что называют интеграцией операций чпу
ИНТЕГРАЦИЯ ОПЕРАЦИЙ
Сварочный процесс, как технологический, обычно делится на части (операции, переходы), выполняемые на одном рабочем месте (станке, установке) одним исполнителем или группой. Степень дифференциации (расчленения) процесса на операции и переходы определяется характером производства (единичное, серийное, массовое), технологическими особенностями процесса, наличием соответствующего оборудования, квалификацией обслуживающего персонала и др. Наиболее полно дифференциация выражена в массовом производстве. Наряду с простотой и надежностью оборудования, не требующего высокой квалификации оператора, она характеризуется использованием большого количества единиц оборудования и его общей металлоемкостью, занимаемой производственной площадью, общей численностью обслуживающего персонала, затратами времени на транспортировку, установку и закрепление изделий и др.
Противоположностью дифференциации является интеграция производственного процесса, состоящая в объединении нескольких его элементов для выполнения их на одном станке, установке или рабочем месте одним оператором или одной бригадой. При интеграции отдельные операции становятся по существу переходами одной комплексной операции.
В сварочном оборудовании применяется интеграция как однородных операций, например сварка нескольких швов на нескольких изделиях несколькими сварочными автоматами или головками, так и разнородных, таких как сборка и сварка, обработка и сварка и др. Реализация идей интеграции операций в производстве сварных конструкций стала возможна благодаря повышению надежности оборудования для сварки и развитию методов и средств механизации и автоматизации сварочных процессов, например, при дуговой сварке средств зажигания дуги, изменения параметров процесса в начале и конце шва, а также в зоне перекрытия с другими швами, системы автоматического направления сварочного инструмента на линию соединения свариваемых элементов и др.
Интеграция операций может быть реализована путем создания многопозиционных, роторных и многоместных установок и станков, применения многоместных сборочно-сварочных приспособлений и одновременной сварки несколькими автоматами или головками. При этом отдельные элементы операции могут выполняться последовательно, параллельно (одновременно), либо последовательно-параллельно. При последовательном выполнении элементы операции осуществляются при нескольких последовательных положениях изделия или сварочного инструмента либо последовательно несколькими инструментами. Примеры сварочного оборудования, применяемого при таком виде интеграции операций, следующие: сборочно-сварочные
станки с последовательным выполнением сборки и сварки; многоместные установки и станки; установки с кантовкой изделия для наложения швов с разных сторон изделия; многопозиционные станки последовательного действия.
Наиболее полным образом идея интеграции сварочных операций путем их последовательного выполнения с одного установа изделия реализуется с применением сварочных роботов. Робот последовательно выполняет сварку различных швов. При необходимости на заданной фазе операции робот может прекращать сварку для того, чтобы оператор (автоматическое устройство) мог установить в свариваемый узел дополнительные элементы, сборка которых не может быть выполнена в начале операции. Робототехнологический комплекс имеет два манипулятора изделия (два сборочно-сварочных приспособления), обслуживаемые роботом и оператором попеременно. Если это возможно, манипуляторы изделия (сборочно-сварочные приспособления) устанавливаются на поворотном столе, имеющем два фиксированных положения. Кроме того, робот может работать последовательно двумя или несколькими горелками, каждая из которых связана со своим подающим механизмом, катушкой и даже источником питания. Горелки могут устанавливаться на отдельном стеллаже в строго фиксированном положении для выполнения, например, сварки и наплавки с одного установа изделия.
При интеграции с параллельным выполнением элементов операции они осуществляются одновременно на одном рабочем месте несколькими сварочными автоматами (головками, инструментами) или на нескольких изделиях. При этом элементы операции могут начинаться как одновременно, так и со сдвигом во времени, меньшим продолжительности выполнения самого короткого элемента. Для одновременного выполнения элементов операций на одном рабочем месте могут применяться различные многоголовочные установки и станки для дуговой сварки, роторные сварочные установки.
Последовательно-параллельному выполнению элементов операций присущи особенности как последовательной, так и параллельной интеграции.
Для оценки эффективности интеграции операций по сравнению с дифференциацией используется коэффициент увеличения производительности труда [15—18]:
где Т0 и т0 — соответственно время цикла и число рабочих при изготовлении сварного узла на нескольких отдельных установках поточной линии (при дифференциации операций); Ги и ти — то же, на агрегате с интеграцией операций. Обычно для небольших агрегатов ти *= 1. В то же время для группы отдельных установок т0 > 1 и чаще всего равно числу установок в ней. Совершенно очевидно, что интеграция целесообразна при КТ > 1.
Для групп отдельных установок время цикла регламентируется продолжительностью самой длительной операции (рис. 2.5, а):
где t3 — время загрузки изделия; ґво и tOQ — соответственно вспомогательное и основное время самой длительной операции (исключая время загрузки и выгрузки); /р — время выгрузки изделия.
Для установки с интеграцией с последовательным выполнением операций время цикла Ги пос определяется (рис. 2.5, б) по формуле
^и. пос *з+£ (^о. пос/+ *в. пос/) + *р ’ (2.2)
где *о. пос/ и ^в. пос/ — соответственно основное И вспомогательное время /-й операции из числа выполняемых последовательно; п — число последовательных операций.
Для установки с интеграцией с параллельным выполнением операций время цикла Ти пр регламентируется продолжительностью самой длительной операции (рис. 2.4, в)
^И. пр — ^3 *О. Пр *В. Пр *р> (2.3)
где ґо пр и tB пр — соответственно основное и вспомогательное время самой длительной операции из числа выполняемых одновременно.
Таким образом, согласно рис. 2.5 и соотношениям (2.1)—(2.3) при переходе от дифференциации к интеграции с последовательным выполнением операций повышение производительности труда связано с сокращением времени на транспортировку, загрузку и разгрузку, а при переходе к интеграции с параллельным выполнением операций еще и с сокращением времени сварки всех швов. Следует отметить, что практически в большинстве случаев скорость сварки близка к верхнему пределу, обусловленному физико-металлургическими осо-
Рис. 2.5. Упрощение схемы и циклограммы выполнения операций при различных вариантах расчленения технологического процесса:
1, 2, 3 — станки (а) или сварочные головки (д); 1Ь 12, 1 з — последовательные положения сварочной головки; / — время загрузки; II — время выгрузки; III — вспомогательное время; IV — основное время
бенностями процесса сварки, поэтому одновременное осуществление операций — единственный путь сокращения основного времени сварки.
Перспективным направлением интеграции с одновременным выполнением сварочных операций является применение многоголовочных установок, предусматривающих сварку одного или нескольких изделий одновременно несколькими сварочными аппаратами или головками. Каждая головка многоголовочной установки выполняет отдельный шов или участок одного и того же шва. В последнем случае головки находятся на равном расстоянии друг от друга, и рабочий ход каждой равен сумме расстояния между ними и величины перекрытия. В этом состоит основное отличие сварки несколькими головками от многодуговой и многоэлектродной сварки, при которой рабочий ход дуг (электродов) относительно изделия равен длине шва и не связан с числом дуг (электродов).
В зависимости от положения швов на изделии, направления движения головок и распределения швов или их отдельных участков между головками целесообразно выделить ряд
2.4. Расположение швов на изделии при однопроходной сварке одновременно несколькими головками
Направление
движе-
ния точек свар-
ки по изделию
Источник: top3dshop.ru, на фото: Комплекс для лазерной 3D сварки ЛТСК41
