Lek_3 (Лекция Иванов В.А.)

4) Предварительная компоновка станочного комплексаГПС. На стадии технического предложения для определениячисла подвижных транспортных механизмов АТСС необходимознать усредненный маршрут обработки деталей на станкахгибкого комплекса, величину и число этих перемещений. Для этогонеобходимоосуществитьпланировкустаночнойсистемыискладской системы комплекса. В ГАП стеллажи-накопители, какправило, располагаются вдоль линии станочной системы.Станки в ГПС могут быть сгруппированы по конструктивномупризнаку или по типовому технологическому маршруту обработкидеталей.

Могут быть и другие варианты компоновок станочнойсистемы. Оптимальным вариантом компоновки станочной системывГПСпринимаетсяобеспечивающийвариантминимальныерасположениясуммарныестанков,перемещенияподвижных транспортных механизмов АТСС.Для выявления всех суммарных перемещений составляютсяматрицы и графы ориентировочных перемещений подвижныхмеханизмов АТСС, на основе анализа которых принимаетсярешение об окончательной компоновке станочной и транспортнойсистемах ГПС.Компоновкастаночнойитранспортнойвычерчивается в масштабе на бумаге формата А1.системГПС5)Определениечислаподвижныхтранспортныхмеханизмов АТСС. Работа автоматизированного комплекса,оснащенного накопителем для хранения спутников, позициямизагрузки – разгрузки спутников и позициями контроля, требуеторганизации доставки спутников с позиции на станки и обратно.Эти функции выполняют подвижные транспортные механизмыштабелеры ШТ-1 и ШТ-2, расположенные по обе стороныстеллажа.6)Расчетчислаштабелеров,расположенныхсостороны станков.

Штабелер, расположенный со стороныстанков, должен передавать спутник с заготовками со стеллажа настанок, со станка на станок и со станка на стеллаж. Дляопределения числа штабелеров со стороны станков необходимознать усредненный маршрут обработки деталей по станкам,который наносится на предварительной компоновке станочнойсистемы. Знание маршрута позволяет определить общее числоперемещений спутников со станка на станок в течение, например,месяца. Зная число обрабатываемых деталеустановок, числовыходящих на контроль и возвращающихся деталеустановок постанкам, можно подсчитать число перемещений штабелера,расположенного со стороны станков.Зная расстояние между станками и скорость движенияштабелера, можно рассчитать суммарное время Тобсл работыштабелера со стороны станков:(2.10)где Kстел−ст – число перемещений между стеллажом и станками;Kст−ст – число перемещений между станками;tстел−ст – среднее время, затрачиваемое на передачу спутникасо стеллажа на станок и обратно, мин;tст−ст – среднее время, затрачиваемое на передачу спутникасо станка на станок, мин.Время выполнения штабелером одной передачи спутника( tстел−ст или tст−ст ) равно:tстел−ст = tст−ст = t1 + t2 , (2.11)где t1 – время отработки кадра "Подойти и взять спутник", мин;t2 – время отработки кадра "Подойти и поставить спутник", мин.t1 = tк + tпод + tв.с ; (2.12)t2 = tк + tпод + tп.с , (2.13)где tк – время расчета и передачи кадра команды от ЭВМ вустройство ЧПУ штабелера, мин;tпод – время подхода штабелера к заданной точке, мин;tв.с – время работы цикловой автоматики по выполнениюкоманды "Взять спутник", мин;tп.с – то же "Поставить спутник", мин.Время tк колеблется в пределах tк = 1,5…10 с; время tв.с = tп.с = =0,15…0,25 мин.

Время подхода штабелера к заданной точке(2.14)где Lx и Ly – соответственно длина перемещения штабелера поосям x и y, м; Vx и Vy – соответственно скорость перемещенияштабелера по осям x и y, м/мин.Для расчетов можно принимать: Vx = 60 м/мин; Vy = 6 м/мин.Рассчитав суммарное время обслуживания станков, можноопределить число штабелеров для выполнения этой работы:(2.15)где Фш – фонд работы штабелера, ч.При числе Kшт ≥ 1 необходимо принимать два штабелера.7)Расчетчислаштабелеров,расположенныхсостороны позиций загрузки, разгрузки и контроля. ШтабелерШТ-2 расположенный со стороны позиций загрузки, разгрузки иконтроля, должен подавать свободные спутники на позициюзагрузки,устанавливатьзагруженныеспутникивстеллаж,доставлять спутники с деталями на позиции контроля и разгрузки.Дляопределениянеобходимочислапреждевсегоштабелеровустановитьсосторонычислопозицийперемещенийштабелероввэтойзоне,котороеопределяетсядеталеустановок,обрабатываемых надеталеустановок,выводимыхрасстояниештабелеров,междуможнонапозициямиопределитькомплексе,позициюискоростьсуммарноечисломи числомконтроля.Знаяпередвижениявремяработыштабелера со стороны позиций:(2.16)где Kстел−поз и Kпоз−поз – соответственно число перемещений междустеллажом и позициями;tстел−поз и tпоз−поз – соответственно среднее время передачиспутника со стеллажа на позицию и с позиции на позицию, мин.Время на передачу спутника, затрачиваемое штабелером,работающим со стороны позиций, определяется аналогичноработе штабелера со стороны станков по формулам (2.11) – (2.14)с учетом соответствующих расстояний между позициями по осям xи y.Для определения числа перемещений между позициями истеллажомсоставляетсяматрицаистроитсяграфикориентировочных перемещений штабелера.Число штабелеров со стороны позиций определяется по формуле:,(2.17)где Т′обсл – суммарное время работы штабелеров со стороныпозиций, мин;Ф0 – фонд работы штабелера, ч.2.4 УТОЧНЕНИЕ КОМПОНОВКИ СТАНОЧНОЙ ИТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМ ГПСНа основании приведенных расчетов по определению составастаночной и транспортной систем ГПС, осуществленных с точкизрения минимальных суммарных перемещений транспортныхсредств, разрабатывается схема компоновки этих систем.

Схемаразрабатывается на миллиметровой бумаге с вычерчиваниемвсех элементов и их расположения друг относительно друга водном масштабе. На схеме пунктирными линиями указываютсяосновные перемещения транспортных средств АТСС и маршрутыперемещения заготовок по станкам.Станки, стеллаж-накопитель, штабелеры и отделения загрузки,разгрузки и контроля допускается на проектной стадии обозначатьпрямоугольниками, соответствующим габаритным размером этихсистем.2.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СОСТАВААВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГООБЕСПЕЧЕНИЯАвтоматическая смена инструмента в условиях ГАП можетосуществляться двумя способами: полной заменой магазиновинструментов на станках при переходе с обработки одной деталина другую и заменой отдельных инструментов в магазине изцентрального складанакопителя.Второй способ является предпочтительным, так как позволяеткомплектовать магазин инструментами при переходе на обработкудеталей без остановки и простоев станка.

Контроль за выработкойпериода стойкости осуществляет ЭВМ, что несколько усложняетлогику программного обеспечения системы управления ГПС посравнению с полной заменой магазина инструментов.На стадии технического предложения необходимо произвестирасчеты по определению основных параметров транспортаинструмента–характеристикуцентральногомагазинаинструментов (склада), число и функции подвижных транспортныхмеханизмов.Определениеинструментов.располагаетсяхарактеристикиКакнадправило,центральногоскладстанками.магазинаинструментовОсновнойвГАПрасчетнойхарактеристикой центрального магазина инструментов являетсяего вместимость, которая определяется числом инструмента,требуемого для обработки заданного числа деталеустановок, иразмерами ГПС.Склад инструментов выполняют одноярусным, как правило,двухрядным.Настадиитехническогопредложениясуммарноечислоинструментов, необходимое для обработки всей номенклатурыдеталеустановок в течение месяца, рассчитывается по формуле:Kин = K1 + Kд , (2.18)где K1 – число инструментов для обработки всей номенклатурыдеталеустановок, шт.;Kд – число дублеров инструмента для обработки месячнойпрограммы деталеустановок, шт.(2.19)где Kнаим – число наименований деталеустановок, шт.;tоб – среднее время обработки детали одного наименования,мин;tин – среднее время работы одного инструмента, мин.Kд = nдKнаим , (2.20)где nд – среднее число дублеров на одну деталеустановку, шт.Дублеры необходимы для инструментов с малым периодомстойкости (метчики, развертки и т.п.).

Их число можно приниматьnд = 2 на каждую деталеустановку.Определив число необходимых инструментов на комплексеKин, можно рассчитать размеры стеллажа инструментов. Придвухрядном расположении стеллажа длина склада Lск .(2.21)где tг – шаг расположения инструментальных гнезд, мм.При расчетах значения tг можно принимать равным: tг = 126мм.Определение числа подвижных транспортных механизмовцентральногосклада.Кчислуподвижныхтранспортныхмеханизмов склада инструментов относятся инструментальныеподъемные кассеты К1, К2, служащие для вывода со складазатупившегосяинструментаинакопленияегоновымиинструментальныминаладкамиизотделенияподготовкиинструментов.Расчетной характеристикой кассет является число гнезд подинструмент, который необходимо доставить за один подъемкассеты.Производительность, которую должна обеспечить кассета(шт./ч), рассчитывают по формуле [1]:(2.22)где Kин – число инструментов, необходимых для обработки всейноменклатуры деталей, рассчитываемое по формуле (2.18), шт.;m – коэффициент, учитывающий партионность деталей;Фк – месячный фонд работы, ч.Для расчетов можно принимать m = 1,5 при условии, что из-заобеспечения ритмичности работы сборочного цеха механическуюобработку деталей наГПС следуетвести полумесячнымипартиями: Фк = 305 ч.

Число гнезд в подвижных кассетах, какправило, не превышает шести.Расчетчислароботов-автооператоровАСИО,расположенных со стороны станков. Робот-автооператор РО-1,расположенный со стороны станков, обеспечивает доставкуинструмента из ближайшей к станкам линии накопителя в магазинстанков и обратно..