Автоматическое производство и автоматическая сборка (Глава 4 книги "Роботы и автоматизация производства"), страница 2

Тактовые установки. Автоматический гайковерты, винтоверты и другие автоматические сборочные инструменты полезны для автоматизации, но их не называют сборочными установками. Термин «сборочная установка» обычно подразумевает существование нескольких связанных между собой позиций, иногда со складами между ними. Сборочные установки принципиально отличаются друг от друга методом организации такта или передачи частично собранных изделий из одной позиции в другую.

Существует два основных типа тактовых установок: линейные (рис. 4.2) и карусельные. Примером линейного построения является линия сборки автомобилей, хотя в таких линиях сохраняется очень много ручных операций. Линейное построение обладает большей гибкостью в том смысле, что ограничений по количеству позиций нет. Еще более важным свойством, вероятно, является простота, с которой эти линии могут дооснащаться межоперационными буферными складами. Эта возможность является ключом к повышению производительности линий, состоящих из установок со значительно отличающимся индивидуальным временем цикла.

Карусельные сборочные установки чаще применяются для сборки небольших деталей. Эти установки иногда называют круговыми тактовыми установками. На круглом столе имеется несколько позиций, в которых установлена собираемая продукция в различных стадиях сборки. Изделие собирается по мере перемещения по кругу. Движение вращающегося стола может быть непрерывным, как у установок для розлива в бутылки, но при этом требуется, чтобы сборочное устройство перемещалось вместе со столом. Большинство сборочных установок на заводах работают по принципу прерывистого шага. Одна позиция используется для установки базовой детали, основания или подсборки на вращающийся стол. Эта операция может выполняться вручную или промышленным роботом. После того как стол почти полностью заканчивает поворот, собранное изделие снимается с позиции, соседней с позицией для установки, а иногда для этого используется сама установочная позиция, которая в этом случае служит как для установки, так и для снятия изделия.

4.2. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ И ВРЕМЯ ПРОИЗВОДСТВА

Автоматические сборочные установки как карусельного, так и линейного типа выпускают собранное изделие каждый раз, когда завершается такт, вне зависимости от того, сколько позиций в процессе сборки. Чтобы подсчитать производительность (идеальную) автоматической сборочной машины, необходимо знать только время такта, а количество позиций несущественно. Действительно, время производства, т. е. время, необходимое для сборки изделия от начала до конца, зависит и от числа позиций и от времени такта, а производительность не зависит.

Пример 4.1. Производительность и время производства. Автоматическая сборочная установка круговой тактовой конструкции имеет восемь позиций (N = 8). Стол поворачивается с помощью мальтийского механизма, у которого кривошип вращается с частотой п = 30 об/мин. Какова производительность установки и время производства T?

Решение В гл. 2 описан принцип работы мальтийского мехазнима. За каждый поворот кривошипа стол перемещается на одну позицию, поэтому производительность Р = 30 изделий/мин.

Время выпуска продукции

t = 1/Р = 60/30 = 2 с/изделие.

Время производства

T=tN=2*8=16 с.

Мы сконцентрировали внимание на идеальной производительности без учета неполадок, но идеальная производительность никогда не может быть достигнута. Неполадки в работе на одной из позиций при автоматической сборке могут серьезно повлиять на производительность, о чем будет рассказано далее.

Неполадки в машине. Подводные камни на пути к автоматизации легко упустить из виду. Одним из наиболее ярких примеров может служить попытка наладить автоматическую многопозиционную сборочную установку без учета потенциального влияния неполадок и сбоев. Рассмотрим восьмипозиционную (N = 8) карусельную установку, приводимую мальтийским механизмом, у которого время индексации t1 = 3 с, а время выстоя 4 = 5 с.