Електрообладнання автоматичних ліній

Автоматичної лінією називається група верстатів, пов'язаних транспортерами в єдину систему і виконують після-послідовно весь процес обробки деталей. Застосування таких ли-ний дозволяє значно підвищити продуктивність праці, якост-ство, що випускається, а також помітно знизити її собівар-тість. До складу автоматичних ліній в залежності від їх призначен-ня входять технологічні агрегати, транспортні засоби, кан-тователі, накопичувачі, здатні фіксувати і затискні пристрої, пристрої завантаження і розвантаження деталей, системи контролю і сигналізації.

Технологічне обладнання автоматичних ліній

В якості технологічного обладнання широко застосовують універсальні металорізальні верстати загального застосування, спеціа-лу верстати, а також силові електромеханічні і гідрофіковані агрегатні головки. Число входять до лінію стан-ков може досягати 80-90. При цьому значно ускладнюється управління ними.

В автоматичних лініях обов'язково чітку взаємодію всіх механізмів в необхідній послідовності. Певні умови, при яких можлива робота як механізмів, так і всієї автоматичної лінії, створюються блокувальними пристроями. Блокувальні пристрої контролюють стан механізмів верстатів.

Робота всіх механізмів і агрегатів за-висить від системи управління, яка задає послідовність технологічних циклів і режимів обробки. Як правило, в електрообладнанні автоматичних ліній застосовують ті ж елек-тродвігателі, електричні апарати і прилади, що і в металлоре-жущіх верстатах: асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором, двигуни постійного струму, магнітні пускачі, електро-тромагніти і реле, шляхові вимикачі, кнопкові станції і т. д.

Електричні схеми автоматичних ліній

Електричні схеми устаткування автоматичних ліній виконан-няют по тим же правилам, з такими ж умовними позначеннями, що і схеми електроустаткування металорізальних верстатів. Через складність цих схем для механізмів і апаратів автоматичних ліній встановлені єдині позиційні позначення. Прочитавши в схемі позиційне позначення механізму, можна легко визначити його призначення і місце установки. З цією метою позиційні обо-значення апаратів, встановлених на верстатах лінії, мають номер верстата. Якщо верстат оснащений двома головками - правої і лівої, то апарати, встановлені на лівій голівці, позначаються непарне-ними позиціями, а на правій - парними.

Система управління лінією включає в себе як централізованого-ванну систему, так і системи управління окремими механізмами. За допомогою централізованої системи управління вибираються ре-жими роботи лінії, послідовність технологічного циклу, контролюється виконання команд, наявність мастила, тиск жид-кістки і інші операції.

Системи управління окремими механізмами здійснюють заданий цикл і необхідні технологічні режими обробки на верстатах.

Залежно від вхідних в автоматичну лінію верстатів і транспортних засобів розрізняють автоматичні лінії з жорсткими і гнучкими транспортними зв'язками. Лінії, в яких робота тран-Спортер строго залежить від роботи верстатів, т. Е. Існує чет-кое взаємодія всіх входять до складу лінії механізмів в певній послідовності, є лініями з жест-кими транспортними зв'язками. На відміну від них в лініях з гнучкими транспортними зв'язками дета-чи передаються від одного верстата на інший транспортером, робота якого не залежить від циклу роботи верстата.

За способом електричного управління роботою автоматичних ліній розрізняють управління у функції шляху, часу, навантаження і швидкості. Найбільш раціональним і широко поширеним спо-собом управління є управління у функції шляху. При такому управлінні команда на подальше дію подається тільки тог-да, коли завершиться попереднє, т. Е. Рух кожного механізму визначається положенням суміжних механізмів. За керування у функції шляху на верстатах автоматичних ліній застосовують различ-ні шляхові вимикачі і перемикачі.

Управління у функції часу, навантаження і швидкості частіше при-міняють для допоміжних операцій: зачистки без подачі ін-струмента, затиску і разжима деталей, гальмування механізмів та ін.

За допомогою програмованих командоаппаратов, встановлюваних-мих в системах управління автоматичними лініями, можна виділяти командні позиції, забезпечувати жорстку послідовник-ність рухів всіх механізмів, видавати команди і контролюватися-вать їх виконання. Однак такі командоапарати можуть вносити в роботу автоматичної лінії додаткові власні непо-ладком, знижуючи тим самим її надійність і безвідмовність. Тому в автоматичних лініях з жорсткими зв'язками застосовують системи управління як з Апарати командні, так і без них. Зазвичай коман-доаппарати використовують при простих циклах роботи.

Іноді в автоматичних лініях з жорсткими транспортними зв'язками управління проводиться не централізовано від єдиного ко-мандного органу, а з виділенням автономного управління входять в лінію верстатів. У цьому випадку кожен верстат може повністю виконувати певну технологічну операцію в незалежній налагоджувальному режимі. При автономному управлінні можливо втручання-ництво оператора в роботу окремих агрегатів, що дозволяє значно знизити простої устаткування, так як несправний або переналагоджувані верстат може бути відключений без зупинки всієї лінії. Для відключення будь-якого агрегату служать в схемі управління спеціальні кнопки, перемикачі та блокувальні пристрої. До числа ліній з автономним управлінням відносяться автоматичні лінії, призначені для обробки тіл обертання (поршнів, шестерень, валів і ін.).

Дія всіх механізмів лінії обумовлено командами, по-ступають від верстатів до транспортних засобів і назад. Від верстатів надходять команди про перемиканні верстатів на автоматиче-ський режим, про знаходження механізмів у вихідних положеннях, про закінчення роботи верстатів і ін. Команди, одержувані верстатами від транспортерів, свідчать про режим їх роботи, про закінчення циклу переміщення і т. Д. Все команди виконуються за допомогою реле, контакти яких включаються в електричні ланцюги механиз-мов автоматичної лінії. В необхідних випадках окремі верстати за допомогою перемикачів можуть бути відключені і будуть управлятися кнопками, розташованими на пульті управління стан-ка. Тим самим вони не будуть впливати на роботу інших меха-низмов і верстатів автоматичної лінії.

Відмінною особливістю автоматичних ліній з гнучкими транспортними зв'язками є незалежна робота верстатів і транспортних пристроїв, яка може виконуватися при наявності межоперационного зачепила деталей. Робота верстатів в таких лініях незалежна і різночасові. Зазвичай на кожній робочій позиції є керовані пристрої затиску і разжима деталей, транспортер і накопичувач. В якості транспортних засобів в лініях з гнучкими зв'язками застосовують похилі лотки, вібраційні, ланцюгові та інші транспортери, які виконують крім транспортують-вання функцію проміжних накопичувачів. Електричні схеми автоматичних ліній з гнучкими зв'язками містять велику кількістю-ство блокувань, що пов'язують їх роботу з роботою верстатів, вспомо-готельних і транспортних пристроїв. Для цього в схему верстата вво-дять контакти апаратів, встановлених на інших агрегатах. У свою чергу, кожен верстат має реле, що видають команди на інше обладнання (транспортери, накопичувачі і т. Д.).

Перевірки

Технологічний процес обробки деталей на автоматичних лініях неможливий без значного числа контрольних операцій. До них відноситься контроль: розмірів і допустимих відхилень, наявності або відсутності деталей, стану ріжучого інструменту, положення механізмів лінії, можливих несправностей і т. Д. В залежності від виконуваних функцій електричний контроль ділиться на оперативний, технологічний і схемний.

До оперативного контролю відноситься контроль: ис-Ходна положень механізмів, початку і кінця циклу обробки, постійно включених електродвигунів, фіксації та расфіксаціі деталей на позиціях, наявності тиску в гідро- і пневмосистемах.

Технологічний контроль включає в себе контроль розмірів оброблюваних деталей, поломки або зносу инстру-мента. Вихідні ланцюги пристроїв технологічного контролю видають команди на зупинку або перемикає окремі агрегати або всієї лінії.

Схемний контроль дозволяє виявляти можливість не-справності і пошкодження електричних ланцюгів. До нього відноситься контроль наявності напруги, пошкодження ізоляції, неправіль-ності спрацьовування контактних та інших електричних апаратів.

Оперативний, технологічний і схемний контроль проводиться різними приладами і пристроями.

При оперативному контролі наявність деталей на вихідних пози-ціях автоматичної лінії визначається контактними і бескон-тактними перетворювачами. За допомогою різних фотореле мож-ли контролювати не тільки наявність і відсутність деталей, але і виробляти їх підрахунок. Колійними вимикачами перемикачі-лями контролюють вихідне положення і роботу механізмів, фік-сіруют крайні положення рухливих вузлів, необхідні для управління в функції шляху.

Виконання заданого циклу обробки здійснюється з по-міццю реле, яке ставиться на саможивлення і тим самим запоми-нает, що механізм перебуває в крайньому положенні, т. Е. Проведено повний цикл обробки. При цьому видається команда на дозвіл наступного циклу. Реле контролю циклу включається, в свою оче-гу, при спрацьовуванні командних апаратів, що видають керую-щий сигнал після закінчення останньої операції циклу. Як командних апаратів для контролю положення механізмів також застосовують кінцеві вимикачі. Реле тиску і максимального струму служать для контролю роботи ключів затиску і разжима де-талей.

До технологічного контролю відноситься активний контроль раз-мерів деталей. Застосування засобів активного контролю дозволяє без збільшення кількості обладнання та виробничої пло-щади збільшити продуктивність праці і підвищити точність обра-лення деталей на лініях. Засоби активного контролю поділяються на дві групи: візуальні і автоматичні.

При використанні візуальних засобів оператор за показаннями сигнальних ламп і шкал відлікових приладів виконує необхід-мі операції з управління лінією: змінює режими, припиняє обробку і т. Д.

Автоматичні засоби при досягненні певних розмірів самі видають в ланцюзі управління відповідні команди.

Великий обсяг технологічних операцій, що здійснюються в авто-тичних лініях, визначає значне число ріжучих ін-струмент. Поломка ріжучого інструменту може призвести до браку всієї партії оброблюваних деталей. Оператор не в змозі сле-дить за всіма інструментами, тому в автоматичних лініях цю роботу виконують електричні пристрої контролю перебуваючи-ня ріжучого інструменту. Ці пристрої дають можливість перевіряти цілісність і місцезнаходження поломки.

Всі контролюючі пристрої видають необхідну інформа-цію в систему управління і одночасно підключають різні пристрої сигналізації. Тому контроль і сигналізація перед- являють собою єдину систему, що стежить за станом вузлів і агрегатів автоматичної лінії.

Вибір сигналізації залежить від особливостей лінії, від числа механізмів, що входять в неї, і складності взаємозв'язку між цими механізмами. За призначенням електричну сигналізацію поділяють на аварійну, сповіщають і пошукову.

Аварійна сигналізація служить для контролю ава-рійних станів, при виникненні яких буде відправлено вам у-полягають відповідні елементи схеми. При цьому зазвичай вклю-чає сигнальна, найчастіше з миготливим світлом лампа.

Для контролю вихідного положення і роботи механізмів служить сповіщає світлова сигналізація, поєднана з мнемонічною схемою, що представляє собою спрощений контур автоматичної лінії, що відображає тільки входять в її склад механізми і місце їх установки за допомогою окремих мені-моніческіх символів. При несправності будь-якого механізму запалюється аварійна лампа на цій схемі.

У складних автоматичних лініях, де є можливість продовження циклу при будь-якому проміжному стані її механізмів, застосовується світлова сигналізація, поєднана з развер-нутой циклограми лінії - діаграмою, що відображає всі переме-щення транспортних і силових механізмів автоматичної лінії. В цьому випадку циклограмма роботи механізмів розташовується на панелі центрального пульта управління. Сигнальні лампи загора-ються тільки в тому випадку, якщо виконані всі рухи і подані всі необхідні команди. Це дає можливість оператору визна-ділячи місце пошкодження.

На пульті управління розташовуються також сигнальні лампи зміни інструменту, мастила, наявності тиску в гідросистемах і аварійний стан.

Електрообладнання автоматичних ліній

Електрообладнання автоматичних ліній містить величезну кількість електричних апаратів, в тому числі і релейно-контактних. При виході їх з ладу чимало часу витрачається не на їх заміну, а на пошук в них несправності. Для полегшення пошуку можливих несправностей і скорочення часу простою застосовують пошукову сигналізацію. У разі виникнення проблем шукачем пошкоджень замикаються контакти, підсівши-нання до відповідних контактів електричних апаратів, і в місці виявлення джерела несправності сигнальна лампа включиться на повну напругу.

В автоматичних лініях довжина електричних проводів досягнень-Гаета декількох кілометрів. Порушення їх ізоляції призводить до замикань, що порушує нормальну роботу, а в деяких слу-чаях до аварійного стану лінії. Якість і порушення ізоля-ції контролюються лише при профілактичному огляді оборудо-вання. Ця перевірка трудомістка і ведеться нерегулярно, тому небезпека замикань залишається.

Для полегшення пошуку місця замикання на «землю» електричні-ська схема управління ділиться на секції, що підключаються до мережі через власні автоматичні вимикачі, які служать для захисту ланцюгів управління від перевантажень і коротких замикань.

Для запобігання виходу з ладу електрообладнання та зниження часу простоїв застосовують пристрої захисту. Вони не повинні спрацьовувати при сплесках струму в перехідних режимах (включення, виключення, гальмування і т.д.). Помилкові спрацювання-ня призводять до невиправданого простою механізмів.

Апаратами захисту силових ланцюгів автоматичних ліній слу-жать автомати і теплові реле. Останні знаходять більш широке застосування внаслідок своєї простоти і дешевизни. Однак вони потребують додаткового захисту від коротких замикань. Для захисту від струмів коротких замикань використовують плавкі переді-охоронці і автоматичні вимикачі (автомати). Автоматичн-ські вимикачі мають цілий ряд переваг, пов'язаних з ма-лим часом повторного включення і можливістю захисту як від струмів короткого замикання, так і від перевантажень, в результаті чого відпадає необхідність у використанні теплових реле. Іноді ланцюга декількох двигунів захищають за допомогою одного апарата.

Для запобігання самоходів при зникненні і повторній появі напруги харчування в електричних схемах керування застосовують нульову захист. Для цього в початковому положенні механізмів встановлюють реле нульового захисту, яке при зникну-веніі напруги відключається і включається лише при знаходженні механізмів у вихідних положеннях. Ці реле своїми контактами готують ланцюга до автоматичної роботі. При спрацьовуванні апаратів нульового захисту електропривод відразу ж відключається від мережі. Зупинка головного приводу верстата під час різання може призвести до браку і поломки самого верстата. Причому вартість ви-що вийшли з ладу виробів і інструмента може значно пре-вищувати вартість електродвигуна приводу. Система захисту будів-ится так, що при спрацьовуванні апаратів захисту від перевантаження двигуна подається світловий сигнал, а двигун повинен продовжувати працювати до закінчення обробки деталі і відведення рухомого вузла в початкове положення.