Разработка компоновки роботизированного технологического комплекса

 

Для определения длительности цикла работы комплекса с учетом перекрытия (совмещения) времени выполнения отдельных приемов и действий необходимо построение циклограммы работы РТК. Циклограмму строим в масштабе 1c = 1 мм в соответствии с разработанным алгоритмом работы. Циклограмма представлена на рис. 5.1:

 

 

Рис. 5.1. Циклограмма работы РТК

 

Определяем длительность цикла работы:

 мин

 

6. Расчет производительности комплекса

 

Штучная (цикловая) производительность РТК рассчитывается по формуле [3]:

 

где - фактическое время работы РТК за определенный период времени, ч;

- длительность цикла,  мин.

Тогда номинальная сменная производительность:

 

Принимаем .

С учетом количества оборудования в РТК:

 шт

Фактическая производительность (с учетом внецикловых потерь):

 

где - коэффициент использования; принимаем .

Получим:

  шт

Сравним полученный результат с требуемой производительностью, для чего предварительно определим такт выпуска по формуле:

 

где - суммарный объем выпуска по всей номенклатуре деталей, закрепленных за РТК, шт;

 - эффективный годовой фонд времени работы оборудования:           

3975 - для двухсменного режима работы РТК;

5120 - для трехсменного режима работы РТК.

Для двухсменного режима работы РТК:

 

для трехсменного работы РТК

 

Требуемая  производительность:

 

 

Следовательно, фактическая производительность РТК обеспечивает производство всей номенклатуры деталей при двусменном режиме работы оборудования. 

Предположим, что три станка с ЧПУ обслуживаются одним рабочим. Тогда время цикла:

 

где - максимальное оперативное время работы станков объединенных в многостаночный комплекс;

 – вспомогательное время;

 - время холостых ходов;

- коэффициент многостаночного  обслуживания , k = 1,2.

Получим:

 мин

Фактическая производительность:

 

Повышение производительности при использовании промышленного робота:

 

 

 

7. Расчет магазина-накопителя

 

Одним из важнейших видов вспомогательного оснащения РТК, во многом определяющих компоновку и эффективное использование, являются транспортно-накопительные и загрузочные устройства. Они обеспечивают накопление деталей (заготовок) для автономной (автоматической) работы комплекса, их поштучную выдачу в зону действия ПР. Основная роль загрузочных устройств заключается в подаче заготовок и деталей в ориентированном положении в рабочую зону оборудования или под схват промышленного робота. Нашли применение самые разнообразные конструкции загрузочных устройств, которые могут быть разделены на три основных класса: магазинные загрузочные устройства, бункерные и вибрационные.

Магазинные загрузочные устройства включают комплекс функциональных механизмов, осуществляющих накопление и выдачу заготовок и деталей на исходную позицию.

Для накопления и выдачи объемных заготовок и деталей типа тел вращения (гладких цилиндров, стержней, ступенчатых валиков, конических роликов и т.п.) чаще всего применяются лотковые магазинные загрузочные устройства. Перемещение в таких загрузочных устройствах осуществляется под действием сил тяжести самих заготовок и деталей. В зависимости от конфигурации лотка магазинные устройства можно подразделить на прямолинейные, изогнутые, спиральные и змейковые и т.д.

После захвата заготовки или детали промышленным роботом все последующие под действием силы тяжести подвигаются на шаг и очередная из них занимает положение на исходной позиции.

При разработке загрузочных и транспортно-накопительных устройств необходимо обеспечить выполнение следующих требований:

В основу определения ёмкости накопителей РТК заложен принцип непрерывной автономной работы комплекса в автоматическом режиме не менее половины смены, то есть четырёх часов:

 

где - сменная производительность деталей (изделий) в смену.

Окончательно получаем

Расчетная схема магазина-накопителя представлена на рис. 7.1 условными обозначениями:

Нз – высота одного наклонного участка лотка;

- общая  высота зигзагообразных участков  лотка;

Нмин – минимальное расстояние от механизма поштучной выдачи заготовок (отсекателя) до пола цеха;

Н – полная высота магазина-накопителя;

L – длина магазина-накопителя;

- угол  наклона зигзагообразной части  лотка.

Рис. 7.1. Магазин-накопитель заготовок

 

Одной из главных характеристик лотка, определяющих его работоспособность и габаритные размеры, является угол наклона. Исходя из практических соображений и рекомендаций, можно принять значение угла . Установим длину магазина-накопителя L=1000 мм. Диаметр заготовки Dз=41 мм.

На одном наклонном участке лотка может разместиться z заготовок:

 

 

При требуемой емкости Емн магазина-накопителя количество зигзагообразных участков кз составит:

 

Общая высота зигзагообразных участков Нз составит:

 мм

 мм - высота от пола до шпинделя станка.

Полная высота магазина-накопителя:

 мм

Принимаем ширину лотка магазина накопителя равной 300 мм.

 

 

Список использованных источников

 

1. Технологические основы гибких производственных систем. Методические указания к проведению практических занятий, выполнению контрольной работы и индивидуальных заданий для студентов  направлений 150700.62, 151900.62/ Моисеев Ю.И.. - Курган: Курганский государственный уни-верситет, 2014. - 31с.
2. Промышленные роботы в машиностроении: Альбом схем и чертежей: Учеб. пособие для технических вузов/ Под общ. ред. Ю.М. Соломенцева – М., «Машиностроение», 1986. – 140с.
3. Промышленные роботы: Справочник. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1988. – 392с.