Рис. 2. Схема проходного накопителя заделов для корпусных деталей
Тупиковый накопитель (рис. 3) работает только при простое одной из смежных с ним секций. Секция 6 передает детали на позицию 8, соединенную с поперечным транспортером 5, а также с транспортером 7, предназначенным для передачи деталей в тупиковый накопитель заделов и из него Наличие деталей на позициях 2 и 8 контролируется конечными выключателями. Транспортер секции 6 выдает деталь на позицию 8 лишь при условии, что на этой позиции нет детали.
Рис. 4. Схема тупикового накопителя корпусных деталей
Транспортер секции 5 совершает ход вперед только в том случае, если на позиции 8 есть заготовка (ее он забирает), а на позиции 2 она отсутствует. Транспортер секции 1 совершает ход вперед, забирая деталь с позиции 2, лишь если на этой позиции есть деталь.
Эти условия соблюдаются при нормальной совместной работе секций. При простое секции 6 позиции 8 и 2 свободны (и транспортеры 5 и секции 1 не работают), и если на первом транспортере 3 накопителя есть деталь, то этот транспортер выдает деталь, транспортер 7 подает ее в позицию 8 и этим включаются транспортеры 5 и секции 1. Если начнет работать секция транспортера 7, то выдача деталей из накопителя прекращается. Если секция 6 не работает, то израсходуется весь запас и остановятся все транспортеры секций 6 и 1 и накопителя.
Если при нормальной работе с позиции 2 деталь не забирается секцией 1 и в накопителе есть свободная емкость, то с позиции 8 деталь забирается транспортером 7 и штанга накопителя начинает работать на накопление до тех пор, пока не начнет работать секция 1 или не окажется израсходованной емкость накопителя.
Уменьшение потерь не единственный критерий для деления линии на секции. Накопитель заделов вводится между двумя смежными станками, только если это не связано с крупными затратами Иногда накопители совсем не применяются из-за больших затрат на их устройство.
В качестве накопителей мелких деталей используются бункера.
Емкость накопителей заделов зависит от средней длительности простоя секции. Бункер для накопления мелких заготовок должен вмещать не меньше десятикратного числа заготовок, нужных для ликвидации простоя средней длительности На линиях для крупных деталей в накопителе собирают столько деталей, чтобы их хватило на время работы линии, превышающее простой в 1,5-6 раза. К чрезмерному увеличению размеров накопителей надо относиться осторожно и помнить, что незавершенное производство, создаваемое накопителями, отрицательно влияет на экономические показатели работы АЛ.
2. Использование автоматических линий
Впервые металлорежущие станки были соединены передающим устройством на английской фирме «Моррис моторз» в 19231924 гг. при изготовлении блоков цилиндров для автомобильных двигателей. Линия выполняла 53 операции и обрабатывала 15 блоков в час Линия обслуживалась 21 оператором, но управлялась она с помощью рычагов и поэтому была ненадежной в эксплуатации В 1928 г. фирма «А. О. Смит энд К°» построила завод в Милуоки (США), на котором было полностью автоматизировано производство автомобильных рам Изготовление рам начиналось с получения стальной полосы, которая сначала проходила через контрольную позицию, где проверялась и выправлялась. Затем по мере продвижения по автоматической станочной линии полоса резалась, гнулась, пробивалась и прессовалась, приобретая различные формы, необходимые для различных частей шасси. Так же автоматически все части собирались и клепались, затем собранные рамы обрабатывались металлическими щетками и протирались для последующей окраски. На линии, обслуживаемой 120 рабочими, главным образом наладчиками и ремонтниками, ежедневно производилось около 10 тысяч рам Таким образом, на каждую раму затрачивалось 16 человеко-минут.
В 1929 г. фирма «Грехем Пейдж Моторс» (США) создала автоматическую систему на базе агрегатных станков для обработки блока цилиндров машины. Автоматическая линия, созданная фирмой «Джон Бертрам» (Канада) на основе агрегатных станков, имела главный пульт централизованного дистанционного управления При этом у каждого станка (блока) была своя панель управления. Таким образом, впервые была создана единая сблокированная автоматическая система машин.
В Советском Союзе станочная линия впервые была создана в 1939-1940 гг. на Сталинградском тракторном заводе. Она состояла из 5 станков, соединенных конвейерами, и предназначалась для обработки роликовых втулок для гусеничных тракторов Первая поточная автоматическая линия была построена на базе модернизированных станков ручного управления.
Во время Второй мировой войны и в послевоенные годы автоматические станочные линии агрегатных станков получили большое распространение на советских машиностроительных заводах В 1946 г. ЭНИМС и завод «Станкоконструкция» создали автоматическую линию станков для обработки блоков двигателей тракторов.
В этом же году была создана линия для обработки головки двигателя трактора ХТЗ. В 1947 г. созданы четыре автоматические линии для обработки блоков двигателей грузовых автомобилей ЗИЛ-150. Одна из четырех линий состояла из 8 станков типа А291, А306 и имела 8 рабочих позиций, 224 шпинделя, а также 20 электродвигателей. Управление автоматической линией производилось с центрального пульта, снабженного световой сигнализацией Протяженность линии 17,2 м С этого времени началось быстрое внедрение автоматических линий в СССР.
В конце 1955 г. на Первом государственном подшипниковом заводе (ГПЗ-1) был создан и в 1956 г. вошел в строй цех, оборудованный двумя автоматическими линиями по производству шариковых и роликовых подшипников. На линии полностью автоматизированы все операции механической и термической обработки колец, контроля, сборки, антикоррозийной обработки, упаковки изделий и удаления стружки (рис. 1). Благодаря внедрению автоматических линий производственный цикл изготовления подшипников сократился в 4-5 раз, а выработка на одного рабочего повысилась в 2 раза.
На сегодняшний день существует большое количество разнообразных автоматических линий, предназначенных для изготовления разнообразных изделий. Для примера рассмотрим следующие виды автоматических линий, применяемых в деревообрабатывающей промышленности.
Автоматическая линия для обработки брусковых деталей коробки дверного блока (рис. 5), работающая следующим образом.
Заготовки укладываются в питатель 1, откуда они по одной подаются конвейерной цепью в фуговальный станок 2. Заготовка, вышедшая из фуговального станка, направляется питающим конвейером 3 в четырехсторонний продольно-фрезерный станок 4. Строганые заготовки перекладчиком 6 передаются на рамные шипорезные станки.
Сортировочным устройством короткие (горизонтальные) заготовки направляются на первый станок 7, а длинные (вертикальные) -- на второй станок 8. Готовые короткие детали со станка 7 сбрасываются в ящик, а длинные со станка 8 перемещаются на отводящий конвейер 9. Управляют линией с центрального пульта 5.
На рис. 5 приведена схема автоматической линии для первичной обработки створок. Створки поступают с линии сборки и покоробки:
Рис. 5. Автоматическая линия ДВ505 для обработки брусков дверной
7 -- питатель; 2 -- фуговальный станок; 3 -- конвейер; 4 -- четырехсторонний продольно-фрезерный станок; 5 -- пульт управления; 6 -- перекладчик; 7,8 -- рамные шипорезные станки; 9 -- отводящий конвейер
Рис. 6. Схема автоматической линии для первичной обработки створок:
7 -- станок для снятия провесов; 2 -- станок для обработки продольных брусков створки; 3 -- станок для обработки поперечных брусков створки; 4 -- разгрузочное устройство; 5 -- пульт управления даются в станок 1 для снятия провесов. На этом станке под углом к направлению подачи установлены нижний и верхний ножевые валы. Створка обрабатывается с двух сторон во время ее движения.
После выверки плоскостей створка поступает на продольнофрезерный станок 2, где останавливается и фиксируется верхними прижимами. Затем включается механизм подачи двух вертикальных ножевых головок, которые, двигаясь в специальных направляющих, обрабатывают продольные бруски створки. Далее створка поступает на станок 3, где ее поперечные бруски обрабатываются двумя вертикальными ножевыми головками. Затем створка идет на разгрузочное устройство 4. Линию обслуживает один оператор с пульта управления 5.
Автоматическая линия МКШ-1 для калибрования и шлифования щитовых деталей (рис. 7) состоит из питателя 2, двух калибровочно-шлифовальных станков 6, установленных последовательно, устройства 7 для снятия пыли и укладчика 9.
Линия снабжена также загрузочным столом / с ограничителем штабеля 4, распределительными 2, 10 и промежуточными 5 конвейерами и разгрузочным столом 8.
Рис. 7. Схема автоматической линии МКШ-1 для калибрования щитовых заготовок:
· 1 -- загрузочный стол; 2 -- питатель; 3, 10 -- распределительные конвейеры; 4 -- ограничитель штабеля; 5 -- промежуточные конвейеры; 6 -- калибровочношлифовальные станки; 7 -- устройство для снятия пыли; 8 -- разгрузочные столы; 9 -- укладчик
Калибровочно-шлифовальные станки 6 оснащены двумя бесконечными шлифовальными лентами, расположенными сверху и снизу относительно обрабатываемого щита. Каждая шлифовальная лента в виде замкнутого кольца надета на вальцы-ролики. Натяжение ленты осуществляется пневмоцилиндрами.
Заключение
Рассмотрев автоматические линии можно сделать следующие выводы:
Автоматические линии предназначены для: обработки заготовок резанием, давлением, для металлопокрытий, для получения отливок, термической обработки, сборочных операций.
Использовать автоматические линии возможно в крупносерийном и массовом производствах.
Для работы автоматической линии по мима станков также требуется транспортные системы и накопительные устройства.
Используемая литература
1. Локтева С.Е. Станки с программным управлением и промышленные роботы. Изд. 2-е, доп.
2. Деменьтьев В.И., Огринчук А.Н., Терехов Г.А., Шляпников А.И., Шувалов Ю.А. Средства автоматизации механической обработки: справочное пособие
3. Лилли С. Автоматизация и социальный прогресс. Перевод с английского. М., 1958.
4. Фокин С.В. Деревообработка: технологии и оборудование