Автоматизация производственных процессов (лекции) - часть 1

 

  Главная      Учебники - Производство     Автоматизация производственных процессов - лекции

 

поиск по сайту                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3   ..

 

 

Автоматизация производственных процессов (лекции) - часть 1

 

 

 

1.1.  Основы, терминология и направления АПП. 

       Одним из основных направлений деятельности человека является совершен-
ствование процессов производства с целью облегчения тяжёлого физического 
труда и повышение эффективности процесса в целом – это направление может 
реализоваться через автоматизацию производственных процессов. 
       Итак, целью АПП является: 
-  повышение производительности; 
-  повышение качества; 
-  улучшений условий труда. 
       Цель рождает вопросы, что и как автоматизировать, целесообразность и необ-
ходимость автоматизации и др. задачи. 
       Как известно технологический процесс состоит из трёх основных частей: 
-  рабочего цикла, - основной тех. процесс; 
-  холостых ходов, - вспомогательных операций; 
-  транспортно – накопительных операций. 
       Основной тех. процесс тесно связан с СПИД. Рассмотрим СПИД: 
С – это автоматизация рабочих и холостых ходов всех механизмов станка (авт.гл. 
движ., подач и вспом. операций). 
П – автоматизация установки, фиксации деталей на станке. 
И – требования АПП к инструменту. 
Д – технологические требования АПП к детали. 
Кроме того, 
       Вспомогательных операций – это автоматизация загрузки, разгрузки, уста-
новки, ориентации, фиксации, транспортировки, накоплению и контролю детали.   
       Из всего выше сказанного видно, что АПП имеет комплексный подход и, не 
решив одну задачу, можем не достигнуть необходимого эффекта. 
       Автоматизация – направление развития производства, характеризуемое ос-
вобождением человека не только от мускульных усилий, для выполнения тех или 
иных движений, но и от оперативного управления механизмами выполняющими 
эти движения. 
       Автоматизация может быть частичной или полной. 
       Частичная автоматизация – автоматизация части операции по управлению 
производственным процессом при условии, что остальная часть всех операций 
выполняется автоматически (управление и контроль человеком). 
       Примером может служить – автом. линия (АЛ), состоящая из нескольких 
станков автоматов и имеющих автоматическую межоперационную транспортную 
систему. Управление линии осуществляется одним процессором. 
       Полная автоматизация – характеризуется автоматическим выполнением 
всех функций для осуществления производственного процесса без непосредст-
венного вмешательства человека в работу оборудования. В обязанности человека 
входят настройка машины или группы машин, включение и контроль. 
       Пример: автоматический участок или цех. 
 
 
 

1.2.  Организационно – технические особенности автоматизации. 

       Анализируя тенденцию и историю развития автоматизации произв. процес-
сов, можно отметить четыре основных этапа, на которых решались различные по 
своей сложности задачи. 
Это:   1. Автоматизация рабочего цикла создание машин автоматов и полуавтома-  
               тов. 
           2. Автоматизация систем машин, создание АЛ, комплексов и модулей. 
           3. Комплексы автоматизации производ. процессов с созданием автоматиче- 
               ских цехов и заводов. 
           4. Создание гибкого автоматизированного производства с автоматизацией  
               серийного и мелкосерийного производства, инженерного и управленче- 
               ского труда.  
1     На первом этапе – модернизировалось универсальное оборудование. 
       Как известно время обработки одного изделия опр-ся по формуле: 

T = t

Р

 + t

Х 

       Таким образом, для повышения производительности работы оборудования 
сокращалось время t

Р

 и t

Х 

и совмещалось t

Р

 и t

Х

 значит, если машина кроме рабо-

чих ходов (t

Р

) могут самостоятельно выполнять холостые хода (t

Х

), то она пред-

ставляет собой автомат. 

       

Необходимо учитывать, что под холостыми ходами следует понимать не толь-

ко перемещение отдельных узлов станка без обработки, но и загрузку, ориента-
цию детали, их фиксацию. Однако, как показала практика, автоматизация универ-
сальных станков, с точки зрения производительности имеет свои пределы, т.е. 
рост производительности труда составил не выше 60%. Поэтому в дальнейшем 
стали создавать специальные станки автоматы с применением новых принципов: 
       -     многоинструментальные и многопозиционные автоматы применялись в 
поточных линиях, что явилось высшей формой первого этапа автоматизации  
(структурная схема см. табл.1). 

 

2     На втором этапе – создаётся АЛ (структурная схема см. табл.2). 
       АЛ называется – автоматическая система машин расположенных в техноло-
гической последовательности, объединённых  средствами транспортировки, 
управления, автоматически выполняющих комплекс операций кроме контроля и 
наладки. 
        Создание АЛ потребовало решения более сложных задач. Так одна из них –  
    -  Создание автоматической системы межстаночной транспортировки обраба-
тываемых деталей, с учётом неодинакового ритма работы станков (время на опе-
рации разное); а также не совпадение по времени их простоев из-за возникающих 
неполадок. Система межстаночной транспортировки должна включать не только 
транспортёры, но и автоматические магазины накопители для создания расходо-
вания межоперационных заделов, устройств управления и блокировки системы 
машин. При этом необходимы не только согласование между собой рабочих цик-
лов отдельных машин, а так же транспортирующих механизмов, но и блокировок 
на случай всевозможных неполадок (поломки, выход размеров за пределы поля 
допуска и т.п.). 
       На втором этапе автоматизации решается и задача: создание средств автома-
тизированного контроля, в том числе активного контроля с корректировкой рабо-
ты станка. 

Автомат

(прутковый)

Двигательный

механизм

Передаточный

механизм

Исполнительный

механизим

Механизм

рабочих ходов

Механизм

холостых ходов

Механизм

управления

Пр

од

ол

ьн

ый

су

ппо

рт

По

пе

ре

чн

ыйс

уп

по

рт

1

Ре

зь

бо

на

рез

но

е

прис

по

со

б.

По

пе

ре

чн

ыйс

уп

по

рт

2

По

пе

ре

чн

ыйс

уп

по

рт

3

По

пе

ре

чн

ыйс

уп

по

рт

4

По

пе

ре

чн

ыйс

уп

по

рт

5

М

ех

ани

зм

по

да

чи

пр

ут

ка

Ме

ха

ни

зм

за

жи

ма

Ме

ха

ни

зм

по

во

ро

та

шп

ин

де

ль

но

го

бл

ок

а

Ме

ха

ни

зм

фи

кс

ац

ии

Структурная схема автомата №1

Ра

сп

ред

.ва

л

Ме

ха

ни

зм

об

го

на

То

рм

оз

а

Ме

ха

ни

зм

вы

кл

юче

ни

я

пр

и

от

сут

ст

ви

и

пр

ут

ка

       Экономический эффект достигается не только повышением производительно-
сти и значительным сокращением затрат ручного труда благодаря автоматизации 
межстаночной транспортировки, контроля, уборки стружки.  

 3    Третьим этапом автоматизации явл-ся комплексная автоматизация произ-
водственных процессов – создание автоматических цехов и заводов. 
       Автоматич. цехом или заводом называется цех или завод, в котором основные 
производственные процессы осуществляются на АЛ. 

АЛ

Автоматы встроенные

в атом. линию

Межстаночные мех- мы

холостых ходов

Механизмы

управления

Авт

ом

ат

1

На

ко

пи

т

ел

и

Ав

т

ом

ат

2

Ав

т

ом

ат

3

Ав

т

ом

ат

4

Авт

ом

ат

i

По

во

ро

тн

ые

ус

тр

ой

ст

ва

Ор

ие

нт

ир

ую

щ

ие

уст

р-

ва

Ус

т

р-

ва

за

жи

маиф

ик

са

ци

и

Ус

т

р-

ва

во

зв

ра

т

а

сп

ут

ни

ко

в

Структурная схема АЛ табл. №2

Ко

ма

нд

оап

парат

Ги

дроп

ан

ел

ь

упр

.

Ис

ка

т

ел

ь

не

по

ла

до

к

Ко

нт

рол

ьн

о-

бл

ок

иров

оч

но

е

уст

ро

йст

во

Тр

анс

пор

тё

ры

Ко

нт

ов

ате

ли

ТС

уд

ал

ения

ст

ру

жк

и

Пу

ль

т

уп

ра

вле

ни

я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3   ..