Организационно-технические особенности создания и эксплуатации роторных линий

Разновидностью комплексных АЛ являются роторные автоматические линии (РАЛ).

Автоматическая РЛ представляет собой комплекс рабочих машин (роторов), транспортных машин (роторов), приборов, объединенных единой системой автоматического управления, в которой 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 быстро-съемных 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 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.

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 РАЛ можно одновременно обрабатывать несколько типоразмеров деталей сходной технологии, т.е. они могут применяться как многопредметные линии и не только в массовом, но и в серийном производстве. В настоящее время широко применяются для производства радиодеталей, штампованных деталей, для расфасовки, упаковки и др. видов работ.

Основными календарно-плановыми нормативами РАЛ являются:

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

(80)

где - транспортная скорость (линейная) движения инструмента (предмета труда) или, что то же самое, окружная скорость ротора, которая определяется по формуле:

или (81)

где - угловая скорость вращения ротора оборотов/секунду или оборотов/мин.; - радиус ротора, мм, см; - период вращения (время, за которое ротор совершает полный оборот), сек, мин; - постоянное число, приблизительно равное 3,14.

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

(82)

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

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

(83)

Длительность цикла участия в процессе рабочего инструмента больше величины обработки детали и определяется временем полного оборота ротора, т.е.:

(84)

где - длина полной окружности ротора.

Составляющими элементами длительности цикла является сумма интервалов, связанных с поворотом ротора на определенный угол

(85)

где - передача заготовки из транспортного ротора в инструментальный блок рабочего ротора ( ); - контроль за правильностью положения, наличием или отсутствием заготовки перед обработкой ( ); - закрепление заготовки и подвод инструмента ( ); -- время непосредственной обработки детали ( ); -- отвод инструмента ( ); -- раскрепление изделия ( ); -- снятие и передача изделия с рабочего ротора в транспортный ротор ( ); -- 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

(86)

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

Цикловая производительность РАЛ определяется по формуле как величина обратная такту,

(87)

Фактическая производительность роторной линии определяется по формуле

(88)

где - коэффициент использования РАЛ.

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