Магазины, используемые на рабочих местах для обработки деталей типа тел вращения (например, валов, втулок, дисков), отличаются высокой степенью специализации. Их конструктивные решения весьма разнообразны и в значительной степени зависят от возможностей применяемых манипуляторов и роботов.
Ключевые требования к магазинам
Требования к таким системам складирования предъявляются как к подсистеме в целом, так и к её отдельным компонентам. Это связано с широким разнообразием форм, размеров и массы обрабатываемых деталей. Анализ показывает, что, несмотря на эти различия, около 90% всех деталей типа тел вращения пригодны для автоматизированного складирования и манипулирования в процессе механической обработки.
Главное требование к подсистеме складирования — обеспечение максимальной гибкости. Это достигается за счёт простой переналадки или переоснащения системы, а также возможности расширения её функционала. Магазины на рабочих местах могут быть интегрированы в транспортно-складскую подсистему гибкой производственной системы (ГПС) или работать автономно. В первом случае магазин полностью автоматизирован, во втором — требует ручного вмешательства для загрузки заготовок и выгрузки готовых деталей. Выбор конкретного варианта зависит от уровня развития заводской транспортной инфраструктуры, степени автоматизации цеха и экономических факторов.
Типы магазинов и их особенности
С точки зрения капитальных затрат наиболее экономичным решением является неподвижный магазин. Он не содержит подвижных механизмов и электропривода, что также обеспечивает высокую надежность его работы.
Что касается эксплуатационных расходов, то здесь критически важными становятся такие параметры, как гибкость магазина (простота адаптации под другие детали), минимальное количество специализированных оснасток и приспособлений, а также удобный доступ к складируемым объектам при оптимальном использовании производственной площади.
Для токарной обработки в составе общецеховой системы могут использоваться многопредметные и выдвижные паллеты, а также магазины паллет циклического действия. Если же магазин автономный и требует ручного обслуживания, часто применяются роликовые и ленточные конвейеры, многопозиционные дисковые магазины и магазины проката.
Конструктивные решения на основе паллет
Неподвижный магазин типа многопредметной паллеты может быть реализован в нескольких вариантах: одиночные паллеты, контейнеры с паллетами (выдвижные паллеты), вертикальные штабели паллет или паллеты, размещённые в устройствах циклического действия. Во всех этих случаях перемещение паллет осуществляется цеховыми транспортными средствами, что исключает необходимость ручной перегрузки деталей непосредственно на рабочее место.
Использование одиночной многопредметной паллеты, где каждая заготовка имеет фиксированную позицию, имеет свои плюсы и минусы. С одной стороны, это простая конструкция, так как паллета остаётся неподвижной. С другой стороны, для манипуляций с деталями часто требуется дорогостоящий портальный промышленный робот с возможностью перемещения по трём осям координат.
Если запаса заготовок на одной-двух паллетах недостаточно для безлюдной работы ячейки в течение заданного времени, количество паллет увеличивают, размещая их штабелями или используя выдвижные паллеты. В первом случае потребуется специальное устройство для перестановки паллет, во втором — эту операцию может выполнять промышленный робот, уже работающий на данном РМ, что делает решение проще.
Специализированные устройства
Устройства циклического действия применяются, когда рабочее место обслуживается линейным промышленным роботом, имеющим только одну степень свободы. Такое устройство перемещает паллеты-магазины синхронно с работой робота, обеспечивая последовательный доступ к деталям, расположенным в рядах и колоннах. Это соединение робота с циклическим механизмом позволяет эффективно обрабатывать детали на плоской горизонтальной поверхности.
Широкое применение находят также вращающиеся (роторные) магазины, устанавливаемые в определённых точках ГПС. Их популярность обусловлена простотой конструкции и относительно невысокими капиталовложениями. Они используются вместе с дополнительными устройствами загрузки-выгрузки, которые требуют постоянного положения детали. Это постоянство как раз и обеспечивает магазин, поворачивающийся с заданным тактом, подводя новую заготовку к фиксированной точке съёма.