Рассмотрим в качестве примера планировку ГПС для обработки корпусных деталей (рис. 5.13). Три ГПМ 8 на базе четырехкоординатных многоцелевых станков с одной стороны состыкованы с транспортной подсистемой заготовок 12, а с противоположной – с транспортной подсистемой инструментов 7. С транспортной подсистемой заготовок состыкована также автоматизированная моечная машина 9.
Задание для работы ГПС диспетчер вводит в ЭВМ 1 через видеотерминал 14. Одновременно на позициях 15 и 17 ввода заготовок в ГПС и вывода из системы с помощью консольного крана 16 устанавливают на стол-спутник зажимное приспособление и заготовку. Роботизированная тележка 13 автоматически перевозит по рельсовому пути 12 стол-спутник к станку и передает его на одну из двух позиций ожидания станка, а в случае их занятости – на свободную позицию ожидания линейного накопителя 11.
После обработки заготовки стол-спутник от станка с помощью роботизированной тележки автоматически доставляется к позиции ожидания моечной машины 9. Передняя стенка моечной машины поворачивается вокруг размещенной в ее нижней части оси до горизонтального положения, в котором она образует платформу для приема на себя стола-спутника с позиции ожидания. После этого передняя стенка поворачивается до вертикального положения и закрепленные на ней стол-спутник, крепежное приспособление и деталь оказываются внутри герметически закрытой полости моечной машины. Мойку осуществляют сильными струями жидкости, направленными на объект с пяти сторон, насос подачи жидкости развивает давление 2000 кПа.
Стол-спутник с обработанной деталью после мойки автоматически транспортируется на одну из позиций ввода-вывода ГПС, а в случае их занятости – на любую свободную позицию ожидания 11 линейного накопителя, на которой он будет находиться до освобождения позиций ввода-вывода (15 или 17). Верхняя платформа роботизированной транспортной тележки смещает стол-спутник в поперечном направлении на позиции ожидания станков, моечной машины или линейного накопителя.
Привод продольного перемещения транспортной тележки реализуется с помощью высокомоментного двигателя, на роторе которого насажано зубчатое колесо, и зубчатой рейки, закрепленной вдоль рельсового пути.
В состав инструментальной системы входят автоматизированный прибор 3 для настройки инструментов на размер, видеотерминал 2 ввода инструментов в ГПС, приемный стеллаж инструментов 4, робот 5 для транспортирования инструментов к магазинам станков и к ячейкам стеллажей 6 инструментального склада. Робот захватывает инструменты за хвостовики инструментальных оправок и устанавливает в ячейки стеллажей и магазинов таким образом, что оправки удерживаются боковыми поверхностями буртика с конической поверхностью под захват автоматической рукой станка.
Особенность наладки инструментальной системы, как и других систем ГПС, – подготовка к последующей автоматической работе без участия оператора.
Оператор инструментальной секции устанавливает инструмент в шпиндель оптического прибора 3 для настройки на размер, набирает на пульте его код, наводит перекрестие экрана проектора на вершину режущего инструмента и нажимает клавишу готовности. По этому сигналу координаты вылета инструмента запоминаются системой управления ГПС. Оператор переносит инструмент в приемный стеллаж инструментов 4, каждая ячейка которого имеет световую индикацию о поступлении в нее инструмента. Сигнал поступает в подсистему управления ГПС, которая далее будет следить за этим инструментом, где бы он ни находился – в ячейках стеллажей 6 или в ячейках инструментальных магазинов станков.
Если в ходе работы в инструментальном магазине одного из станков не окажется необходимого инструмента, то он будет доставлен инструментальным роботом из стеллажа 6 или даже из магазина другого станка. Таким образом, у инструментальной подсистемы ГПС образован единый накопитель, составленный из инструментальных магазинов всех станков, стеллажей 6 инструментального склада и приемного стеллажа 4.
Адаптивное управление реализовано с помощью мониторной системы. В шпиндельный узел каждого станка встроен датчик нагрузки, возникающей при резании. Устройство адаптивного управления станка поддерживает постоянство сил при резании, увеличивая или уменьшая значение подачи при изменении условий обработки. Допустимые пределы увеличения-уменьшения подачи устанавливает наладчик. Второе назначение адаптивного управления – автоматическая замена затупившегося до выработки заданного ресурса инструмента инструментом-дублером,
При обработке первой детали партии устройство адаптивного управления производит автоматическую запись нагрузок на шпиндельный узел, которые принимаются за исходные. Наладчик устанавливает допустимый предел повышения нагрузок, например не более чем в 1,5 раза, это значение он вводит в параметрической форме в память УЧПУ. Манипулятор 10 (см. рис. 5.13) станка автоматически удаляет в магазин затупившийся инструмент, вызывающий недопустимо большую нагрузку на шпиндель, затем инструментальный робот 5 эвакуирует его в приемный стеллаж 4. Отношение значения фактической нагрузки на шпиндель к исходной и отношение фактической подачи к заданной в УП отражаются на экране мониторной системы.
В стороне от рабочей зоны к станине станка прикреплен кронштейн, несущий датчик положения инструментов. После каждой смены и по окончании отработки инструмент своей вершиной касается датчика. При касание до работы происходит проверка положения вершины инструмента, при касание после работы – контроль целостности инструмента. Станки снабжены системой автоматического управления точностью обработки. По командам УП манипулятор станка извлекает из магазина и устанавливает в шпиндель измерительную головку. Перед началом обработки головка обмеряет положение зажимного приспособления или закрепленной в нем заготовки, и в устройстве ЧПУ вырабатываются команды на доворот стола и привязку координатной системы программы к координатной системе станка.
Централизованная подача СОЖ ко всем трем станкам осуществляется от насосной установки 20. Для сбора стружки от станков в емкость 19 предусмотрен скребковый конвейер 18, находящийся в районе станков ниже уровня пола, а в районе емкости поднимающийся на необходимую высоту.