Гнучкі роботизовані системи

Гнучкістю виробництва називається його здатність швидко і без істотних витрат праці і засобів переналагоджуватися на виготовлення нової або модернізованої продукції і на нові технологічні процеси з новою їх Організацією. По суті справи, мова йде про нові організаційні форми вирішення стратегічних завдань розвитку виробництва, його інтенсифікації в умовах прискореного науково-технічного прогресу при обмежених трудових, матеріальних і енергетичних ресурсах.

Вирішенню таких завдань задовольняє технологічна лінія, цех, завод, які управляються мережею електронних обчислювальних машин з відповідним програмним забезпеченням, широким застосуванням робототехнічних систем і технологічного устаткування з числовим програмним управлінням. Тоді вся переналадка виробництва може бути здійснена в основному програмними шляхом, можливо, із зміною лише окремих агрегатів, що серійно випускаються промисловістю.

Гнучка автоматизація вимагає і вирішення завдань технологічного плану, до яких відносяться питання формалізації опису технологічних процесів, оцінки технологічності деталей і типізації їх в сенсі можливостей обробки найбільшого числа різних деталей на одному і тому ж переналагоджуваному технологічному обладнанні. Необхідна автоматизація технологічної підготовки виробництва, вбудована автоматична експрес-діагностика машин і інструменту як один із способів підвищення надійності і швидкості ліквідації неполадок. Створення імітаційних моделей технологічних процесів повинне допомогти відробітку якнайкращих технологічних рішень в гнучкому виробництві з виявленням комплексу технологічних параметрів, які необхідне контролювати і використовувати в автоматичних системах управління.

Вживані на виробництві промислові роботи є за своєю суттю легко переналагоджуваними багатофункціональними машинами. З цієї точки зору вони задовольняють вимогам гнучкості виробництва. Але таким вимогам повинно задовольняти і останнє обладнання ділянки, лінії і т. п., оскільки вирішується завдання побудови легко переналагоджуваного технологічного виробництва в цілому, хоча і в рамках певного типажу різних деталей, що обробляються з гнучкою переналадкою на даній технологічній лінії.

У гнучких виробничих системах можуть застосовуватися роботи будь-якого роду (програмні, адаптивні, інтелектні). Необхідно обгрунтовано вирішити, де достатньо використання простих програмних роботів, а де необхідно встановити адаптивні роботи з конкретними видами очувствлення.

Гнучка виробнича система в цілому має багаторівневу ієрархічну структуру.

Нижній рівень її складають засоби програмного управління окремими об'єктами - виконавчими пристроями у технологічній лінії (верстатом, пресом, роботом, допоміжним механізмом). Ці окремі об'єкти технологічного устаткування забезпечені мікропроцесорними засобами обробки інформації і управління, а також інформаційними пристроями з датчиками стану об'єкту і ходу технологічної операції в кожному з них. Ця інформація поступає в їх власну мікропроцесорну частину для обробки і використання в місцевому контурі управління. Крім того, ця інформація (або частина її) подається в наступний рівень гнучкої виробничої системи.

Наступним рівнем ієрархії гнучкої виробничої системи (ГПС) є гнучкий виробничий модуль. До складу модуля входять один - три верстати, роботи, допоміжні механізми або комплекс іншого технологічного устаткування. МІКРОЕОМ модуля отримує інформаційні сигнали від кожного окремого об'єкта, що входить в модуль. МІКРОЕОМ формує команди управління на кожен з об'єктів свого модуля, узгоджуючи їх спільну діяльність відповідно до своєї системи програмного забезпечення. Вона передає також необхідну інформацію про стан і про хід технологічного процесу в нім на наступний рівень системи.

Зараз найбільш поширені гнучкі виробничі модулі з різними металоріжучими верстатами і штампувальними пресами. Але подібні модулі ГПС існують і для інших технологічних операцій. Один з них, наприклад для високочастотного гарту і відпуску зубчастих коліс, зображений на мал. 3.

Малюнок 3 - Гнучкий виробничий модуль для високочастотної закалки і відпуску зубчатих коліс (а - загальний вигляд; б - план; 1 - п΄ятипозиційний накопичувач деталей; 2 - високочастотний генератор; 3 - стіл, що обертається, з індуктором струмів високої частоти; 4 - закалочна ванна; 5 - піч для відпуску; 6 - тара для оброблених деталей; 7 - робот; 8 - вилка)

Окремі модулі об'єднуються в гнучкі автоматизовані ділянки і в гнучкі автоматизовані технологічні лінії. Ділянка і лінія, отримуючи інформацію знизу і завдання зверху, автоматично в своїй мікро- або МІНІ-ЕОМ зіставляють їх і формують команди управління на нижчі рівні системи. Завдання на технологічний процес ділянки або лінії міститься заздалегідь в па΄мяті ЕОМ. Її програмне забезпечення розраховане на гнучку перебудову при зміні виробу, що виготовляється, а також на можливе майбутнє свій розвиток.

Тут фіксуються також результати роботи ділянки або лінії і передаються в загальну автоматичну систему обліку в цеху і заводському диспетчерові. Крім того, до складу ділянки і лінії входять автоматичні пристрої контролю якості продукції і додаткових технологічних параметрів, що характеризують взаємозв'язки модулів. При цьому ЕОМ ділянки і лінії погоджує і оптимізує сумісну роботу усіх модулів відповідно до критеріїв та алгоритмів, які закладені до програмного забезпечення.

Дата добавления: 2014-01-07