Обзор ГПМ и РТК на базе различных групп станков.

Повышение уровня автоматизации машиностроительного производства приводит к созданию ГПМ, включающих в себя автоматизированную единицу технологического оборудования для изготовления изделий определенного вида с возможностью изменения в заданном диапазоне их типоразмерных характеристик. ГПМ функционирует автономно, осуществляя многократные циклы, и может встраиваться в ГПС. В ГПМ дополнительно обеспечивается автоматическое измерение и контроль качества изготавливаемых изделий, диагностика состояния инструментов, механизмов и устройств самого оборудования, а также автоматическая подналадка технологического процесса и автоматическая переналадка оборудования на изготовление другого типоразмера изделия. ГПМ можно рассматривать как разновидность РТК с более высоким уровнем автоматизации всех вспомогательных, контрольно-измерительных и диагностических операций, с элементами адаптивного управления.

Гибкий производственный модуль (ГПМ) состоит из единицы технологического оборудования, оснащенного УЧПУ и средствами автоматизации технологического процесса.

В общем случае в состав станочного модуля – ГПМ входят:

• станок с ЧПУ;
• средства автоматической загрузки-выгрузки станка;
• транспортно-накопительная система;
• магазин инструментов и устройство их автоматической смены;
• устройства автоматического контроля размеров обработанных деталей;
• устройство контроля размеров режущего инструмента;
• система опознавания заготовок;
• система контроля за состоянием процесса резания;
• механизм автоматической смены элементов зажимных приспособлений.

На рис. 5.21 показан станочный модуль фирмы EMAG, выполненный на базе двух-шпиндельного токарного станка 4 с ЧПУ. Станок имеет механизированные приводы зажимных патронов, ограждения и соответствующие датчики для получения необходимых сигналов о состоянии оборудования, наличии заготовок и т д.

В состав модуля входит ПР 1, оснащенный четырьмя манипуляторами и предназначенный для загрузки - разгрузки станка. ПР способен одновременно взять с транспортно-накопительной системы 6 две заготовки и снять с двух шпинделей станка 4 две обработанные детали.

Рис.5.21. Гибкий производственный модуль фирмы EMAG

Кроме того, ПР устанавливает заготовку на призму поворотного стола 5, где она кантуется и одновременно контролируется, что позволяет сократить вспомогательное время. Наличие магазина 3 инструментов и устройства 2 их автоматической смены (в случае износа или поломки резца) обеспечивает работу модуля в течение значительного интервала времени (например, в течение двух смен) без участия обслуживающего персонала.

Требования к ГПМ, работающего в режиме безлюдной технологии

В ГПС для многономенклатурного мелкосерийного производства ГПМ оснащают широким набором дополнительных устройств, увеличивающих их гибкость. ГПМ, работающие в режиме безлюдной технологии, должны отвечать ряду специальных требований, которые можно разделить на основные и дополнительные.

Например, токарным ГПМ предъявляют следующие основные требования:

• управление от ЭВМ,
• наличие магазина инструментов,
• конвейера для сбора стружки,
• автоматический зажим и разжим заготовок в патроне станка.

К дополнительным требованиям относятся:

• возможность автоматической переналадки патрона по программе,
• регулировки по программе силы зажима заготовки определяемого жесткостью заготовки и силами резания,
• автоматической корректировки УП при изнашивании режу­щего инструмента и т.д.

Аналогичным требованиям должны отвечать и ГПМ на базе многоцелевых сверлильно-фрезерно-расточных станков. Кроме этого, такие ГПМ должны отвечать специфическим требованиям:

• наличие магазинов приспособлений-спутников,
• многошпиндельных головок,
• возможность замены комплектов инструментов или целиком инструментальных магазинов;
• замена тары для стружки
• емкостей для СОЖ при переходе на обработку различных материалов;
• очистка от стружки опорных поверхностей спутников и позиционных приспособлений;
• корректировка положения заготовки в спутнике и т.д.

Обязательным требованием к ГПМ является возможность его встраивания в ГПС. Поэтому он должен иметь стандартные сопрягающие устройства для стыковки с автоматическими транспортно-складскими системами (АТСС), с центральной ЭВМ, а также отдельными системами ЧПУ станков, ПР и транспортных устройств. ГПМ создают на основе модульного принципа.