Типы Автоматических Линий

Автоматические линии механической обработки классифицируются по ряду признаков (типы автоматических линий). В зависимости от величины штучного выпуска деталей применяются однопоточные линии (последовательного действия) и многопоточные линии (параллельно-последовательного действия). Линии делятся на параллельные потоки при большой программе, когда для выполнения операций технологического процесса требуется не по одному, а по два или более станков.

Места переходов от однопоточной линии к многопоточной и обратно делят линию на участки. Автоматическая линия может делиться на участки введением поворотных устройств и контрольных позиций.

Введение накопителей заделов делит линию на части, называемые секциями. В пределах секции станки оказываются взаимно сблокированными: неполадки какого-либо станка или иного агрегата, или элемента транспортной системы, или системы управления вызывают одновременный простой станков и всего оборудования секции, связанного с их работой. Это снижает коэффициент использования станка и делает невыгодными секции с большим количеством сблокированных станков. Для повышения коэффициента использования станков нужно уменьшать их количество в секции до одного станка, т. е. придавать каждому станку индивидуальный накопитель заделов. В связи с этим различают линии с жесткой (сблокированные линии для корпусных деталей) и свободной связью между станками (линии для небольших деталей - втулок, роликов, пальцев, колец, штифтов и т. п.).

Конструктивно жесткая связь между станками осуществляется общим шаговым транспортером, устанавливающим общий ритм работы станков. Свободная связь между станками выражается в том, что деталь, выдаваемая одним станком, подается в бункер или магазин другого. Неполадки одного станка не вызывают простоя другого.

По роду станков различают автоматические линии, образованные из: станков, специально построенных для данной линии; полуавтоматов и автоматов общего назначения; агрегатных станков; модернизированных (в отношении автоматизации) универсальных станков.

По способу передачи обрабатываемых деталей со станка на станок различают автоматические линии:

• со сквозным транспортированием с проходом детали сквозь места зажима; применяются при обработке корпусных деталей на агрегатных станках;
• с верхним транспортированием - горизонтальным в продольном направлении и вертикальным в поперечном; при этом освобождается доступ к станкам для их обслуживания, но осложняется транспортная система;
• с боковым (фронтальным) продольно-поперечным транспортированием; в этом случае необходимо устройство и для поперечной загрузки заготовок и съема деталей;
• с комбинированным транспортированием;
• с роторным транспортированием, применяемым в роторных линиях.

Выбор способа транспортирования зависит от рода обрабатываемой детали, ее конфигурации, веса и пр., характера технологического процесса, компоновки станков.

По расположению оборудования различают замкнутые и незамкнутые автоматические линии механической обработки.

Замкнутые линии бывают круговые (при небольшом числе позиций с использованием поворотного стола - станки-комбайны) и прямоугольные.

Загрузка заготовок и съем деталей с замкнутой линии производятся в одном месте одним рабочим, что является преимуществом линии этого вида. С другой стороны, доступ к оборудованию для его обслуживания при замкнутом расположении линии может быть затруднен.

Большинство автоматических линий имеет незамкнутое расположение оборудования - прямолинейное, Г-образное, П-образное, Ш-образное, зигзагообразное.

Выбор расположения зависит от условий компоновки линии.

Прямолинейное расположение обеспечивает удобный доступ к оборудованию; оно естественно для однопоточной линии, допускает обработку детали (корпусного типа) с двух сторон, а для обработки со всех сторон требует введения устройства для поворота детали. Расположение Г-образное обладает теми же свойствами, но дает возможность обрабатывать корпусную деталь со всех сторон без введения специального устройства для поворота детали.

Если располагаемая длина цеха меньше длины поточной линии с линейным расположением станков, линию станков направляют в обратную сторону - получается П-образное расположение линии. Такое расположение применяется также для двухпоточных линий, а Ш-образное - для трехпоточных, оно простирается на участок или на секцию линии между накопителями заделов.

В комбинации с накопителями заделов для корпусных деталей, расположенными перпендикулярно направлению секции линии, получается сложное зигзагообразное расположение автоматической линии.

Основное влияние на тип автоматической линии оказывают вид детали и технологический процесс ее обработки, так как эти два фактора определяют выбор станков для обработки детали и вместе с принятыми типами станков оказывают решающее влияние на выбор транспортной системы линии. Эта система зависит не только от обрабатываемой детали, но и от компоновки станка.

Упомянутые выше элементы автоматической линии, включая ее транспортную систему, влияют не только на выбор типа автоматической линии, но и на ее компоновку.

Учет влияния названных факторов на выбор элементов автоматической линии при современном состоянии теории этих линий в значительной мере субъективен. Это приводит к различным вариантам решений, действительная эффективность которых может быть обоснованно оценена лишь в результате производственной достаточно длительной эксплуатации линий.

По мере роста применения автоматических линий расширяется разнообразие охваченных ими деталей. Поэтому основная классификация автоматических линий (по типу обрабатываемых деталей) хотя и является наиболее обоснованной, не может быть исчерпывающей, поскольку не может охватить все виды деталей и все типы автоматических линий.

По виду обрабатываемых деталей различают следующие типы автоматических линий:

• для корпусных деталей;
• для валов;
• для деталей в форме дисков (зубчатые колеса и др.);
• для колец шарикоподшипников;
• для мелких деталей (винтов, штифтов, роликов).

На рис. 1 показан тип автоматической линии, участок которой оснащен агрегатными станками для обработки отверстий в блоке автомобильного двигателя. В позиции 1 производится загрузка заготовок; на станке 2 растачиваются гнезда под впускные и выпускные клапаны; на станках 3 и 4 поочередно зенкеруются фаски и площадки под седла клапанов; на станках 5-8 сверлятся, зенкеруются и развертываются отверстия под втулки клапанов, а также нарезается коническая резьба в отверстиях под маслопровод и под пробки; на позиции 9 снимаются блоки цилиндров.

Рис. 1. Участок автоматической линии для обработки отверстий в блоке автомобильного двигателя

Тип автоматической линии обработки деталей (цилиндрических зубчатых колес) показан на рис. 2. Линия состоит из восьми автоматизированных станков, преимущественно общего назначения, и бункерного загрузочного устройства. На данном типе линий могут обрабатываться зубчатые колёса десяти типоразмеров. Переналадка линии при переходе на другой типоразмер зубчатого колеса при трех наладчиках занимает 4,5 ч. В позициях I и II производится черновая и чистовая обработка отверстия зенкерами и наружное обтачивание заготовки, в позиции III - окончательная обработка отверстия прошивкой, в позиции IV - подрезка торцов и снятие фасок, в позиции V - черновая и чистовая обработка зубьев фрезой, в позиции VI - зубозакругление, в позиции VII - окончательная обработка зубьев шевером.

Рис. 2. Автоматическая линия для обработки цилиндрических зубчатых колес

Промежуточные транспортные системы автоматических станочных линий находятся на уровне загрузки и расположены продольно вне рабочей зоны. Заготовки перемещаются по транспортеру на определенный шаг. Впереди каждого станка имеется перегружатель, который перемещается поперечно. Он снимает обработанную на данном станке деталь и перемещает ее на линию транспортера. После того как общий транспортер передвинется на один шаг, тот же перегружатель снимает подошедшую с предыдущего станка заготовку и устанавливает ее на последующий станок (см. Загрузочные устройства, питатели и отсекатели автоматических линий).