.)
· Системы управления
· Для построения SIMATIC PCS7 V8.0
используются следующие модели контроллеров SIMATIC S 7^100:
· AS 410 с объемом памяти 32Мб и CPU 410.
· AS 414 с объемом памяти программ
пользователя 2,8МБ и CPU
414-3/414-3IE.
· AS 416 с объемом памяти 5,6МБ c CPU 416-2/11,2MB с CPU 416- 3/16МБ с CPU 416-3IE
· AS 417 с объемом памяти 30МБ.
Кроме того, в PCS7 могут входить контроллеры повышенной надежности
(Н-системы) и контроллеры повышенной безопасности (F-системы или ПАЗ) на базе центральных процессоров 410FH, а также 412/414/416/417FH)
Все системы включают в свой состав монтажную стойку,
центральный процессор, блок питания и интерфейс системной шины. Они
поставляются в собранном виде и перед поставкой проходят предварительное
тестирование.
Периферия
Станции распределенного ввода-вывода ЕТ 200M/S/iSP/pro. Станции подключаются к системе
управления через шины PROFIBUS-DP и PROFINET. Станции позволяют включать и
отключать модули без остановки всей системы управления и завода в целом. Для
управления оборудованием, расположенным в зонах повышенной опасности, в
станциях могут применяться модули с входами и выходами искробезопасного
исполнения (Ex модули), отвечающие требованиям норм
EN 50014 и для непосредственного
размещения в такой зоне применяются станции iSP и панели оператора защищенного исполнения.
Сети
Промышленная сеть семейства SIMATIC NET Industrial Ethernet используются для обеспечения связи
между инженерными системами, системами управления и устройствами
человеко-машинного интерфейса. Компоненты DP/PA связи позволяют
производить подключение к PROFIBUS-DP PROFIBUS-PA интерфейсом. PROFIBUS-PA является расширением PROFIBUS-DP, распространяющим технологию передачи информации на
интеллектуальное оборудование. Компоненты DP/FF связи позволяют
подключать к PROFIBUS-DP полевые приборы с интерфейсом FOUNDATION Fieldbus H1. Интерфейс датчиков и исполнительных устройств (Actuator Sensor Interface - AS-i) тоже может быть
также подключен к PROFIBUS-D.
Следует отметить, что системы управления на базе PLC SIMATIC компании Siemens AG в последние
двадцать лет исключительно широко используются в отечественной металлургической
промышленности, фактически приобретя статус стандарта АСУ ТП в отрасли.
Концепция полностью интегрированной системы автоматизации обеспечивает
единообразную среду автоматизации от уровня цеха до высших уровней управления.
5. Разработка маршрута изготовления детали
В данном разделе необходимо составить маршрут
изготовления детали «Колесо зубчатое» в выбранной системе ГПС. Так как система
автоматического производства это малоизвестное и только-только набирающее
обороты структура, следовательно, под нее отсутствуют какие-либо типовые
операции маршрута обработки. Соответственно, перед нами появляется возможность
выбрать такие операции и маршруты изготовления, которые ранее не были
использованы, почти не рассмотрены в какой-либо литературе. Отсутствует
конкретный методический материал, с жесткими рамками и предоставляет нам
возможность импровизировать.
Применение современного автоматического производства
предоставляет такую возможность, как в несколько раз уменьшить количество
операций, переходов, в зависимости с традиционным методом обработки. И
благодаря этому существенно сокращает время на производство, а качество
обработки современных технологий настолько высока, что в некоторых случаях
отпадает необходимость некоторых доводочных операций обработки.
Для изготовления детали «Колесо зубчатое» применяется
заготовка
Таблица 5.1 - Типовой технологический процесс
изготовления детали «Колесо зубчатое»
|
005 Перемещение
|
Перемещение заготовок
роботом FS10X со склада 1 на конвейер
|
|
010 Установка
|
Взять заготовку с конвейера
промышленным роботом FS45N и установить на станках АСМ 3030
|
|
015 Гидроабразивная резка
|
Произвести резку металла
согласно управляющей программе
|
|
020 Транспортировка
|
Взять деталь промышленным
роботом FS45N с установки АСМ 3030 и положить на конвейер.
|
|
030 Складирование
|
Взять с конвейера деталь
промышленным роботом FS10X и уложить в тару.
|
Рисунок 5.1 3D Модель «Колесо зубчатое»
робот гидроабразивный резка автоматизированный
6. Расчёт необходимой площади участка
Общая площадь участка состоит из производственной и
вспомогательной площадей. Производственная площадь занятая основными рабочими
местами, проходами и проездами.
Производственная площадь определяется на основе
нормативов удельных площадей на единицу оборудования или одно рабочее место по
формуле:
Sпр.=
(6.1)
где
n -количество основного технологического оборудования, шт.;стi - площадь
станка, м2;доп.―
коэффициент, учитывающий дополнительную
площадь.
Рассчитаем
площадь станка и определим значение коэффициента, учитывающего дополнительную
площадь, затем сведем полученные данные в таблицу - 6.1;
Таблица
6.1 - Значение коэффициента, учитывающего дополнительную площадь и площадь
занимаемую оборудованием.
|
Наименование оборудования
|
Площадь станка, м2
|
dдоп
|
Количество
|
|
Установка Гидроабразивной
резки АСМ 3030
|
9,1
|
5,5
|
4
|
1,6
|
3,5
|
2
|
|
Промышленный робот Kawasaki
FS45N
|
1,8
|
3.5
|
2
|
Таким образом, получается, что производственная
площадь будет равна:
Sпр.= 9,1*5,5*4+1,6*3,5*2+1,8*3,5*2 = 224 м
Площадь участка: Sпр.= 224 м
Высоту стен выберем равной: b= 6 м.
Объем участка рассчитаем по формуле:
Vобщ.= Sпр* b (6.2)
Vобщ.= 224*6 = 1344 м3
Рисунок 6.1 - Планировка участка гидроабразивной
обработки
7. Расчёт коэффициента автоматизации ГАЛ
В состав ГАЛ входит технологическое оборудование,
автоматизированная транспортно-складская система (АТСС), секция по подготовке
заготовок, система управления ГАЛ.
. Расчет уровня автоматизации установки
Таблица 7.1 Установка гидроабразивной резки АСМ (Resato)
|
№
|
Наименование функции
|
Уровень автоматизации
|
Значение
|
|
1
|
Включение оборудования
|
автоматическое
|
1
|
|
2
|
Установка заготовки на
станке
|
автоматическое
|
1
|
|
3
|
Установка комплекта
инструмента
|
ручное
|
0,5
|
|
4
|
Установка нулевой точки
инструмента
|
автоматизированное
|
0,5
|
|
5
|
Обработка заготовки
|
автоматическое
|
1
|
|
6
|
Контроль обрабатываемой
поверхности
|
автоматическое
|
1
|
|
7
|
Снятие готовой детали
|
автоматическое
|
1
|
|
8
|
Смена инструментального
комплекта
|
ручное
|
0,5
|
|
Итого
|
6,5
|
. Расчет уровня автоматизации транспортно-складской
системы
Таблица 7.2 Расчет уровня автоматизации
транспортно-складской системы
|
№п/п
|
Наименование функции
|
Уровень автоматизации
|
Значение
|
|
1
|
Передача информации по
"Запросу"
|
автоматическое
|
1
|
|
2
|
Поиск комплектующего
запроса
|
1
|
|
3
|
Перемещение заготовки
|
автоматическое
|
1
|
|
2
|
Установка на устройство
приема-выдачи
|
автоматическое
|
1
|
|
5
|
Передача информации на
верхний уровень
|
автоматическое
|
1
|
|
Итого
|
5,0
|
. Расчет общего уровня автоматизации ГАЛ
Коэффициент автоматизации гибкой автоматизированной линии составил 0,9.
8. Техника безопасности
Система автоматического управления линией должна
исключать возможность самопроизвольного включения и переключения ее с наладочного,
на автоматический режим работы.
Автоматическая линия оснащается сигнализацией,
предупреждающей о включении линии или переключении ее с одного режима работы на
другой. Каждый станок автоматической линии должен иметь сигнализацию,
указывающую на включенное состояние станка, а также на режим его работы.
Сигнальные устройства устанавливают на пульте управления линии.
Движущиеся части транспортных и загрузочных устройств,
которые в процессе работы представляют опасность травмирования, защищают надежными
ограждениями, не затрудняющими их обслуживание.
Оборудование автоматической линии должно иметь
надежную защиту от разбрасывания за пределы линии стружки, охлаждающей
жидкости, осколков, случайно поломавшегося инструмента и т. п. В конструкции
линии должны быть предусмотрены устройства для удаления стружки от всех
станков, входящих в линию.
Для контроля обрабатываемых деталей при работе линии
на автоматическом режиме устанавливают специальные контрольные приборы. Снятие
деталей вручную с рабочей позиции для контроля во время работы линии не
допускается. Автоматические линии имеют блокирующие устройства, исключающие
работу агрегатов при незакрепленной детали или при неправильном ее положении на
рабочей позиции. На линии предусматривается возможность быстрого и удобного
выключения ее в аварийных случаях персоналом, находящимся в зоне обслуживания.
При необходимости визуального наблюдения за работой
механизмов и узлов, транспортных и загрузочных устройств в ограждениях
предусматривают соответствующие проемы (окна), закрытые прозрачным материалом
или сеткой. Автоматические линии с большим числом станков, а также линии,
обслуживаемые с двух сторон, оборудуют переходными мостиками, обеспечивающими
безопасность персонала при переходе через линию.
Подъемники транспортных устройств, а также механизмы
поворота накопителей, питателей и др. должна исключать самопроизвольные их
опускания и повороты, а при обработке деталей массой свыше 16 кг на участках
загрузки и выгрузки должны быть предусмотрены механизированные подъемно-транспортные
устройства.
К самостоятельной работе на автоматических линиях
допускаются рабочие, прошедшие обучение по безопасной работе на данной линии и
допущенные квалификационной комиссией к ее эксплуатации. Рабочие должны хорошо
знать технологию и строго соблюдать требования техники безопасности. Не
разрешается дотрагиваться до токоведущих частей электрооборудования, к клеммам
и коллекторам электродвигателей, оголенным шинопроводам и т. п., а также к
арматуре общего освещения. Не допускается открывать дверцы
электрораспределительных шкафов, крышки приборов, соленоидов. Не следует
снимать ограждения и защитные кожухи с токоведущих частей электрооборудования.
При их неисправности необходимо вызвать электромонтера участка. Смазывание
частей электрооборудования и механизмов должно производиться в зависимости от
потребности и при условии, что система смазки находится в исправном состоянии и
исключена возможность получения травмы.
Перед пуском автоматической линии в работу необходимо
убрать с линии все материалы, заготовки, готовые изделия, отходы производства,
которые могут мешать работе, проверить надежность закрепления обрабатываемых
деталей и инструментов.
Нельзя приступать к смене инструмента и уборке
оборудования до тех пор, пока электромонтер не отключит линию от электропитания
и не вывесит плакат «Не включать - работают люди». После каждого ремонта, даже
незначительного, необходимо проверить исправность работы оборудования на
наладочном режиме и соответствие его предусмотренной технологии.
Включать автоматическую линию разрешается мастеру или
наладчику, обслуживающему данную линию. Перед включением линии необходимо
произвести ее осмотр, проверить, нет ли на ней посторонних предметов, не
находятся ли люди в рабочей зоне, и подать звуковой сигнал. На включенной
автоматической линии запрещается производить смену инструмента, устранять
неисправности оборудования, удалять детали и другие предметы. Если на работах
по наладке линии или ликвидации каких-либо неисправностей на ней работает
несколько человек, они должны согласовывать свои действия.
Запрещается удалять стружку от места ее образования за
пределы автоматической линии руками, касаться движущихся частей станка,
инструмента, обрабатываемой детали. Если в процессе работы то или иное
приспособление, инструмент, предусмотренные технологической картой, оказались
неудобными, то пользоваться другими инструментами, приспособлениями можно
только после того как вопрос о замене инструмента будет согласован с мастером и
технологом цеха и будет внесено соответствующее изменение в технологическую
карту.
Список литературы
1. Справочник технолога-машиностроителя Т.1 под ред. А.Г.Косиловой,
Р.К.Мещерякова, М.: Машиностроение, 1986. - 656с.
2. Справочник технолога-машиностроителя Т.2 под ред. А.Г.Косиловой,
Р.К.Мещерякова, М.: Машиностроение, 1986. - 496с.
. Проектирование машиностроительного производства: учебник для
вузов / В.П. Вороненко, Ю.М. Соломенцев, А.Г. Схиртладзе; под ред. чл. -корр.
РАН Ю.М. Соломенцева. - 2-е изд., стереотип. - М. : Дрофа, 2006 - 380с.
. Проектирование механосборочных цехов: Учебник для студентов
машиностроит. Специальностей вузов / Под ред. А.М. Дальского - М.:
Машиностроение, 1990. - 352с.