Автоматизированная транспортно-складская система (АТСС), используемая в ГПС, − система взаимосвязанных автоматизированных транспортных и складских устройств для укладки, хранения, временного накопления, разгрузки и доставки предметов труда и технологической оснастки.

Характер производственных процессов в ГПС − стохастический (неопределенный) в связи с тем, что при выпуске многономенклатурной продукции мелко- или среднесерийными партиями невозможно обеспечить одинаковое или кратное время обработки деталей на разных станках; неодинаково и время простоев станков, необходимое для их переналадки, и т. д. Поэтому АТСС наравне с основными задачами, указанными ранее, используют также для сглаживания прерывистости и временной неравномерности процессов механической обработки в гибких производственных системах.

К основным функциям АТСС в общем случае можно отнести:

Классификация технических средств ATCС представлена на
рис. 8.

Рис. 8. Классификация технических средств АТСС

Под транспортными средствами, входящими в состав ATCС, понимается транспорт, функционально взаимосвязанный с основным и вспомогательным оборудованием ГПС и обеспечивающий перемещение заготовок, обрабатываемых изделий, режущих инструментов, сменных агрегатов к узлов, необходимых для осуществления ТП в ГПС в автоматическом или автоматизированном режиме.

Основное назначение транспортных роботов: транспортирование грузовых единиц; загрузка-выгрузка приемных устройств технологического оборудования, транспортных механизмов; распределение грузовых единиц между основным технологическим оборудованием.

В мировой практике при организации АТСС наиболее широко применяют напольные безрельсовые автоматические тележки (электроробокары) благодаря простоте сооружения транспортных путей, оснащению тележек устройствами автоматизации погрузочно-разгрузочных операций. Транспортные роботы, например, на автосборочном заводе фирмы VOLVO (Швеция) оборудованы подъемными и подъемно-поворотными столами, выдвижными штангами для подъема и фиксации на нужной высоте поддонов с грузами или кассет с заготовками. Подобные автоматические тележки разработаны и в нашей стране ("Электроника" грузоподъемностью 500 кг). Применяются автоматические транспортные тележки и грузоподъемностью от 50 кг до нескольких тонн. На тележке конструкции Института атомной энергии имени И.В. Курчатова установлен робот, который кроме погрузочно-разгрузочных работ выполняет функции станочного загрузочного робота. Оптоэлектронная система маршрутослежения тележки состоит из световых маяков, расположенных в строгой последовательности на потолке производственного помещения, и датчиков на приборах, установленных на роботе. Во время движения тележка ориентируется на световые маяки, а при точном позиционировании − на специальные метки, нанесенные на оборудовании. Спутники с изделиями, устанавливаемые на приемный стол тележки, робот может сдвигать на стол станции выгрузки. Оригинальная конструкция шасси позволяет двигаться тележке не только вперед по трассе, но и смещаться вбок, разворачиваться на месте, двигаться под любым углом к оси платформы.

Оптоэлектронные системы маршрутослежения создают, используя также специальные световые полосы (флуоресцентные, светоотражающие металлизированные или металлические; белые с черной окантовкой), наносимые на дорожное покрытие. Тележки в этом случае оснащают специальными датчиками.

На практике, помимо оптоэлектронных систем, применяют электромеханические и индуктивные системы слежения.

Электромеханические системы предусматривают использование в дорожном покрытии направляющей шины или паза, по которому перемещается ролик, закрепленный на откидном кронштейне и связанный, как правило, с передним управляемым колесом.

При индуктивных (электромагнитных) системах слежения тележка движется вдоль металлической полосы, смонтированной вдоль трассы на поверхности дорожного покрытия. Под передней частью тележки располагаются датчики слежения. Ток низкой частоты пропускается через провода наведения, которые прокладываются под полом. На тележке установлены две катушки датчиков. Путем усиления разности напряжений, индуктируемых в этих катушках, осуществляется автоматическое рулевое управление тележкой.

Важная организующая роль в АТСС принадлежит складам. Автоматический склад может состоять из различных сочетаний следующих технологических участков: зоны хранения грузов; участков приема и выдачи грузов на внутризаводской транспорт; участка укладки деталей или изделий в транспортно-складскую тару; участка приема и выдачи грузов из зоны хранения; участка приема и выдачи грузов из зоны хранения; участка приема и выдачи грузов на внутрисистемный транспорт ГПС.

В зависимости от конструктивных особенностей и технической оснащенности можно выделить следующие основные типы автоматических складов: с клеточными стеллажами и автоматическим стеллажным краном-штабелером; с клеточными стеллажами и автоматическим мостовым краном-штабелером; с гравитационными стеллажами и автоматическими стеллажными кранами-штабелерами (каретками-операторами); с автоматическими элеваторными стеллажами; автоматический подвесной склад обычно в сочетании с подвесным толкающим конвейером, имеющим автоматическое адресование грузов.

Схемы основных типов стеллажных складов показаны на рис. 9. В автоматическом производстве наиболее широко применяют склады с автоматическими стеллажными кранами-штабелерами (рис. 9, а), поскольку они занимают мало места, имеют высокую производительность и более легко поддаются автоматизации. Их недостаток заключается в том, что грузоподъемность одной секции невелика, особенно при небольшой высоте помещения. Чтобы получить достаточную вместимость склада, требуется сооружать длинные стеллажи, что не всегда приемлемо из-за планировки цеха и, кроме того, приводит к снижению производительности крана-штабелера вследствие больших расстояний перемещения.

При единичном и мелкосерийном производстве целесообразно применять стеллажные склады с автоматическими мостовыми кранами-штабелерами (рис. 9, б).

Рис. 9. Схемы основных типов стеллажных складов:

Автоматизированные склады с гравитационными стеллажами (рис. 9, в) используют в тех случаях, когда при незначительной номенклатуре грузов требуются сравнительно большие запасы материалов, полуфабрикатов и др.

Склады с автоматизированными и механизированными элеваторными стеллажами целесообразно применять при малых грузопотоках, небольших сроках и запасах хранения грузов и малых размерах самих деталей и изделий.

К геометрическим и скоростным характеристикам кранов-штабелеров предъявляются следующие требования. Геометрические характеристики кранов-штабелеров должны обеспечить наиболее полное использование объемов хранения. Чтобы производительность кранов-штабелеров была высокой, скорости передвижения по горизонтали и вертикали должны быть достаточно большими.

Вспомогательные перегрузочные устройства предназначены для приема грузов с внутризаводского транспорта на склады ГПС, выдачи груженых поддонов со склада на транспортную систему ГАП или в обратном направлении. К ним относятся консольные столы и накопители, встроенные в конструкции стеллажей; поворотные и многопозиционные столы и тележки; роликовые и цепные конвейеры; опускные и подъемные секции; толкатели и др. Перегрузочные устройства автоматических складов могут быть оснащены аппаратурой для автоматического контроля массы и габаритных размеров грузов, а также приспособлениями для укладки деталей в тару, ориентирования деталей, подсчета числа деталей, изделий и целых поддонов.

Основная задача накопительных систем - обеспечить хранение у станков (или на участке) необходимого количества заготовок, режущего и вспомогательного инструмента, технологической оснастки, сменных узлов и агрегатов станков и других элементов материального потока, обеспечивающего нормальное функционирование ГПС.

На практике получили распространение комбинированные накопительные системы, обеспечивающие как централизованное (в общем складе ГПС), так и децентрализованное (непосредственно у станков) хранение.

Корпусные детали, изготовляемые с применением приспособлений-спутников, хранятся в сборе с ними в многоярусных магазинах.

Более сложны магазины для хранения деталей типа тел вращения. Такие магазины снабжены сменными или регулируемыми поддонами, в которых на унифицированных элементах (призмах, втулках, патронах и т. д.) находятся заготовки. Обычно поддоны хранятся стопками (штабелями), поддоны могут оснащаться приводом для их выдвижения.

Наибольшее распространение получили следующие виды магазинов с передвижными поддонами: магазины, обеспечивающие поштучное хранение поддонов, не укладывающихся в штабеля; магазины, где поддоны хранятся в штабелях (перемещение поддонов осуществляется штабелями, которые доставляется в подготовительную позицию рядом со станком для загрузки-выгрузки); магазины передвижного типа, которые сами перемещаются к стайку (заготовки хранятся в поддонах, выдаваемых поштучно).