Принципы построения и технологические основы ГПС

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Кузбасский государственный технический университет"

Кафедра информационных и автоматизированных

производственных систем

гибкие производственные системы в машиностроении.

Принципы построения и технологические основы ГПС

Методические указания по дисциплине "Гибкие производственные системы" для студентов специальности 210200 "Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)"

Составитель

Утверждены на заседании кафедры

Протокол № 19 от 18.06.2005

Рекомендованы к печати учебнометодической комиссией специальности 210200

Протокол № 145 от 31.08.2005

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса

ГУ КузГТУ

Кемерово 2005

1. Принципы построения гибких производственных систем

1.1. Основные направления автоматизации машиностроительного производства

Автоматизация крупносерийного и массового производства осуществляется на основе использования полуавтоматов, автоматов, а в дальнейшем автоматических линий.

Автоматом называют рабочую машину, которая при выполнении технологического процесса без человека производит все рабочие и вспомогательные ходы рабочего цикла и требует лишь контроля и наладки. Таким образом, конструктивным признаком автомата является наличие полного комплекта механизмов рабочих и вспомогательных ходов, осуществляющих все движения рабочего цикла и систему управления, координирующую их работу.

Полуавтоматом называют машину, работающую в автоматическом цикле, для повторения которого требуется вмешательство рабочего (загрузка заготовок и съем изделий или ориентирование и зажим заготовок).

С помощью автоматов и полуавтоматов удалось автоматизировать отдельные технологические операции, а для простых деталей – весь цикл механической обработки. При этом детали от станка к станку передавать вручную или при помощи простейших механизмов, что сдерживало темпы выпуска продукции и требовало больших затрат ручного труда. Применение разнообразных транспортирующих устройств, механизмов ориентирования и накопления деталей стало следующим шагом к созданию автоматических линий.

Автоматизация линии – это автоматически действующая система машин, расположенных в определенной последовательности и объединенных общими средствами транспортирования заготовок, управления, накопления заделов, удаления отходов, и выполняющая обработку заготовки нашей либо определенной детали. Структурная схема автоматической линии показана на рис. 1.

Рис. 1. Структурная схема автоматической линии

Исторически первыми развитыми системами управления были система на механической основе, а программоносители выполнялись на физической, материальной основе. Автоматы, полуавтоматы, а особенно автоматические линии либо не перенастраивались на обработку других деталей, либо перестраивались в узких пределах, а их перенастройка с подобными системами управления требовала больших временных и материальных затрат. Поэтому область применения подобных машин и автоматических линий – массовое и крупносерийное производство, где перенастройка либо не требуется, либо проводится чрезвычайно редко.

Основная же часть продукции машиностроительного производителя, относящаяся к единичному мелко- и среднесерийному типу производства, выполнялась на универсальном оборудовании с ручным управлением. Универсальное оборудование отличается высокой гибкостью и малой эффективностью.

Развитие систем управления станками привело к появлению числового программного управления (ЧПУ). На их основе созданы станки с ЧПУ, являющиеся станками – полуавтоматами, и обладающие большой гибкостью и возможностью быстро перенастраиваться на изготовление другой продукции. Однако, для превращения их в машины – автоматы, обладающие большой гибкостью, потребовалось появление и развитие промышленных роботов (ПР).

Появление станка с ЧПУ в комплексе с ПР позволило автоматизировать технологическую операцию в единичном, мелко