Роль носителей изделий в ГПС
В гибких производственных системах (ГПС) перемещение изделий может происходить с использованием специальных носителей или без них. Носители — это вспомогательные устройства, которые фиксируют изделие в определённом положении, что необходимо для последующей обработки или манипуляций. Изделия на носителях могут быть либо жёстко закреплены, либо размещены свободно, удерживаясь за счёт силы тяжести и опорных элементов.
Типы палет и их назначение
Основным видом носителя является палета. Если изделие закреплено, такая палета служит не только для транспортировки, но и для обработки на рабочем месте (РМ). При свободном размещении для одиночных изделий также используются палеты, а для нескольких — контейнеры или иные ёмкости.
В ГПС выделяют два основных типа палет:
- Транспортные палеты: используются для ввода и вывода изделий из системы.
- Станочные палеты: предназначены для обработки деталей на конкретном оборудовании.
Оба типа могут быть как унифицированными (совместимыми с разными системами), так и специализированными (рассчитанными только на конкретную ГПС).
Структура транспортной подсистемы
Транспортная подсистема в ГПС может быть организована по трём основным схемам: линейной, маятниковой и замкнутой. Перемещение может быть прямым или разветвлённым, причём последний вариант обеспечивает бо́льшую гибкость в оптимизации маршрутов.
- Линейная система предполагает движение в одном направлении без возможности возврата, что ограничивает её гибкость.
- Маятниковая система позволяет минимизировать пути перемещения.
- Замкнутая система обеспечивает постоянство положения изделия при доставке к месту обработки.
Подробнее о промышленном транспорте можно узнать здесь.
Классификация транспортных средств
Транспортные средства в ГПС классифицируют по режиму работы (непрерывные или прерывистые) и по расположению относительно уровня пола. Все средства можно разделить на три основные группы:
- Транспортёры: роликовые, ленточные, цепные, подвесные замкнутые.
- Тележки: вильчатые, рельсовые и безрельсовые.
- Краны: включая штабелёры и краны с ЧПУ.
Для деталей типа тел вращения часто применяются простые транспортные палеты, которые одновременно выполняют функции транспортировки и складирования. Они делятся на три вида:
- Одиночные палеты: перемещаются по одной, штабелирование невозможно.
- Выдвижные палеты: размещаются в контейнерах с возможностью выдвижения.
- Многоярусные палеты: могут устанавливаться в штабели рядом с РМ.
Универсальные палеты и критерии выбора
Перспективным направлением является разработка универсальных многопредметных палет на модульной основе. Такая палета состоит из рамы стандартных размеров (часто 1200×800 мм, как у европалет), которая обеспечивает обработку разнообразных изделий на разных РМ. Рама может быть установлена на полу или перемещаться с помощью роликов или цепных транспортёров. Конструкция включает защитные элементы и позволяет изменять расстояние между ярусами.
При выборе палеты учитывают следующие критерии: соответствие габаритам европалет, масса изделий и палеты, количество размещаемых изделий, минимальное штучное время обработки и требуемое время безлюдной работы ГПС.
Общие рекомендации по применению:
- Для небольших изделий с длительным временем обработки, когда запаса на одной-двух палетах достаточно, используют одиночные палеты.
- Для крупногабаритных изделий с малым временем обработки применяют выдвижные или многоярусные палеты со специальными манипуляторами.
Эффективность работы повышается за счёт использования палет со смонтированными крепёжными приспособлениями или специальных транспортных палет. Время замены можно сократить, вынеся операции закрепления-открепления заготовок из рабочей зоны на дополнительный носитель.
Интеграция палет в ГПС и стандартизация
Наиболее распространены станочные (в составе ГПМ), транспортные и вспомогательные палеты. Часто одна палета совмещает функции базирования, закрепления, транспортировки и манипулирования деталями, что повышает гибкость системы. Это достигается за счёт унификации рабочей поверхности палет и адаптации транспортно-манипуляционных столов под конкретный тип.
При использовании станочных палет заготовка крепится на них вне рабочей зоны, параллельно с обработкой другой детали, а затем автоматически фиксируется на станке.
Стандарт ISO 8526-1:1990 регламентирует элементы для базирования и закрепления палет и деталей, способствуя дальнейшей универсализации. Рабочие поверхности палет в зависимости от конструкции могут иметь резьбовые отверстия, Т-образные пазы различной конфигурации, шпонки или быть гладкими.