Автоматические линии гальванообработки (АЛГ) предназначены для нанесения гальванических, химических и анодно-оксидных покрытий. В зависимости от принципа перемещения обрабатываемых деталей различают АЛГ с жестким циклом управления и с гибким (нежестким) программным управлением.

Линии с жестким единичным циклом характеризуются тем, что последовательность выполнения технологических операций жестко определена конструкцией АЛГ и обрабатываемые детали транспортируются только в одном направлении; поэтому число

ванн линии, в том числе промывочных, соответствует числу операций технологического процесса. Так как линия работает при постоянной скорости и характеризуется постоянным ритмом, то для достижения одинаковой длительности обработки часто увеличивают продолжительность коротких вспомогательных операций. Несмотря на ограниченную технологическую гибкость такие линии вследствие их высоких производительности и надежности, получили наибольшее применение в массовом и крупносерийном производствах, т. е. в случаях, когда необходима массовая обработка деталей, изготовляемых в течение длительного периода по неизменным чертежам.

Автоматы с нежестким единичным циклом (гибким программным управлением) характеризуются: наличием отдельных автооператоров, не связанных один с другим и управляемых командоаппаратами в соответствии с программой; высокой технологической гибкостью, возможностью выполнения одним автоматом нескольких видов покрытий по разным технологическим процессам, возможностью быстрой перенастройки автомата с одного вида покрытия на другой.

Принцип действия автооператорных линий состоит в следующем. Вдоль ванн по направляющим перемещаются автооператоры, которые переносят подвески или барабаны с деталями из ванны в ванну в соответствии с технологическим процессом. Автооператор выполняет горизонтальное и вертикальное (подъем и опускание) перемещения. Каждое движение осуществляется индивидуальным приводом, состоящим из электродвигателя и редуктора.

Применительно к автоматическим линиям гальванообработки в зависимости от информационно-управляющих систем и средств программного обеспечения термины автооператор и промышленный робот по сути идентичны.

Под термином автооператор понимают (ГОСТ 25686-85) автоматическую машину, состоящую из исполнительного устройства в виде манипулятора (или совокупности манипулятора и устройства передвижения) и неперепрограммируемого устройства управления.

Промышленный робот - это автоматическая машина, стационарная или передвижная, состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора с несколькими степенями подвижности, и перепрограммируемого устройства программного управления для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций. Перепрограммируемость – свойство промышленного робота заменять управляющую программу автоматически или при помощи человка-оператора.

Автоматические линии с программным управлением обеспечивают: неодновременный перенос подвески или барабана с деталями из одних ванн в другие; различной длительности выдержку подвески с деталями в ванне; обработку деталей на подвеске без ее перемещения транспортным устройствами (автооператорами). Ванны автоматической линии с программным управлением, скомпонованные в том или ином порядке, обслуживаются одним или несколькими автооператорами, которые перемешаются в соответствии с заданной программой по направляющим, расположенным сверху или сбоку от ванн. Автооператоры поднимают, переносят из ванны в ванну и опускают подвеску или барабан в соответствии с программой, вносимой в командоаппарат или ЭВМ.

Конструкции автооператоров и схемы их перемещений могут быть разнообразными. Основные преимущества применения автооператоров тельферного типа (например, промышленного робота модели ГМ 500Ц 02.01): компактность планировочных решений размещения оборудования, удобство профилактического обслуживания и ремонта ванн и отдельных систем линии гальванообработки; небольшая металлоемкость автоопертгоров и линии в целом.

Для перемещения автооператоров портального типа (состоит из металлоконструкции, грузоподъемного механизма и механизма передвижения) применяют двухрельсовый путь, который укрепляют непосредственно на бортах ванн, что несколько увеличивает габаритные размеры линии.

Во время обработки деталей в ваннах автооператор может отсоединяться от подвески или барабана (приспособления), освобождаясь для проведения операций транспортирования в других ваннах; поэтому автооператор снабжен механизмами захвата или зажима штанг приспособлений. При отсутствии таких механизмов приспособления в течение всего периода обработки соединены с автооператорами. Подобные автоматические линии имеют замкнутую трассу перемещения; их применяют, когда продолжительность наиболее длительной операции невелика по сравнению с продолжительностью остальных операций. В зависимости от того, отсоединяются автооператоры от штанг или нет, автоматические линии рекомендуется делить на расцепляемые и нерасцепляемые. В зависимости от числа автооператоров автоматические линии делят на однооператорные и многооператорные. Автоматические линии могут быть однопроцессными и многопроцессными. К последним следует относить и автоматические линии для нанесения покрытия по одному и тому же технологическому процессу, но на слои различной толщины.

Нерасцепляемые автоматические линии с одним автооператором не всегда целесообразно применять, поскольку изменение времени выдержки в любой из ванн, а также порядка следования автооператора не позволяет увеличить производительность.

По принципу захвата приспособлений с деталями на штанге расцепляемые автоматические линии делят на расцепляемые автоматические линии с верхним холостым ходом автооператора и расцепляемые автоматические линии с нижним холостым ходом автооператора. Первые из этих линий снабжены специальными приспособлениями (захватами) для зажима штанг. При переносе подвесочного устройства с деталями автооператор совершает следующий цикл движений: горизонтальное перемещение на позицию (холостой ход), опускание и зажим штанги, подъем, выстой на позиции для стекания раствора, перемещение на другую позицию, останов, опускание, расцепление с подвесочным устройством (для расцепляемых автооператоров), отход на следующую позицию.

В расцепляемых автоматических лилиях с нижним холостым ходом автооператор совершает холостой ход в нижнем опушенном положении: при этом зажим штанги не требуется. Цикл движения автооператора: горизонтальное перемещение на позицию (холостой ход), подъем (извлечение приспособлений с деталями из ванны), горизонтальное перемещение в следующую ванну, опускание в нее, горизонтальный ход в нижнем положении. В этом случае для перемещения подвески с деталями требуется меньше холостых движений автооператора, а захваты по конструкции проще, чем зажимные приспособления, требующие специального привода; однако надо учесть, что фиксация автооператора на позиции должна быть более точной. После опускания подвески в следующую ванну автооператор совершает дополнительно небольшой ход вниз, в результате чего захваты отсоединяются от кронштейнов штанги.

Конструктивно автоматические линии могут быть выполнены как с верхним, так и с боковым расположением автооператора. Автоматические линии с боковым расположением автооператора применяют для транспортирования относительно легких грузов. Для перемещения тяжелых грузов лучше использовать автооператоры с верхним расположением рельсовых путей. Автоматические линии этого типа у каждой позиции имеют путевые конечные выключатели или упоры. При верхнем расположении автооператоров эти элементы размещены высоко над ваннами, что создает некоторое неудобство при обслуживании. Автоматические линии с боковым расположением автооператора занимают несколько большую площадь, но более удобны для обслуживания.

Компоновка автоматических линий зависит от планировки цеха, характера технологического процесса, числа и типа автооператоров. Линии могут быть прямыми (одно- и двухрядными), круглыми, овальными, угловыми (удобно для установки вдоль стен цеха, образующих угол).

Многопроцессные автоматические линии выполняют с разветвленной трассой перемещения подвесок с деталями по ваннам покрытия и общей трассой на участках ванн предварительной и окончательной обработок.

Наиболее важные параметры автооператоров, определяющие их функциональную и технологическую универсальность, надежность и безопасность работы: номинальная грузоподъемность; погрешность позиционирования (основной параметр автооператоров, манипуляторов, транспортно-загрузочных промышленных роботов и других механизмов, оснащенных позиционными системами управления); максимальные скорость и ускорение;

Погрешность позиционирования определяет степень отклонения заданной позиции исполнительных механизмов автооператора от фактической при многократном перемещении подвесочных устройств заданной массы. На погрешность позиционирования влияют грузоподъемность автооператора, конструкция и кинематика исполнительного механизма, техническая характеристика привода и системы управления и другие факторы. Заслуживают внимания способ снижения погрешности позиционирования (А.с. 850761 СССР, МКИ³ C 25 D 19/00) особенно при высоких скоростях горизонтального перемещения, совмещением электродинамического торможения тиристорным электроприводом с электромеханическим тормозом, исключающим колебания автооператора.

Разработана автоматическая линия с консольным автооператором, погрешность позиционирования которого при горизонтальном перемещении составляет ± 10 мм. Основные технические характеристики автооператора:

По сравнению с аналогичной известной конструкцией автоматической линии Модуль-Х фирмы Ерко лимитед (Великобритания) конструкция АЛГ с консольным автооператором отличается повышенной надежностью, более технологична в изготовлении, монтаже и эксплуатации, имеет меньшие габаритные размеры, удобное расположение направляющих горизонтального перемещения автооператоров и усовершенствованная конструкция автооператоров определили уменьшенную металлоемкость, повышенную жесткость и улучшенный внешний вид автомата. Упрощение конструкции модульного каркаса обусловило сокращение числа отдельных частей модуля. Простота и технологичность конструкции АЛГ позволяет изготовлять ее в цехах нестандартного оборудования.

Для тельферного (ГМ 500Ц 02.01) и портального (ГМ 500Ц 03.01) промышленных роботов, применяемых в гальваническом производстве допускаемая погрешность позиционирования составляет ±50 мм при скорости горизонтального перемещения 15-30 м/мин.

Максимальная скорость горизонтального перемещения автооператора обычно ограничена при заданной грузоподъемности, инерционными усилиями, возникающими в начале движения автооператора и в момент его останова и существенно влияющими на устойчивость подвесочного устройства с деталями и погрешность позиционирования. Увеличение скорости перемещения, с одной стороны, уменьшает время перемещения, с другой - увеличивает, при заданной интенсивности торможения и разгона, время торможения и разгона до номинальной скорости.