Учебно-методический комплекс дисциплины Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
| Вид материала | Учебно-методический комплекс |
- Учебно-методический комплекс дисциплины Федеральное агентство по образованию Государственное, 1741.83kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплины Федеральное агентство по образованию Государственное, 2199.41kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплины Федеральное агентство по образованию Государственное, 2793.05kb.
- Учебно-методический комплекс санкт-Петербург 2009 федеральное агентство по образованию, 3787.35kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплины Федеральное агентство по образованию Государственное, 2372.31kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплины Федеральное агентство по образованию Государственное, 1851.39kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплины Федеральное агентство по образованию Государственное, 3945.47kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине «Религиозно-философская культура России», 635.21kb.
- Учебно-методический комплекс учебной дисциплины, 636.19kb.
- В. М. Шукшина 2008 Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное, 1850.41kb.
КОМПЛЕКСНО-МЕХАНИЗИРОВАННЫЕ ЛИНИИ И ПОТОКИ
ПРОИЗВОДСТВА ОДЕЖДЫ
Направления совершенствования механизации и автоматизации
производственного оборудования
Совершенствование швейного оборудования существенно влияет на изготовление конкурентоспособных изделий швейными предприятиями. Швейное оборудование позволяет не только механизировать и автоматизировать выполнения операций по подготовке и изготовлению швейных изделий, уменьшив их трудоемкость и повысив производительность их выполнения, но также улучшить качество изделий, создавая их не только в полном соответствии с традиционными требованиями, но и с особыми свойствами и конструкционным исполнением.
В создании швейного оборудования продолжается направление комплексной механизации и автоматизации технологических процессов. Установлено, что машинное время при работе на швейных машинах составляет небольшую долю (в среднем примерно 30%). Поэтому повышение производительности труда оператора зависит от уровня механизации и автоматизации типовых приемов работы на оборудовании.
Для обеспечения комплексной механизации и автоматизации технологических процессов швейное оборудование должно быть рассчитано на:
повышение производительности работы в результате применения механизации и автоматизации вспомогательных приемов;
создание агрегатированных рабочих мест;
компьютеризацию швейной машины с применением элементов управления транспортированием материала, режимами работы других механизмов;
применение элементов самодиагностирования машины;
создание специального швейного оборудования;
повышение качества и производительности при выполнении технологической операции благодаря применению новых решений по технологической и организационной оснастке швейного оборудования;
повышение производительности швейных машин различного технологического назначения благодаря увеличению частоты вращения главного вала машины при совершенствовании системы смазывания, уравновешивания и т.п. ее механизмов;
применение автоматизированных приводов с автоматическим остановом в швейных полуавтоматах и автоматах;
реализацию параллельного способа обработки изделия;
создание машин многоцелевого назначения, расширяя их технологические возможности с использованием ЧПУ;
внедрение оборудования, основанного на новых безниточных методах соединения (клеевые соединения, ультразвуковая сварка и др.), а также создание и применение новых прокладочных и других клеевых материалов, оборудования с элементами автоматики для соблюдения рациональных параметров склеивания;
применение элементов биотехнологии, которые имитируют действия человека, уменьшают утомляемость оператора, создавая более органичную систему «машина-человек», что уменьшает риск профессиональных заболеваний.
Сокращаются затраты на создание и производство швейного оборудования благодаря использованию базово-семейственного принципа. Машины различного технологического назначения создаются на базе конструктивно-унифицированных рядов (КУР). Машины различного специального назначения создаются на базе единых корпусных деталей с высокой степенью унификации (однообразия) деталей. Это позволяет уменьшить затраты на их изготовление и эксплуатацию благодаря взаимозаменяемости деталей.
Создаются машины повышенной надежности и долговечности, что обеспечивается совершенствованием технологии изготовления, материалов, из которых изготовлены детали, систем смазывания и другими способами.
Выпуск конкурентоспособных изделий требует гибкости производства, технологических возможностей машины. Внедрение числового программного управления позволяет не только упростить режим управления машиной, обеспечить оптимальные режимы осуществления процесса, но и нажатием на клавишу менять технологические возможности машины. Применение числового программного управления позволяет существенно расширить технологические возможности машины без существенного конструкционного усложнения. Машины с ЧПУ имеют устройства для управления усилием прижатия материала лапкой, натяжения ниток, регулирования длины стежка, натяжения и т.п., а также возможность обработки тканей широкого ассортимента, выполнения различных технологических операций (видов швов, строчек и т.п.).
Развитию новых форм организации и технологии производства помогают современные средства управления технологическими процессами и транспортные связи между цехами, участками и технологическими операциями. Компьютерные технологии имеют место в разработке и производстве изделий. Созданное информационное и программное обеспечение в САПР и систем АСУП на подготовительном производстве реализуется не только при раскрое материалов, но и при управлении швейным оборудованием в швейном цехе, что позволяет производству перейти на новую ступень механизации и автоматизации процессов обработки и сборки узлов одежды.
Новым направлением в автоматизации технологических операций изготовления швейных изделий является внедрение элементов роботизированного производства. Затраты времени на загрузку и выгрузку оборудования, которые обычно выполнялись ручную, можно сократить, применяя манипуляторы, что значительно повысит производительность и надежность технологического процесса. Применение дополнительных агрегатов для выполнения вспомогательных приемов обусловило наименование агрегатированных рабочих мест швейной машины.
Процесс загрузки оборудования обрабатываемыми деталями в общем случае включает в себя отделение деталей от пачки, транспортное перемещение, ориентацию, совмещение и фиксацию деталей.
После отделения от пачки детали транспортируют специальным транспортирующим механизмом (цепной транспортер с фиксаторами в нескольких позициях) от пачки к шьющей головке машины. Ориентация деталей по отношению к игле придает им необходимое для сборки положение с требуемой точностью. Совмещение срезов деталей в изготавливаемом узле обуславливается их взаимным положением в собранном виде. Фиксация деталей в рабочем органе (рамке) приспособления позволяет придать необходимую жесткость деталям и может быть выполнена после отделения деталей от пачки.
Активизируется автоматизация не только отдельных операций, но и отдельных этапов обработки. Так, влажно-тепловая обработка изделий проходит на автоматизированных линиях в автоматическом режиме; реализуется поузловая обработка на агрегатированных рабочих местах.
Совершенствуются схемы компоновки технологического оборудования на одном рабочем месте благодаря применению вращающих промышленных столов, смене головок на них и другим способам.
Швейные цеха, участки и склады обеспечиваются современными транспортными устройствами с автоматической подачей и адресованием изделий. Это позволяет ликвидировать ручной труд по транспортировке полуфабриката и готовых изделий, осуществить автоматическую подачу изделий в примерочные кабины, сохранить товарный вид изделий и повысить культуру производства.
АСУТП производства одежды
Внедрение направлений развития производства создает предпосылки для разработки гибкого автоматизированного производства швейных изделий, включающего в себя гибкие автоматические участки и гибкие производственные модули.
Гибкое автоматизированное производство - это линия, участок, цех или фабрика, функционирующая на основе программного управления оборудованием и технологическими процессами с помощью ЭВМ, благодаря чему перестраивается все оборудование в случае смены параметров обрабатываемых изделий.
Функционирование гибкого автоматизированного производства стало возможным на основе формирования задания системами САПР, АСТПП (автоматизированная система технологической подготовки производства) и АСУП (автоматизированная система управления производством), которые вместе формируют гибкую производственную систему (ГПС), - совокупность технологического оборудования и системы обеспечения его функционирования в автоматическом режиме, обладающая свойством переналадки оборудования при производстве изделий различного конструктивного исполнения в заданных пределах.
Исходным (начальным) уровнем в формировании ГПС является гибкий производственный модуль, а наиболее высоким - гибкий автоматизированный завод (фабрика).
Гибкий производственный модуль (ГПМ) - это ГПС, которая состоит из единицы швейного оборудования, автоматизированного устройства программного управления и средств автоматизации технологического процесса; автономно функционирует и может взаимодействовать с системами управления более высокого уровня (участка, цеха, фабрики).
Центр системы - главный компьютер, который контролирует и управляет поступлением товара на склад и по цехам производства.
В раскройном производстве предполагается использовать безнастилочный способ раскроя материала: материал раскраивается, проходя под раскройным ножом, управляемым программой одной из подсистем САПР. Это станет возможным, когда скорость раскроя возрастет в несколько раз. Применение многопортальных установок для скоростного раскроя выгоднее, чем использование настила в несколько слоев.
Технические средства роботизированной технологии швейных изделий
Переход к многостаночному обслуживанию оборудования это основной путь резкого снижения трудоемкости сборочных процессов швейного производства.
Увеличить время автоматического цикла работы швейного оборудования без снижения его производительности можно следующими методами: автоматизацией загрузки оборудования концентрацией операций на одной рабочей позиции, заменой ручной передачи полуфабрикатов между рабочими позициями на автоматическую. Эти три возможности могут быть реализованы соответственно созданием РТК, обрабатывающих центров и автоматических линий.
РТК - это совокупность единицы технологического оборудования, ПР и средств оснащения, автономно функционирующая и осуществляющая многократные циклы.
Возможны три основных способа создания РТК обработки и сборки швейных изделий.
При использовании первого способа РТК состоит из швейного полуавтомата или пресса-полуавтомата и ПР преимущественно с цикловой системой управления.
Второй способ создания РТК обработки и сборки деталей одежды предполагает наличие швейной машины с микропроцессорным управлением: автоматическим позиционированием иглы, обрезкой ниток, подъемом лапки, автоматическим отсчетом заданного числа стежков и ПР, в функции которого входит отделение деталей от пачки, установка их на рабочую позицию, перемещение деталей относительно шьющих органов машины, съем деталей и укладывание их в пачку.
РТК, созданный третьим способом, предназначен преимущественно для монтажных и отделочных участков и предполагает наличие ПР, надевающего полуфабрикат на манекен, транспортного устройства, перемещающего манекены между позициями обработки, и группы роботов, осуществляющих стачивание срезов деталей по пространственному контуру и влажно-тепловую обработку изделий. В этой схеме должны применяться ПР с числом степеней подвижности не менее шести и с адаптивными системами управления.
Рассмотренные способы создания РТК не исключают друг друга, а могут удачно сочетаться.
Автоматическая линия - это совокупность нескольких единиц технологического оборудования для осуществления определенного технологического цикла, ПР для передачи полуфабрикатов между единицами оборудования, средств контроля и оснащения, осуществляющая многократные - циклы. В швейных автоматических линиях, как правило, отсутствуют промежуточные заделы полуфабрикатов между единицами технологического оборудования. Производительность линии выше, чем РТК и обрабатывающих центров, но гибкость и надежность ниже, так как маршрут сборки практически не изменяется, а при выходе из строя любой единицы технологического оборудования останавливается вся линия.
РТК для обработки мелких деталей
РТК для прокладывания отделочных строчек по краю манжет и отлетов воротников с отрезной стойкой содержит швейный полуавтомат, укладчик обработанных деталей, манипулятор для отделения деталей от пачки и подачи в рабочую зону.
Производительность РТК - 300 деталей в час. Недостаток РТК - необходимость использования заготовок, подготовительных по строго определенной технологии. В РТК могут обрабатываться только обтачные манжеты с клеевыми прокладками определенной жесткости. Однако по формам и размерам деталей жестких ограничений нет.
РТК для обработки крупных деталей
Бельгийская фирма «Куртрей» разработала роботизированную установку «Джогаматик» для захвата и подачи в зону шитья крупных деталей.
Установка включает в себя два захватных устройства, смонтированных на планке, которая может перемещаться в вертикальной плоскости. Захватные устройства снабжены небольшими прямыми иглами, расположенными под углом к корпусу. Угол наклона игл и расстояние, на которое они выступают из корпуса, регулируются в зависимости от вида текстильного материала отделяемых деталей. С увеличением толщины и массы материала это расстояние увеличивается. Можно обеспечить и одновременный захват двух деталей соответствующей регулировкой величины выхода игл. Положение захватных устройств можно изменять, положение планки может регулироваться относительно края пачки деталей.
Установка имеет устройство для предварительного перекладывания пачки деталей, лежащих «лицом к лицу», а также для развертывания деталей, сложенных пополам. Разработаны два варианта установки - Т-102 и Т-104.
РТК Т-102 применяется для выполнения операции «подогнуть край и проложить строчки по краю накладного кармана». Используется двухигольная швейная машина цепного стежка, оснащенная направителем и автоматическим приспособлением для отрезки ниток. Одна сторона заготовки продвигается по направителю. Ремень транспортирующей системы расправляет деталь, чтобы избежать образования морщин. Точную подачу детали в зону шитья контролирует фотоэлемент.
РТК Т-104 предназначен для обработки крупных деталей (например, половинок джинсов). Он снабжен тремя захватными устройствами и обеспечивает подачу 100 деталей в минуту.
Используя совместно РТК Т-102 и Т-104, можно скомпоновать установку для сборки деталей (например, для настрачивании кармана на половинки джинсов). Установка может работать с различными материалами (от сорочечных поверхностной плоскостью 80 г/м2 до тяжелых пальтовых тканей).
РТК для сборки деталей
Роботизированные установки фирмы «Майер» (ФРГ) марки «Робот-Текс» предназначены для дублирования деталей с клеевой прокладкой. РТК состоит из дублирующего процесса проходного типа с укладчиком сдублированных деталей и промышленного робота.
«Робот-Текс» в состоянии обеспечить надежное поштучное отделение с последующим совмещением деталей и прокладок различной толщины и поверхностной плотности. Одновременно с отделением деталей может осуществляться их маркировка с помощью дополнительного устройства.
Единственным РТК, осуществляющим пространственную сборку деталей, является роботизированная установка фирмы «Джуки» (Япония), предназначенная для втачивания рукавов в проймы пиджака.
Она содержит объемный манекен и пространственные шаблоны для рукавов, установленные на общем основании, а также ПР 3 с шестью степенями подвижности, несущий шьющую головку. По верхним срезам шаблонов и на проймах манекена установлены раздвижные зажимы.
Оператор надевает вывернутый на изнаночную сторону пиджак на манекен. Его проймы фиксируются зажимами, которые несколько растягивают проймы. На шаблоны оператор надевает рукава, верхние срезы которых также фиксируются зажимами. Затем начинается автоматический цикл работы РТК.
Один оператор в состоянии обслуживать несколько таких РТК. В них используются ПР с контурной системой управления, предполагается создать систему автоматического распознавания срезов изделия.
Широкому использованию такого РТК в промышленности препятствует несколько причин. Во-первых, возникает необходимость в предварительном присборивании оката рукава, которому заранее придается пространственная форма. Во-вторых, соединяемым срезам необходимо придать дополнительную жесткость. Это достигается предварительным прокладыванием клеевой кромки, что приводит к дополнительным трудозатратам и приемлемо далеко не для всех видов изделий.
Роботизированные линии
Современные роботизированные линии представляют собой агрегаты, в которые входит несколько единиц технологического оборудования, причем загрузка линии осуществляется, как правило, оператором поштучно вручную, а дальнейшая передача от позиции к позиции, обработка и съем продукции выполняются автоматически. В наиболее распространенных линиях агрегатированы 2-4 швейных полуавтомата или пресса-полуавтомата.
Наибольшее распространение получили линии для изготовления манжет, воротников и полочек сорочек, карманов джинсов и брюк.
Манипуляторы для укладывания полуфабрикатов в пачку
Устройства для укладывания деталей швейных изделий предназначены для вывода деталей из рабочей зоны и укладывания их в пачку. Исходя из назначения и конструкции этих устройств, их правомерно рассматривать как простейшие автоматические манипуляторы. Они содержат от одного до пяти исполнительных механизмов, в основном пневмоцилиндров, а их функционирование описывается жесткой последовательностью команд.
Конструкция этих устройств определяется, прежде всего, габаритами деталей, укладываемых в пачку, и контурами обработки деталей. Исходя из этих признаков, можно выделить три группы устройств:
1. Укладчики мелких деталей.
2. Укладчики деталей большого габарита после обработки длинных контуров.
3. Укладчики деталей большого габарита с малым контуром обработки.
6. ГЛОССАРИЙ
Автоматизированные швейные машины – машины, имеющие такие средства автоматизации, как автоматическое устройство обрезки нитки, автоматизированный подъем прижимной лапки, автоостановка машины в конце операции и т.п.
Вал - деталь, которая поддерживает вращающуюся деталь и передает вращающее воздействие от одной части механизма к другой.
Внутрицеховые транспортные средства служат для передачи сырья или полуфабрикатов между рабочими местами в цехе.
ВТО швейных изделий - специальная обработка деталей или изделия влагой, теплом и давлением с помощью специального оборудования.
Втулка – деталь цилиндрической формы, служит для удержания валов и осей.
Вылет рукава швейной машины - расстояние от иглы до места стыковки вертикальной части рукава с платформой машины.
Высокоскоростные швейные машины – машины, скорость образования стежков которых свыше 5000 в 1 мин.
Гибкое автоматизированное производство - это линия, участок, цех или фабрика, функционирующая на основе программного управления оборудованием и технологическими процессами с помощью ЭВМ, благодаря чему перестраивается все оборудование в случае смены параметров обрабатываемых изделий.
Зубчатая рейка – рабочий орган швейной машины, который служит для захвата материала и перемещения его на длину стежка.
Игла – рабочий орган швейной машины, предназначенный для проведения нитки через материал
Кинематическая схема механизмов машины - упрощенное представление деталей механизмов для отображения структуры и условий преобразования и передачи воздействий.
Машина-автомат - швейная машина, выполняющая всю технологическую операцию в автоматическом цикле, включая подачу, съем и укладку в пачку обрабатываемых деталей.
Машины-полуавтоматы – швейные машины, выполняющие часть технологической операции в автоматическом режиме.
Межцеховые транспортные средства обеспечивают передачу сырья, полуфабриката или готовых изделий между цехами.
Механизм машины - совокупность деталей машины, приходящих в движение от взаимодействия друг с другом.
Номер швейной иглы – показатель сотой части её диаметра, выраженный в мм.
Низкоскоростные швейные машины – машины, скорость образования стежков которых ниже 2500 в 1 мин.
Нитепритягиватель – рабочий орган швейной машины, который служит для уменьшения натяжения игольной нитки при ее перетягивании иглой и челноком под игольную пластину, вытягивания из челночного устройства и затяжки в стежке
Обмеловка - один из процессов подготовительно-раскройного производства, который состоит в раскладывании и обмеливании (обводке) на ткани или бумаге лекал в соответствии с экспериментальной раскладкой.
Ось - деталь для поддержания другой детали или для соединения одной детали с другой.
Паровоздушный манекен – оборудование для отделочных операций при влажно-тепловой обработке плечевых бельевых, трикотажных изделий, женского демисезонного пальто, брюк.
Планово-предупредительный ремонт – система организационных и технических мероприятий по уходу, надзору, обслуживанию и ремонту оборудования, проводимых по заранее разработанному плану с целью обеспечения полной его работоспособности и максимальной производительности.
Прижимная лапка – рабочий орган швейной машины для прижатия с силой материала к зубчатой рейке при его транспортировании и к игольной пластине - при отсутствии транспортирования.
Приспособления малой механизации – различные лапки и приспособления к швейным машинам, позволяющие повысить производительность труда, улучшить качество обработки изделий.
Пульверизатор – приспособление для увлажнения швейных изделий в процессе влажно-тепловой обработки.
Рабочие органы или рабочие инструменты машины - детали швейной машины, непосредственно участвующие в образовании стежка или строчки.
Регулятор натяжения – рабочий орган швейной машины, с помощью которого создается и регулируется натяжение игольной нитки.
Рычаг - деталь удлиненной формы с точкой опоры, относительно которой она вращается от воздействия на одну ее часть другой детали или оператора; вторая часть рычага приводит в движение другие детали.
Светокопии представляют собой копии экспериментальных раскладок лекал в натуральную величину, выполненные на светочувствительной бумаге с помощью специального оборудования.
Соединительное звено - деталь, служащая для подвижного соединения деталей и передачи колебательных движений между ними.
Специализированные швейные машины – машины, обычно созданные на базе машин общего назначения и имеют технологическую специализацию (для стачивания с одновременной обрезкой края материала, для стачивания деталей двумя параллельными строчками и др.).
Специальные швейные машины – машины, имеющие особую конструкцию для выполнения определенной технологической операции.
Транспортное оборудование - оборудование для перемещения деталей изделия, полотен между цехами и внутри цеха между рабочими местами.
Технологическое оборудование - оборудование, которое непосредственно задействовано в осуществлении технологических операций в цехе
Узел швейной машины - совокупность деталей, выполняющих часть общей задачи, которую осуществляет в целом механизм или устройство.
Универсальные швейные машины – машины, предназначенные для выполнения широкого перечня технологических операций.
Устройство в машине - обособленная часть деталей, имеющих единое функциональное назначение.
Челночное устройство – рабочий орган швейной машины, необходимый для захвата игольной петли и проведения через нее нитки со шпульки.
Шатун механизма - деталь, имеющая не менее двух отверстий, в которые вставляются другие детали; служит для преобразования вращательного движения ведущей детали в колебательные движения ведомой, т.е. той детали, которая приводится в движение.
Швейная машина - оборудование, предназначенное для соединения и обработки деталей швейных изделий и имеющее иглу в качестве основного инструмента для выполнения операции.
Эксцентрик - деталь цилиндрической формы, у которой геометрический центр окружности не совпадает с ее осью вращения.
Эксцентриситет - величина смещения центра от оси вращения.
Электропривод - устройство для включения, останова и регулирования частоты вращения главного вала.
Учебно-методическое издание
Оборудование предприятий легкой промышленности
Автор-составитель:
Ирина Борисовна Соловьева
Учебно-методический комплекс
дисциплины
С
дано в набор 21.01.09. Подписано в печать 23.03.09.Формат 60х90/8. Гарнитура Times. Бумага офсетная. Печать оперативная.
Усл. печ. л. 11,9 Тираж 50 экз.
Заказ 2336, с. (сп.) 2156.
Р
едакционно-издательский отдел Бийского педагогического государственногоуниверситета им. В.М. Шукшина - 659333, г. Бийск, ул. Короленко, 53.
УППЛ Бийского педагогического государственного
университета им. В.М. Шукшина – 659333, г. Бийск, ул. Короленко, 55/1.
