Автоматизированные участки могут быть отнесены к группе гибкие производственные системы, по следующим признакам: применение станков с числовым программным управлением; осуществление грузопотоков посредством адресной транспортно-накопительной системы со свободным ритмом; обеспечение технологической подготовки производства участка автоматизированными станками; внедрение оперативно-производственного планирования.
Основные особенности автоматизированных участков рассмотрим на примере автоматизированного участка типа АСВ, который предназначен для механической обработки деталей типа тел вращения средних размеров. На участке типа АСВ могут быть также обработаны детали плоской формы и мелкие корпуса в пределах технологических возможностей сверлильно-фрезерных станков, входящих в состав участка.
В состав участка (рис. 1) входят взаимосвязанные управляющий вычислительный комплекс и производственный комплекс. Рассмотрим только составляющие производственного комплекса.
Рис. 1. Структура автоматизированного участка АСВ-10
В состав участка типа АСВ входят токарные полуавтоматы с ЧПУ, сверлильно-фрезерные станки, многооперационные станки, образующие станочную систему. В состав станочных секций, образующих станочную систему, входят станки одной модели, что позволяет облегчить их обслуживание и ремонт. Общее число станков на автоматизированном участке 8, 12 или 16.
Транспортно-накопительное оборудование предназначено для межоперационного накопления, транспортирования между секциями участка и доставки на рабочие места (приемные столы) тары с заготовками, деталями, оснасткой, а также вывоза емкостей в которых содержится стружка при резании металла.
Транспортер-накопитель (рис. 2), обслуживающий все секции участка, выполнен в виде напольного тележечно-цепного конвейера с одинаковыми тележками, имеющими плоские платформы. На платформах в различных комбинациях может быть установлена тара для заготовок и деталей, емкости для сбора стружки, спутники для комплектации инструмента к токарным и сверлильно-фрезерным станкам. Типовой транспортер для автоматизированного участка содержит 50 тележек и может обеспечивать автономную работу участка в течении двух-четырех смен.
Рис. 2. Транспортер-накопитель: 1 - тара с заготовками или деталями; 2 - емкость для сбора стружки; 3 - спутник для инструментов к токарному станку; 4 - спутник для инструментов к сверлильно-фрезерному станку
Автоматический транспортер-манипулятор (рис. 3) предназначен для автоматической доставки тары с заготовками и деталями и инструментальных спутников непосредственно на приемные столы каждого станка и обратно. Перпендикулярно движению транспортера-накопителя 1 расположен рельсовый путь 2, по которому перемещается собственно манипулятор 3, который представляет собой самоходную тележку с поворотной платформой и выдвижными каретками, на которой расположены грузы. Забирая груз с платформы транспортера накопителя, манипулятор доставляет его на приемные столы 4. Далее в пределах станочного модуля грузы транспортируются используя промышленные роботы или автооператоры.
Рис. 3. Автоматический транспортер-манипулятор
Оборудование для удаления стружки приведено на рис. 4. Конвейер 1, являющийся принадлежностью станка 2, наполняет стружкой емкость 3, которая по роликовому конвейеру 4 подается на укладчик с гидравлическим приводом 5. Укладчик перемещается по рельсам 6, размещенным перпендикулярно к конвейеру-накопителю. Емкость попадает на конвейер-накопитель, который доставляет ее в секцию сбора стружки.
Рис. 4. Оборудование для удаления стружки от станка
Секцию сбора стружки (рис. 5) обслуживает описанный выше манипулятор 1, который подает стружечную емкость на манипулятор-кантователь 2, высыпающий стружку из емкости в контейнер 3. В контейнерах стружку удаляют за пределы автоматизированного участка.
Рис. 5. Оборудование секции сбора стружки
Станки, входящие в состав автоматизированного участка, комплектуют, как правило, стандартным режущим инструментом, соответствующим типу станка: резцами, сверлами, зенковками, метчиками, фрезами. Для крепления режущего инструмента служат державки, цанговые патроны, переходные втулки, оправки.
Приспособления и оснастка с шифром (крепежная оснастка) предназначены для закрепления заготовок на токарных и сверлильно-фрезерных станках. Токарные станки участка оснащены трехкулачковыми механизированными клиновыми патронами со сменными кулачками, с возможностью настройки на размер эксцентриковым механизмом. Патроны могут работать как самоцентрирующие при патронных работах и как поводковые при установке детали в центрах. В последнем случае патроны оснащают плавающим центром. Зажим и разжим заготовок осуществляется от гидравлических, на пневматических и электрических приводов, расположенных шпинделе станка. В комплект кулачков, используемых в каждом патроне, входят универсальные кулачки с различной длиной зажимных зубьев, предназначенных для зажима заготовок после черновой или после чистовой обработки. В крепежную оснастку могут быть включены также консольные и центровые оправки, люнеты и т. д.
Для крепления деталей на столах сверлильно-фрезерных станков используют различные виды универсальной и специальной оснастки, например, станочные тиски для закрепления валов, приспособления с поворотными патронами, угольники, плиты и т. д.
В комплект контрольно-измерительного оборудования входят: прибор для размерной настройки инструмента вне станка для токарных станков, прибор для настройки инструмента для сверлильно-фрезерных станков, поверочная плита с измерительным инструментом.
К вспомогательному оборудованию относят приемные и тактовые столы, верстаки, шкафы и т. д. Общая планировка участка типа АСВ, построенного по секционному принципу и содержащего все виды рассмотренного оборудования, показана на рис. 6.
Рис. 6. Общая планировка автоматизированного участка типа АСВ: 1 - емкость для сбора стружки; 2 - поддон; 3 - спутник для использованной оснастки токарного станка; 4 - спутник для комплектации оснасткой токарного станка; 5 - спутник для концевого инструмента к сверлильно-фрезерному станку; 6, 7 - ящичная тара; 8 - транспортер; 9 - секция силового питания; 10, 13 - секции автоматического транспортера-манипулятора; 11 - секция сбора стружки; 12 - секция приема-сдачи и ОТК; 14 - секция удаления стружки; 15 - двухсекционное отделение из токарных станков; 16 - односекционное отделение из сверлильно-фрезерных станков; ПУТ - пульт управления транспортером и секцией транспортера-манипулятора; ПУС - пульт управления транспортером и секцией удаления стружки; РП - распределительный пульт; ЭШ - электрошкаф станка; ЭШТР - электрошкаф транспортера; ТМ - транспортер-манипулятор; МК - манипулятор-кантователь; КС - контейнер стружечный; ПП - плита поверочная; БВ - оптический прибор для настройки инструмента; ТР - тумбочка рабочего; НШ - несгораемый шкаф; ПС - приемный стол; СтК - стеллаж для кулачков; С - канцелярский стол; В - верстак; СтИ - стеллаж для инструмента; ТИ - тележка для инструмента; ЕС - емкость для сбора стружки; ШД - шкаф для хранения документации; Г - гидростанция сверлильно-фрезерного станка; УЧПУ - устройство числового программного управления станками; ГУ - гидроукладчик
