CC BY
25
РОБОТИЗИРОВАННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС -РЕАЛЬНАЯ ПЕРСПЕКТИВА ДЕРЕВООБРАБОТКИ
Гайда С.В. (УкрГЛТУ, г. Львов, Украина)
The features robotic of wood-working firms with usage ofprocessing centers of different designs of leading firms of a world are illuminated. Their brief classification and outlooks.
Проблемы автоматизации многономенклатурного производства решает гибкое автоматизированное производство (ГАП).
Гибкое производство, как объект проектирования и управления, это система нового класса, что отличается своей сложностью, комплексностью, многофункциональностью компонентов. Одним из основных требований, которое обеспечивают типизацию решений в области гибкого производства есть принцип модульности в соответствия с которым, оно компонируется с отдельных типичных модулей и систем, которые могут входить в систему высшего уровня. Поэтому, основой любого ГАП есть гибкий производственный модуль (ГПМ).
Гибкий производственный модуль - единица технологического оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), которое вместе из приспособлениями автоматизации автономно функционирует и автоматически выполняет функции для производства изделий произвольной номенклатуры в установленных границах значений их характеристик.
Исходя с определения "ГПМ", для обеспечения автономности работы станка с ЧПУ (обрабатывающего центра), его оснащают вспомогательным оборудованием: револьверным суппортом, магазином инструментов и автооператором; устройствами транспортирования, накопления (нагромождения), загрузки и разгрузки, удаления отходов; устройствами автоматизированного контроля и позиционирования обрабатываемых деталей; устройствами диагностирования оборудования, инструмента, аварийной защиты и пр. опциями. Комплект этих вспомогательных устройств дает возможность ГПМ автономно функционировать на протяжении заданного периода времени.
Необходимо отметить, что большинство с выше перечисленного вспомогательного оборудования уже имеют современные многооперационные станки с ЧПУ — обрабатывающие сверлильные, угловые, раскройные, шипорезные и токарные центры. Это станки-центры таких ведущих фирм мира: PADE — UNI-5, T-90; BACCI — Router-2002; scm — Routronic, Ergon, Record-220/220TV, Concept-2000; MORBIDELLI — Planet, Author-427/430/660; WEEKE — Optimat BP-140/145/150/155, BNC-350/550/650; IMA — BIMA-610/810/980; HOMAG — BOF-31/41, BAZ-31/32 и пр.
Поскольку, основой какого-нибудь ГПМ есть оснащение (станок с ЧПУ или деревообрабатывающий центр), то его еще называют гибкой станочной
системой. Оснащение в данной гибкой системе: концентрирует обработку, которая дает возможность повысить качество изделий, сокращает время их обработки путем уменьшения количества вспомогательных операций; улучшает условия управления производством; обеспечивает автоматическое перемещение рабочих органов станка за сложными траекториями; обеспечивает применение большого количества автоматически заменяемых инструментов.
В отличие от иных деревообрабатывающих центров (ДОЦ) роботообрабатывающий центр (РОЦ) в своём распоряжении имеет робот-агрегат, в среднем, с 5 степенями свободы, что обеспечивает объемно-фасонную обработку (роботообработку) заготовок. Поэтому, данные РОЦ, рядом с иными технологическими промышленными работами (ПР), что способные выполнять операции шлифования, отделки (крашение, лакирование), полирование и складывание, представляют основу роботизированных технологических комплексов (РТК). В ином случае, для того, чтобы ГПМ на базе любого станка с ЧПУ или центра стал РТК необходимо, чтобы его обслуживал вспомогательный ПР, который будет выполнять транспортные и загрузочно-разгрузочные операции. Таким образом, при наличии ПР и условию его установления в систему больше высокого уровня РТК есть частичным случаем ГПМ.
РТК — автоматическая станочная система (или ГПМ), в состав которой входит промышленный робот (ПР). В общему РТК определяется как совокупность единицы технологического оснащения, ПР и способов оснащения, которая автономная функционирует и осуществляет многоразовые циклы.
Примером ГПМ может быть раскройный центр HOLZMA (Optimat HPP-82) с использованием манипулятора-загружчика BARGSTEDT (TLF-11) и штабелера-разгрузчика LIGMATECH (ZDP-10). Для сравнения с ГПМ примером РТК может быть аналогичный раскройный центр HOMAG (Optimat CH-03) с использованием вспомогательного телескопического сортировочного промышленного робота-штабелера RM-100 с вакуумными зажимами и тактовых рольгангов LIGMATECH.
Помещенное в ГПМ оборудования должно обеспечивать максимальную концентрацию технологических операций и высокую надежность работы. Все это достигается удачной компоновкой как составных частей самого ГПМ, так и совокупности нескольких ГПМ в составе робототехнической системы (РТС).
Схемы компоновки ГПМ в составе РТК зависят от: от вида манипуляционных устройств: вспомогательного ПР (консольный,
телескопического или козлового типов); робота-штабелера; манипулятора-штабелера; штабелеукладальщика; загрузчика (портального питателя, автооператора); от вида транспортных средств: рольгангов (приводных, тактовых); роботоповозок (индуктивных, монорельсовых); роботокаров; от вида накапливающих устройств: магазинные (кассеты, лотки, гравитационные, приводные); бункеры (гравитационные, приводные); конвейеры (роторные, линейные).
Рациональные схемы компоновки ГПМ в составе РТС зависят от таких основных признаков (соотношение количества ПР и обслуженного ими оборудование): один ПР — один ГПМ; два ПР — один ГПМ ; один ПР — группа (2...4) ГПМ; группа ПР — группа (3...4).
Лидерами рынка в создании оптимальных компоновок есть несколько фирм с мировым именем. Например, итальянская фирма «SCM» разработала сетевую систему управления несколькими станками с ЧПУ (обрабатывающими центрами) под названием Net-Line. Преимущества (гибкость и мобильность) состоят в том, что заготовкам (в последствии деталям) после первой операции, например, распиловки на пильном центре, присваивается штрих-код, который и считывается последующим станком с ЧПУ, обеспечивая автоматическую обработку. Такая обработка на нескольких центрах при наличии транспортных и манипуляционных приспособлений даёт возможность получать качественные детали (изделия) за минимальный промежуток времени при управлении одним оператором из центрального процессора. Кроме того, особенностью компоновки ГПМ в составе РТС есть то, что при необходимости (при расширении РТС) можно присоединить дополнительный модуль обработки без существенных капиталовложений, и это одно из главных преимуществ модульного принципа в области гибкого производства.
Использование прогрессивных технологий, то есть, в первую очередь, предоставление автоматизированному деревообрабатывающему производству гибкости и мобильности — благодаря внедрению ГПМ и РТК, даст возможность улучшить эффективность его в таких основных направлениях:
1. Сокращение времени освоения нового изделия.
2. Повышение качества изделий.
3. Повышение производительности.
4. Снижение себестоимости продукции.
5. Уменьшение количества рабочих.
Все это возможно достичь благодаря внедрению в производство передовых технологий, современный деревообрабатывающих центров, раскройного и облицовочного оснащения и иных компьютеризированных станочных систем.
В связи с выше приведенным, основными задачами в области деревообработки есть: развитие научно-производственной и конструкторской базы; привлечение инвестиций для модернизации существующего и создания нового оборудования; внедрение перспективного оборудования с ЧПУ; внедрение гибких, экологически оправданных и энергосохраняющих технологий; улучшения маркетингового обеспечения товаропроизводителей.
