Материал: 4939

учеников 5% от числа производственных рабочих), срок обучения – 2 месяца; б)

за бригадирство 10% к тарифной заработной плате (число бригадиров 4% от числа производственных рабочих); в) за работу в ночное время 9 от 22 – до 6 из расчёта 0,2 тарифной ставки за каждый час ночной работы. В цехе установлено

110 станков и 1 мостовой кран. Средняя ремонтная сложность станка – 12

единиц.

8. Лабораторные работы

Лабораторная работа №1

Цель лабораторной работы – закрепление у студентов теоретических знаний по созданию и эксплуатации роботизированных технологических комплексов(РТК); ознакомление с особенностями проектирования, организации и компоновки схем РТК; изучение методики и выработка расчёта длительности цикла обслуживания промышленным роботом(ПР) станков при линейном их расположении.

Краткие теоретические положения Промышленный робот – перепрограммируемая автоматическая машина,

применяемая в производственном процессе для выполнения двигательных функций, аналогичных функциям человека. Промышленный робот способен воспроизводить некоторые двигательные и умственные функции человека при выполнении им основных и вспомогательных производственных операций без непосредственного участия человека. Для этого его наделяют некоторыми способностями: слухом, зрением, осязанием, памятью и другими, а также способностью к самоорганизации, самообучению и адаптации к внешней среде.

Уже сегодня промышленные роботы заменяют людей у станков с ЧПУ там,

где применяется монотонный ручной труд, где работают с радиоактивными,

токсичными, взрывоопасными веществами, в сложных температурных условиях,

в условиях повышенной вибрации, шуме, загрязнённости воздуха, в стеснённых местах и т.д.

Разнообразие производственных процессов и условий производства

41

предопределяют наличие различных типов роботов и соответственно различных РТК.

Простейшим типом РТК является роботизированный технологический участок (несколько роботизированных единиц оборудования). На нём ПР выполняет ряд вспомогательных технологических операций. Если операции осуществляются в едином технологическом процессе, то комплекс представляет собой роботизированную технологическую линию.

При проектировании различных видов РТК, как правило, выделяют два этапа.

На первом этапе рассматривают проблемы производства, выбирают объекты роботизации, состав основного технологического оборудования, вид движения деталей, систему рационального автоматизированного управления технологическим процессом и функциональными задачами.

На втором этапе осуществляется непосредственное проектирование РТК,

формируют структуру, определяют количество и характеристики промышленных роботов и технологического оборудования, разрабатывают рациональные планировки оборудования РТК в производственном помещении,

выбирают компоновочные схемы РТК, составляют и отглаживают алгоритмы и программы системы управления РТК, необходимые в период функционирования.

Компоновочные схемы РТК зависят от решаемых технологических задач,

уровня автоматизации, количества и типа промышленных роботов, их технологических и функциональных возможностей. Различают индивидуальное и групповое обслуживание технологического оборудования ПР.

При индивидуальном обслуживании оборудования ПР встроен в единицу технологического оборудования; ПР размещён рядом с единицей технологического оборудования; несколько ПР обслуживают единицу технологического оборудования.

При групповом обслуживании оборудования один ПР обслуживает несколько единиц технологического оборудования при их линейном или круговом расположении (в линейной или цилиндрической системе координат).

Важнейшим направлением при создании РТК является использование

42

компоновочных схем, основанных на групповом обслуживании технологического оборудования.

При формировании участка с линейной формой компоновки технологического оборудования последнее располагается вдоль прямоточно-

возвратной трассы в одну или несколько линий, а ПР перемещается по напольным или подвесным направляющим этой трассы. Предположим, что в качестве средства, осуществляющего транспортировку деталей от одного станка к другому и обслуживание станков, используется напольный подвижной ПР,

тогда компоновка участка будет выглядеть как линейно-компоновочная.

При формировании участка с круговой формой компоновки технологического оборудования последнее располагается по окружности, в центре которой устанавливается ПР для выполнения транспортной и обслуживающей операций.

Рассмотрим выбор наилучшего варианта группового обслуживания технологического оборудования, расположенного в линейной системе координат. Пусть производственная система состоит из m станков,

расположенных в линейной системе координат, и одного ПР при последовательной форме обслуживания.

Суть такой формы обслуживания состоит в следующем. Любая деталь

(изделие) должна пройти последовательную обработку на каждом из станков согласно технологическому процессу. Перед каждым станком есть стол, где может находиться не более одной заготовки, ожидающей своей очереди на обработку. Время обработки деталей (машинное время и время, необходимое для загрузки-разгрузки) на 1,…,m станках обозначим соответственно

(от i = 1 до m); время, необходимое для переноса (транспортировки) деталей от

1-го станка ко 2-му – ; от 2-го к 3-му – и т.д. к m-му – .

Допустим, что время, необходимое ПР для переноса заготовки из питателя к

1-му станку и детали от m-го станка в накопитель, достаточно мало и им можно пренебречь.

Выбор наилучшего варианта обслуживания оборудования заключается в следующем: найти такой вариант обслуживания станков промышленным

43

роботом при последующей форме обслуживания, который обеспечил бы минимальную длительность цикла обслуживания и максимальную загрузку оборудования.

Возможны следующие способы обслуживания оборудования:

1. Двигаясь от 1-го станка к m-му, ПР поочередно загружает станки, при движении в обратную сторону он поочередно их разгружает. В этом случае длительность обслуживания () технологического оборудования можно

рассчитать по формуле

m 1

где 2 tтрi – время, которое ПР затрачивает на транспортировку деталей от i-го

t 1

станка к m-му стану и возвращение в исходную позицию к 1-му станку, мин; tпрi – время простоя ПР в ожидании окончания обработки деталей на каждой

операции, следующей за i-й, мин;

m 1

2 tтрk – время, которое ПР затрачивает на перемещение от m-го станка к i-му

t 1

станку и возвращение его в исходную позицию, мин;

m 1

k i 1 tпрk – время простоя ПР на каждой k-й операции в ожидании её

окончания, мин.

2. При движении ПР от 1-го станка к m-му станку робот одновременно разгружает и загружает их, затем от m-го станка возвращается к 1-му, и процесс повторяется. В этом случае длительность цикла определяется по формуле

44