Станки  расположены в линию и сгруппированы  по технологическому принципу. Стеллаж вместимостью 168 ячеек двухрядный одноярусный вытянут вдоль всей линии станков. По другую сторону стеллажа располагаются четыре позиции: две из них выполняют со¬вмещенные функции загрузки и разгрузки спутников, две другие выполняют контроль деталей. С каждой стороны стеллажа перемещаются по одному штабелеру одинаковой конструкции, которые передают спутники со стеллажа на станки или на позиции загрузки-разгрузки и контроля обратно.

 

     5. Определение структуры и состава автоматической системы инструментального обеспечения

 

     В состав АСИО входят: центральный магазин  инструментов и транспортные механизмы  в виде роботов - автооператоров по обслуживанию станочных магазинов-инструментов и линий накопителя центрального магазина инструментов. Выбранная для разработки структура АСИО показана на рис. 5.1. 

     

     Рис. 5.1 – Схема компоновки АСИО ГПС корпусных деталей, принятая для разработки:

     ИЦ-1, ИЦ-2 - линии накопителя центрального магазина инструментов; АИ-1 - робот-автооператор со стороны станочного комплекса СТ-1 - СТ-7; АИ-2, АИ-3 - роботы-автооператоры между линиями накопителя; ЗП - переходная зона роботов АИ-2 и АИ-3; Д - инструментальное гнездо с кодовым устройством; К1, К2 - подъемные кассеты инструментов

     5.1 Определение вместимости центрального магазина инструментов

 

     На  станочном комплексе осуществляется обработка деталеустановок Кдет=152 наименований. Средняя трудоемкость обработки одной деталеустановки составляет tоб = 0,75 ч. Принимаем среднее время обработки одним инструментом tин = 4 мин и среднее число дублеров инструмента на каждую деталеустановку

     nд = 2.

     Число основных инструментов и их дублеров для обработки месячной программы  деталеустановок на станочном комплексе  составит: 

          (5.1) 

     Число дублеров инструмента для обработки  месячной программы деталеустановок 

          (5.2) 

     Суммарное число инструментов, необходимых  для обработки 152 наименований деталей  составит в месяц: 

         (5.3) 

     Определив число необходимых инструментов на комплексе Kин, можно рассчитать размеры стеллажа инструментов. При двухрядном расположении стеллажа длина склада Lск:

     В каждом из магазинов станков комплекса  располагается по 60 инструментов. Таким  образом, в магазинах семи станков можно расположить 60⋅7 = 420 инструментов. Оставшиеся 2000 − 420 = 1580 инструментов при длине инструментального склада lc = 50 м и шаге между инструментальными гнездами tг = 125 мм можно расположить в центральном магазине инструментов, для чего потребуется число рядов накопителей инструмента:

     

     Расположение  склада инструментов при одноярусном двухрядном накопителе (рис. 4.6) – наиболее удобном для обслуживания. При такой компоновке в центральном магазине может находиться:

     

     Оставшиеся 1580-800=780 инструментальные наладки следует  расположить в специальном отделении  для подготовки инструмента и по мере возникновения необходимости подавать их в центральный магазин вместо выводимого для осуществления обработки деталей. Ввод и вывод инструментов из центрального магазина осуществляется подъемными инструментальными кассетами К1, К2, к которым инструмент подается из отделения его подготовки (см. рис. 4.6).

     5.2 Определение производительности подвижных инструментальных кассет

 

     Для установки Kин=2000 инструментов, необходимых для обработки деталей, и последующей их замены при запуске деталей полумесячными партиями (m =1,5 ) расчетная производительность кассет составит: 

         (5.4) 

     Среднее время работы инструмента составляет tин = 4 мин, время его смены tсм = 2,5 мин. Таким образом, при среднем времени нахождения в комплексе каждого инструмента мин за один час надо сменить

     

     При периодичности подъема кассеты  в один час принимаем число  подвижных кассет равным двум по пять гнезд в каждой кассете (см. рис. 5.1).

 

     5.3 Расчет числа роботов-автооператоров, расположенных со стороны станков

 

     

     Рис. 5.2 – Предварительная схема компоновки АСИО с центральным складом-накопителем инструментов:1, 2 – накопители инструментов; 3, 4 – роботы-автооператоры доставки инструментов, расположенные соответственно со стороны станков РО-1 и между накопителями РО-2; 5 – подъемная кассета инструментов К1; 6 – станочный комплекс ГПС 

     Для обработки деталей всех наименований Kин=2000 инструментов. Коэффициент, учитывающий партионность запуска, равен m =1,5. Число неразмещающихся инструментов в магазинах комплекса составляет на одновременно обрабатываемые деталеустановки. Одновременно на комплексе находятся в обработке nд = 3 деталеустановки. Число дополнительных инструментов составит: 

         (5.5) 

     Суммарное число смен инструмента на комплексе  в течение месяца 

        (5.6)

     Принимаем: tк=0,15 мин; lср=20 м; tв=tп=0,2 мин; tпов=0,05 мин; V=60 м/мин, среднее время смены одного инструмента 

      (5.7) 

     Суммарное время, затрачиваемое роботом РО-1 (рис. 4.7) на обеспечение станочного комплекса необходимым инструментом в течение месяца, составит  

         (5.8) 

     Число роботов-автооператоров РО-1 (рис. 4.7), обслуживающих  станки 

          (5.9)

     5.4 Расчет числа роботов-автооператоров, расположенных между линиями накопителей центрального магазина

 

     Число вводимого и выводимого инструмента  в связи с неразмещением его полностью на комплексе:

     

     При tк=0,15 мин; lср=20 м; tв=tп=0,2 мин; tпов=0,05 мин; V=60 м/мин и tч.п=0,1 мин, среднее время одного ввода–вывода инструмента составит: 

        (5.10)

 

      Время, которое необходимо затратить  роботу-автооператору РО-2 (рис. 5.2) на ввод и вывод инструмента из комплекса составит: 

          (5.11) 

     Часть инструмента (1/3), подаваемого кассетой, сразу же устанавливается в линию  накопителя, ближайшего к станкам. Другая часть (2/3) по мере необходимости меняется с первой. Суммарное число замен инструментов между линиями центрального магазина составит:

     

     Среднее время одной смены инструмента 

       

     Время, необходимое на обмен инструментов между линиями накопителей ИЦ1 и ИЦ2 составит: 

         (5.12) 

     Тогда суммарное время, затрачиваемое  роботами на обслуживание линий накопителя 

         (5.13) 

     а их количество

 

          (5.14) 

     Таким образом, для осуществления надежной работы роботов-автооператоров, установленных  между линиями накопителей центрального магазина инструментов, необходимо использовать два робота и разделить их между собой передаточной зоной функционирования ЗП (см. рис. 5.1).

 

     Заключение

 

     В гибких автоматизированных производствах  реализуются основные направления  научно-технического прогресса в  промышленности: интеграция управления, проектирования и изготовления изделий на основе высокого уровня автоматизации; совершенствование организации производства и его подготовки; внедрение ЭВМ для решения проектных и производственных задач. При разработке новых автоматизированных производств и реконструкции существующих, на первый план выдвигается обоснование целесообразности капиталовложений, выбор оборудования, эффективность проектирования при условии, что обоснована номенклатура изделий подлежащих изготовлению в условиях гибкой производственной системы (ГПС), определены технологические маршруты, время обработки, контроль и пр. Особенно остро эти задачи стоят перед машиностроительной отраслью.

 

     Список использованной литературы

 

1. Гибкие  производственные комплексы / под  ред. П.Н. Белянина и В.А. Лещенко.  – М.: Машиностроение, 1984. – 384 с.

2. Справочник  технолога-машиностроителя: в 2 т. / под ред. А.Г. Косиловой и  Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1985. – Т. 1. – 656 с.

3. Основы  автоматизации производства / под  общ. ред. Ю.М. Соломенцева. –  М.: Машиностроение, 1995. – 312 с.

4. Проектирование  автоматизированных участков и  цехов / под общ. ред. Ю.М.  Соломенцева. – М.: Машиностроение, 1992. – 272 с.

5. Проектирование  механосборочных цехов / под ред.  А.М. Дальского. – М.: Машиностроение, 1990. – 352 с.

6. Станочное оборудование ГПС: справочник / под ред. Е.С. Пуховского. – Киев: Высшая школа, 1990. – 175 с.

7. Обработка  металлов резанием: справочник технолога  / под ред. А.А. Панова. – М.: Машиностроение, 1995. – 736 с.

8. Роботизированные  комплексы "Оборудование–робот" стран-членов СЭВ. – М.: Изд-во НИИМАШ, 1984. – 171 с.

9. Операционная  технология обработки деталей  общемашиностроительного применения  на токарных станках с ЧПУ:  метод. рекомендации. – М.: Изд-во  ЭНИМС, 1980. – 87 с.

10. РТМ2-Н80-3-80. Типовые проекты участков настройки инструментов вне станка и обслуживание инструментом участков станков с ЧПУ. – М.: Изд-во НПО "Оргстанкинпром", 1981. – 162 с.

11. Маликов,  О.Б. Склады гибких автоматических  производств / О.Б. Маликов. –  Л.: Машиностроение, 1986. – 187 с.