Организационно-технические особенности создания и эксплуатации роторных линий

Разновидностью комплексных автоматических линий явля­ются роторные автоматические линии (РЛ), разработанные инженером Л. Н. Кошкиным.

Автоматическая роторная линия представляет собой ком­плекс рабочих машин (роторов), транспортных машин (рото­ров), приборов, объединенных единой системой автоматичес­кого управления, в котором одновременно с обработкой заго­товки перемещаются по дугам окружностей рабочих роторов совместно с воздействующими на них рабочими инструмен­тами.

Рабочие и транспортные роторы находятся в жесткой ки­нематической связи и имеют синхронное вращение.

Рабочий ротор представляет собой жесткую систему, на периферии которого на равном расстоянии друг от друга мон­тируются рабочие инструменты в быстросъемных блоках и ра­бочие органы, сообщающие инструментам необходимые дви­жения. Каждый инструмент на различных участках своего пути совершает все необходимые элементы движения для выпол­нения операции. Для малых усилий применяются механичес­кие исполнительные органы, для больших - гидравлические (например, штоки гидравлических силовых цилиндров).

Инструмент, как правило, монтируется комплексно в пред­варительно налаживаемых (вне рабочих машин) блоках, сопря­гаемых с исполнительными органами рабочего ротора преиму­щественно только осевой связью, что обеспечивает возмож­ность быстрой замены блоков.

На периферии транспортных роторов на равном расстоя­нии друг от друга устанавливаются заготовки для изготовле­ния деталей или сборочные единицы для сборки изделий. Транспортные роторы принимают, транспортируют и переда­ют изделия (заготовки) на рабочие роторы. Они представля­ют собой барабаны или диски, оснащенные несущими орга­нами. Часто применяются простые транспортные роторы, имеющие одинаковую транспортную скорость, общую плос­кость транспортирования и одинаковую ориентацию предме­тов обработки.

Для передачи изделий между рабочими роторами с различ­ными шаговыми расстояниями или различным положением предметов обработки транспортные роторы могут изменять угловую скорость и положение в пространстве транспортиру­емых предметов.

Рабочие и транспортные роторы соединяются в линии об­щим синхронным приводом, перемещающим каждый ротор на один шаг за время, соответствующее такту линии.

На автоматической роторной линии можно одновременно обрабатывать детали нескольких типоразмеров сходной технологии, т. е. они могут применяться не только в массовом, но и в серийном производстве. В настоящее время эти линии широко используются при производстве радиодеталей, штампованных деталей, при расфасовке, упаковке и на других видах работ.

Основными календарно-плановыми нормативами такой линии являются:

1. Такт роторной линии, который определяется временем перемещения заготовки и инструмента на расстояние между двумя смежными позициями ротора (шаг ротора)

где Vтр - транспортная (линейная) скорость движения инструмента (предмета труда), или, что то же самое, окружная скорость ротора (по окружности центров инструментов), которая рассчитывается по формуле

где w - угловая скорость вращения ротора, оборотов/с или оборо­тов/мин.;

r- радиус ротора, мм, см, м;

Т - период вращения (время, за которое ротор совершает полный оборот), с, мин;

π - постоянное число, приблизительно равное 3,14.

Окружные скорости двух роторов (рабочего и транспорт­ного) всегда должны быть равны, это обеспечивает точность позиционирования

 

где w, r - угловые скорости и радиусы соответственно рабоче­го и транспортного роторов.

2. Продолжительность производственного цикла обработки заготовки определяется длиной пути от места загрузки заготовки до места выдачи детали с той же скоростью.

Время, в течение которого рабочий инструмент участвует в процессе больше периода обработки детали и харак­теризуется временем полного оборота ротора, т. е.:

L - длина полной окружности ротора.

Продолжительность цикла равна сумме входящих в него интервалов, связанных с поворотом ротора на определенный угол:

где tп - передача заготовки из транспортного ротора в инструмен­тальный блок рабочего ротора;

tкп- контроль за правильностью положения, наличием или отсут­ствием заготовки перед обработкой;

tз- закрепление заготовки и подвод инструмента;

tм- время непосредственной обработки детали;

tои- отвод инструмента;

tр- раскрепление изделия;

tc - снятие и передача изделия с рабочего ротора в транспорт­ный ротор;

tх- холостое движение инструментального блока.

Период холостого хода, соответствующий углу, обычно используется для ручных или автоматических процессов сме­ны инструмента, контроля и очистки от отходов производства,

3. Цикловая производительность роторной машины (два ротора - рабочий и транспортный) определяется по формуле

где п - число рабочих органов (инструментальных позиций) на рабо­чем роторе.

Цикловая производительность роторной линии определя­ется как величина, обратная такту:

Фактическая производительность роторной линии рассчи­тывается по формуле

 

Где K - коэффициент использования роторной линии.

Важным достоинством роторной линии является отно­сительная простота получения синхронного процесса, ко­торая обеспечивается варьированием числа позиций (л) на рабочих и транспортных роторах, чтобы выдерживалось условие t/n= const.

Надежность функционирования этой линии оценивается вероятностью сохранения установленного проектом уровня цикловой производительности.

Роторные линии отличаются определенным уровнем гибкости и позволяют получать достаточно высокие технико-эко­номические показатели. Например, по сравнению с отдельны­ми автоматами нероторного типа сокращается производст­венный цикл в 10-15 раз, уменьшаются межоперационные заделы в 20-25 раз; высвобождаются производственные площади, снижаются трудоемкость и себестоимость продукции, капитальные затраты окупаются за 1 -3 года.