Автор: И.В. Чокнадий, Е.А. Чернышев
Источник: И.В.Чокнадий, Е.А.Чернышев Автоматизация производства на базе роторных линий // И.В.Чокнадий, Е.А.Чернышев Научный Вестник ДГМА.-2013.- №3 (ЗЕ).-с.250-253
И.В. Чокнадий, Е.А. Чернышев Автоматизация производства нашего времени В статье рассматривается развитие автоматизации производства, характеристика автоматической роторной линии, схема и принципы работы.
Развитие автоматизации характеризуется рядом крупных достижений. Одним из первых было внедрение сборочных конвейеров Генри Форда в процесс производства. Значительный переворот в автоматизации производства произвели промышленные роботы и персональные компьютеры. Всё это подтолкнуло наше общество на путь нового автоматизированного управления процессом производства.
В настоящее время для эффективного функционирования предпри-ятия повсеместно вводится автоматизация, она становится неотъемлемой частью всего производственного процесса. И это вполне оправданно и выгодно, ведь снижаются затраты и повышается качество продукции.
В СССР первые роторные машины для металлообработки были созданы в 1938-1943 годах, а уже в середине 50-х годов ХХ века были разработаны и успешно внедрены в производство автоматические роторные линии. Замена существующего в то время однооперационного оборудования автоматическими роторными линиями обеспечила сокращение производственных площадей и рабочих в 4…5 раз, а продолжительности производственного цикла и объема незавершенного производства в сотни раз [3].
В СССР автоматические роторные линии получили применение в холодноштамповочном производстве, в пищевой промышленности (расфасовка и упаковка жидких продуктов), в производстве штучных изделий из пластических масс. Особенно перспективно дальнейшее распространение автоматических роторных линий для выпуска массовых изделий (радиодеталей, штампованных деталей и др.). Их применение наиболее рационально в производстве с непродолжительными технологическими процессами и при изготовлении относительно простых предметов, имеющих форму тел вращения. Производительность автоматических роторных линий определяется транспортной скоростью ротора и шаговым расстоянием между изделиями в роторе. Применение автоматических роторных линий по сравнению с отдельными автоматами не роторного типа сокращает производственный цикл в 10-15 раз, значительно уменьшаются межоперационные запасы заготовок (в 20—25 раз), в несколько раз снижается трудоёмкость изготовления и себестоимость продукции, капитальные затраты окупаются за 1-3 года [2].
Автоматизированное производство – это система машин, оборудования, транспортных средств, обеспечивающая строго согласованное во времени выполнение всех стадий изготовления изделий, начиная от получения исходных заготовок и кончая контролем (испытанием) готового изделия и выпуска продукции через равные промежутки времени.
Разновидностью комплексных автоматических линий являются роторные автоматические линии, разработанные инженером Л.Н.Кошкиным. Автоматическая роторная линия – комплекс рабочих машин, транспортных устройств, приборов, объединённых единой системой автоматического управления, в котором одновременно с обработкой заготовки перемещаются по дугам окружностей совместно с воздействующими на них орудиями. Наиболее распространены автоматические роторные линии для операций, выполняемых посредством прямолинейного рабочего движения (штамповка, вытяжка, прессование, сборка, контроль) [4].
Автоматическая роторная линия состоит из рабочих роторов, на которых выполняются технологические операции, и транспортных роторов, которые перемещают обрабатываемые предметы по операциям (рис. 1).
Рисунок 1 – Принципиальная схема автоматической роторной линии: 1 – блок инструмента; 2 – транспортный ротор; 3 – клещи; 4 – линия перемещения изделия при обработке; 5 – рабочий ротор; 6 – копир.
Рабочий ротор представляет собой жёсткую систему, на которой монтируется группа орудий, равномерно расположенных вокруг общего вращающего систему вала. Необходимые рабочие движения сообщаются этим орудиям исполнительными органами, для малых усилий применяются механические исполнительные органы, для больших – гидравлические (например, штоки гидравлических силовых цилиндров).
Транспортные и рабочие роторы жёстко связаны между собой. На автоматических роторных линиях можно одновременно обрабатывать предметы нескольких типоразмеров сходной технологии, как в массовом, так и в серийном производстве. Роторные линии позволяют автоматизировать обработку нескольких однотипных деталей, т.е. отличаются определённым уровнем гибкости.
На автоматических роторных линиях можно выполнять операции, значительно различающиеся по продолжительности, например прессовые, контрольные, термические и химические. Автоматическая роторная линия может одновременно обрабатывать несколько различных изделий. Такие многономенклатурные автоматические роторные линии могут применяться в немассовых производствах (рис 2).
Рисунок 2 – Принципиальная схема многономенклатурной роторной линии: 1 – питающие устройства; 2 – транспортный ротор; 3 – рабочий ротор; 4 – приёмные устройства [1]..
Автоматические роторные линии могут работать по так называемым рефлекторным циклограммам, обеспечивающим срабатывание каждого органа в соответствии с командой контроля по одному из нескольких предусмотренных законов (например, совершить рабочий ход или отказаться от него). Рефлекторные циклограммы позволяют машине реагировать без остановки на различные отклонения от нормального хода работы, например на поступление некондиционного предмета, прекращение подачи детали при сборке и т. п.
В условиях постоянно изменяющегося нестабильного рынка (тем более многономенклатурного производства) важной задачей является повышение многофункциональности автоматизированного производства, с тем чтобы максимально удовлетворить требования, нужды и запросы потребителей, быстрее и с минимальными затратами осваивать выпуск новой продукции.
Автоматизация создает возможности для улучшения условий и подъема производительности труда, роста качества продукции, сокращения потребности в рабочей силе и в систематическом повышении прибыли, производительности, что позволяет изменить тенденцию развития, сохранить старые и завоевать новые рынки и таким образом оставаться конкурентоспособным.