Суть вакуумно-жидкоапного метода состоит в том, что в объеме испытуемого изделия создается давление газа, затем изделие погружается в жидкость. Образование пузырьков свидетельствует об истечении газа. По скорости образования и размерам пузырьков можно судить не только о местонахождении течи, но и о ее величине. Испытуемые изделия выдерживают в течение 1—5 мин при давлении 10— 15 Па, затем помещают в стеклянный сосуд с керосином или уайт-спиритом, который до погружения изделий вакуумируют. Если корпус контролируемого изделия негерметичен, то из-за разности давлений внутри изделия и вне его находящийся в нем воздух начнет выходить в керосин или уайт-спирит в виде непрерывной струйки пузырьков. Чувствительность этого метода примерно 5×10-3.
Метод погружения изделий в нагретую жидкость основан на обнаружении истечения газа из негерметичных приборов, наблюдаемого визуально. ИМС погружают в ванну с нагретым силиконовым маслом ВК.Ж-94А или этиленгликолем так, чтобы верхняя часть корпуса не менее чем на 50 мм находилась под поверхностью жидкости и были отчетливо видны одиночные пузырьки, выделяющиеся из корпуса. Температуру нагретой жидкости выбирают равной 70—150°С. Методом нагретой жидкости обнаруживают скорости натекания 1×10-2 и более. [1, стр.328]
4. Что такое ГАП? Принцип действия, области наивыгоднейшего применения в производстве РЭА и направления развития
В соответствии с ГОСТ, гибкое автоматизированное производство (ГАП) - совокупность в разных сочетаниях оборудования с ЧПУ, роботизированных технологических комплексов, гибких производственных модулей, отдельных единиц технологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени, обладающая свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик. В общем случае ГАП включает в себя следующие элементы: систему автоматизированного проектирования САПР, состоящую из автоматизированных рабочих мест (АРМ) для исследователей, конструкторов и технологов; АРМ организацонно-экономического планирования и диспетчерского управления; автоматические склады заготовок, инструмента и готовой продукции; автоматические обрабатывающие модули, состоящие из технологического оборудования с промышленными роботами и микро-ЭВМ; автоматические транспортные системы для заготовок, инструментов, технологических отходов и готовой продукции; центральную ЭВМ. [2, стр.51]
Гибкие автоматизированные производства − это качественно более совершенный этап в комплексной автоматизации производства. Это система автоматизации, охватывающая все производство от проектирования изделий и технологий до изготовления продукции и доставки ее потребителю. Эта тенденция ведет к созданию высокоавтоматизированных цехов и заводов-автоматов, где средства вычислительной техники применяются во всех звеньях производства. Станкостроители начали выпускать промышленно серийные гибкие автоматизированные производства (ГАП) на базе обрабатывающих центров и гибкопереналаживаемых автоматических линий.
Автономное развитие АСУ (обработка информации), САПР, АСУТП, систем управления гибким автоматизированным производством (СУГАП), промышленные роботы не дают желаемого эффекта в повышении производительности. Так, например, САПР, АСТПП, АСУП повышают производительность труда примерно вдвое, СУГАП примерно впятеро, а интегрированный комплекс - в десятки раз. Поэтому был взят курс на интеграцию, особенно в области ГАП. Основой завода с полностью автоматизированным производственным циклом является интегрированный производственный комплекс (ИПК), включающий системы автоматизации предпроектных научных исследований (АСНИ), проектирование конструкции изделий (САПРК) и технологических процессов (САПРТП), проектирование технологической подготовки производства (АСТПП), гибкое автоматизированные производство (ГАП), систему автоматизированного контроля (АСКИ). Назначением ИПК является проведение всех работ цикла от исследования до производства на основе использования общей информационной базы и безбумажной технологии передачи информации по составляющим этого цикла с помощью локальных вычислительных сетей. Особенно эффективно применение ГАП в условиях единичного имелкосерийного производства в условиях частой сменяемости номенклатурыпродукции и сокращения времени ее выпуска.
Комплексная автоматизация производства на базе ГАП позволяет:
- в 7-10 раз повысить производительность труда;
- сократить длительность производственного цикла;
- повысить технический уровень и качество выпускаемой продукции;
- снизить материало- и энергоемкость продукции;
- увеличить коэффициент сменности оборудования;
- высвободить значительную часть работающих на производстве;
- сократить производственные площади.
Различают следующие периоды развития ГАП:
1 период - 60-70 годы - разработка и проверка базисных принциповсоздания;
2 период - 80 годы - разработка и создание элементной техники итехнологии;3 период - 90 годы - разработка и создание системы комплексов ГП.Наибольшее распространение получили ГАП в механообработке. Здесьсформировались типичные структуры - модули, объединяемые в линии илиучастки с помощью транспортно-складских систем. Состав модуля включает: обрабатывающий центр; накопитель палет или кассет и средства ЧПУ.
Сравнительные данные по использованию ГАП в различных технологиях:
- металлообработка резанием - 50 %;
- металлообработка формовкой - 21 %;
- сварка - 12 %;
- сборка - 5 %;
- остальные технологии - 12 %.
ГАП нашли применение и при производстве печатных плат. Типовая структура ГАП ПП предусматривает использование базовых методов изготовления ПП: сеточно-химического, аддитивного, комбинированного негативного или позитивного, и состоит из четырех комплексов. Комплекс 1 является наиболее важным звеном ГАП ПП, так как реализует ТП их производства. В него входят модули автоматического и автоматизированного специального технологического оснащения (СТО) изготовления ПП и их автоматического перемещения по рабочим позициям. Диспетчеризация грузопотоков в пределах комплекса производится с помощью управляющей ЭВМ. Комплекс обеспечивает оптимальный раскрой листового материала на заготовки с минимизацией отходов при помощи ЭВМ, которая выполняет эту процедуру на основе анализа размеров листа, конструктивных параметров ПП и программы выпуска каждого изделия (подкомплекс 1.1). Полученные заготовки хранятся в стеллажах-штабелерах и в определенные промежутки времени подаются на вход автоматической линии получения рисунка ПП (подкомплекс 1.2). Завершают процесс чистовая обработка контура, автоматический контроль качества и консервация (подкомплекс 1.3), после чего готовые платы поступают на ГАП сборки. [3, стр.283]
Каждая единица СТО, входящего в состав первого комплекса, должна удовлетворять следующим требованиям, вытекающим из необходимости выполнения в автоматическом цикле всей совокупности технологических операций: 1) содержать встроенную систему контроля и регулирования технологических параметров, обеспечивающую качественное выполнение технологической операции; 2) сигнализировать в управляющую ЭВМ о готовности, т. е. нахождении всех определяющих технологических параметров в пределах нормы, и об аварийных ситуациях; 3) иметь местное и дистанционное управление от ЭВМ; 4) выдавать кодированную информацию в управляющую ЭВМ о количестве изделий, прошедших цикл изготовления, и скорости движения транспортных устройств; 5) позволять оперативно менять внутреннюю программу работы. [3, стр.284]
Комплекс 2 включает СТО для изготовления, хранения и поиска сменного инструмента и приспособлений: штампов, сверл, фрез, трафаретных печатных форм, фотошаблонов, контактирующих устройств и т. п. Работа комплекса основывается на базе данных, полученных от АСУП (программа выпуска) и САПР ПП (габариты, количество, диаметр и точность отверстий, топология рисунка), а также управляющих команд от ЭВМ по стойкости инструмента и его поломке. Изготовленная технологическая оснастка хранится на стеллажах-штабелерах в закодированных ячейках и легко разыскивается по сигналу управляющей ЭВМ.
С помощью комплекса 3 обеспечивается оперативная смена приспособлений и инструмента по ходу ТП. По команде управляющей ЭВМ комплект транспортных средств доставки (КТСД) осуществляет транспортирование технологической оснастки от СТО комплекса 2 к СТО комплекса 1.
Координацию работ в гибкой производственной системе осуществляет управляющая ЭВМ (комплекс 4). На основании первичной информации, полученной от систем более высокого уровня, и текущей информации с каждого модуля СТО комплексов 1, 2 и 3 происходит автоматическое управление всей системой, оптимизация существующих в ней грузопотоков и работы отдельных звеньев. [3, стр.285]
Сложнее всего происходит внедрение ГАП в сборочные производство, это связано: со сложностью и разнообразием объектов сборки и необходимой для этой сборки оснастки; коротким циклом операций сборки; нежесткостью или упругостью деталей; необходимостью в настройке, подгонке и учете малых допусков в сочленении деталей.
В сборочных ГАП центральным компонентом являются роботы с развитой сенсорикой и высоким уровнем машинного интеллекта, что влияет на увеличение уровня затрат при создании ГАП сборки. Поскольку роботы с интеллектуальными средствами управления еще не получили широкого распространения, то приходится резко повышать затраты на периферийное оборудование и оснастку, создавая условия для применения более простых роботов. При этом стоимость оснастки и периферии составляет до 70 % от общей стоимости сборочного модуля. Далее будут более подробно рассмотрены экономические и социальные аспекты использования роботов.