Автоматы и линии последовательно-параллельного действия

По схеме последовательно-параллельного действия создаются наиболее производительные автоматы и все многопоточные автоматические линии.

На рис. V-19 показаны схемы различных вариантов автоматов и линий параллельно-последовательного действия.

На схеме (рис. V-19, а) представлена система из р параллельных потоков с линейно расположенными последовательными позициями. По такой схеме строят автоматические линии с жесткой связью, когда после каждого шага транспортера две или несколько деталей последовательно перемещаются на очередные позиции для обработки.

По схеме (рис. V-19, б) работают автоматы параллельно-последовательного действия с расположением рабочих позиций по окружности. По этой схеме имеется множество различных конструктивных вариантов. Так, 12-позиционный автомат (рис. V-20) можно спроектировать в четырех вариантах:

а) с возможностью осуществления шести последовательных операций двумя параллельными потоками; в этом случае шпиндельный блок поворачивается на 60°;

б) с возможностью осуществления четырех последовательных операций тремя потоками; при этом необходим поворот на 90°;

в) с возможностью осуществления трех последовательных операций четырьмя потоками (поворот на 120°);

г) с возможностью осуществления двух последовательных операции шестью параллельными потоками (при повороте на 180°).

С увеличением числа позиций в автомате параллельно-последовательного действия количество возможных комбинаций возрастает.

Автоматические линии последовательно-параллельного действия можно строить по двум основным вариантам:

1) линии из автоматов параллельного действия, соединенных последовательно; если эти автоматы роторного типа, автоматические линии также называются роторными;

2) линии из многошпиндельных автоматов последовательного действия, соединенных параллельно.

На рис. V-19, в изображена схема автоматической линии из роторных автоматов, связанных между собой транспортными роторами. В каждом роторе параллельно (со смещением по фазе) обрабатываются пять деталей. На каждом из роторов выполняется одна операция; детали, перемещаясь последовательно с одного ротора в другой, постепенно проходят весь процесс обработки. На рис. V-19, г представлена схема автоматической линии, состоящая из многошпиндельных автоматов последовательного действия, работающих параллельно.

В автоматах последовательно-параллельного действия в обработку поступает р изделий, которые выдаются за один рабочий цикл. Отсюда производительность

.

Технологический процесс обработки общей длительностью t_ро дифференцирован на q рабочих позиций, следовательно, время рабочего хода t_p = t_pо/q. Длительность рабочего цикла

.

Величину длительности холостых ходов (время поворота шпиндельного блока, движения шагового транспортера), также как и для автоматов последовательного действия, считаем независимой от числа позиций.

Внецикловые потери одного потока, так же как и для автоматов последовательного действия,

, (V-17)

где å С_i – потери одного комплекта инструмента; t_е – потери одного комплекта механизмов и устройств (одной позиции).

Так как все р потоков сблокированы (при отказе любого элемента выходит из строя весь автомат), суммарные потери

. (V-18)

Подставляя значения Т и å t_п в формулу производительности, получаем

. (V-19)

Подставляя в (V-19) значения К_о = 1/t_po получаем

. (V-20)

Нетрудно заметить, что приведенная формула производительности автоматов параллельно-последовательного действия является наиболее общей. Принимая р=1, получаем автоматы с последовательным действием; если q =1, то имеем автоматы параллельного действия.

Диаграмма производительности автоматов параллельно- последовательного действия (рис.V-21) показывает, что и здесь имеется максимум производительности при определенном значении q_max. При этом чем больше число параллельных потоков, тем выше призводительность и ниже значение q_max.

Величину q_max можно получить, взяв производную dQ_pq/(dq) и приравняв ее нулю:

. (V-21)

В отличие от автоматов автоматические линии последовательно-параллельного действия имеют, как правило, потоки (см. рис. V-20,г), число которых не влияет на величину внецикловых потерь; следовательно, внецикловые потери линии определяются только потерями последовательно сблокированных станков одного потока:

.

Производительность автоматических линий последовательно-параллельного действия с гибкой связью

. (V-22)

Как видно, автоматы и автоматические линии последовательно-параллельного действия обладают наиболее высоким потенциалом производительности К = К_орq. Однако большое количество сблокированных воедино механизмов, устройств и инструментов обуславливает высокие внецикловые потери. Поэтому чем сложнее автомат (выше значения p и q), тем выше требования к надежности работы механизмов и устройств, стойкости и стабильности инструментов, уровню системы эксплуатации.

Дата добавления: 2014-11-25