Анализ производительности роботизированного технологического комплекса механообработки

Скорость линейного позиционирования в диапазоне перемещений L_x=0,8...2 м,

                                                                ;

где: Dl - погрешность позиционирования (Dl= ±0,3 мм);

         M - масса объекта манипулирования, кг;

,

,

,

,

,

,

*-Рассчитанные значения скорости линейного позиционирования, превышающие 2.5 м/с принимаются равными 2.5 м/с в соответствии с техническими характеристиками ПР (см. Табл.1).

 

В большинстве случаев для промышленных роботов используется закон изменения  скорости, близкий к трапецеидальному. При трапециидальном законе изменения скорости время отдельного движения определяется по формуле

где  L - длина пути при горизонтальном перемещении;

        a_k – ускорение при разгоне-торможении (a_k=4,5 м/c²);

         K – коэффициент, зависящий от соотношения ускорений при разгоне и торможении (K=1);

         V-скорости установившегося движения .

Тогда для полученных перемещений  получим следующие времена

 

 

 

 

 

Таблица  2- Путь, скорость и время перемещений ПР

Вид Перемещения		Путь, М	Рассчитанные  параметры
			V,м/c	Время, Сек
По оси Х	Lx=La	0,8	0,38	2,19
По оси Z	h0®h1	0,9	0,68	1,47
	h0®h2	0,6	0,55	1,21
По оси Y	А ® В   (В - А)	8,8	2,5	4,0
	В ® Б   (Б - В)	6	2,29	3,1
	Б® Г    (Г - Б)	12	2,5	5,4
	Г®Д (Д – Г)	3	1,145	2,9
	î     (В - Г)	6	2,29	3,1
	Б® Д    (Д - Б)	15	2,5	6,7
	Д®А	17,8	2,5	7,7

                                 

 

4.ОПИСАНИЕ ЦИКЛОГРАММЫ РАБОТЫ РТК

                                      

1. Разгрузка входного накопителя (РВН)

 

 

 

t_РВН = T_x+T_z2+t_всп+t_захв+T_z2+T_x=2,19+1,47+12+6+2,19+1,47=25,32 с;

 

2. Загрузка выходного накопителя (ЗВН)

 

 

 

t_ЗВН = T_x+T_z2+t_всп+t_заж+T_z2+T_x=2,19+1,47+12+6+2,19+1,47=25,32 с;

3. Загрузка cтанка (ЗС)

 

 

 

t_ЗС = T_z1+t_заж+t_всп+T_z1=1,21 +6+12+1,21=20,42 с;

 

4. Разгрузка cтанка (РС)

 

 

 

 

t_РС = T_z1+t_захв+t_всп+T_z1=1,21 +6+12+1,21=20,42 с;

5. Загрузка пристаночного накопителя (ЗПН)

 

 

t_ЗПН = T_x+T_z2+t_всп+t_заж+T_x+T_z2=2,19+1,47+12+6+2,19+1,47=25,32 с;

6. Разгрузка пристаночного накопителя (РПН)

 

 

 

t_РПН = T_x+T_z2+t_всп+t_захв+T_x+T_z2=2,19+1,47+12+6+2,19+1,47=25,32 с;

 

7. Разгрузка станка и загрузка пристаночного накопителя (РСЗПН)

 

 

 

t_РСЗПН = t_РС+ t_ЗПН = 20,42+25,32=45,74 с;

8. Разгрузка пристаночного накопителя и загрузка станка (РПНЗС)

 

 

 

 

t_РПНЗС = t_РПН + t_ЗС = 25,32+20,42=45,74 с;

9.        Время работы станков

t_Б = 5,9 мин = 354 с,

t_В = 5,6 мин = 336 с,

t_Г = 4,9 мин = 294 с.

На основании полученных результатов строим циклограмму работы РТК.

 

5 ОЦЕНКА И АНАЛИЗ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ РТК

Существует два основных показателя производительности роботизированных систем: цикловая и фактическая производительности.

Цикловая производительность РТК:

;

 где  Q_ц – цикловая производительность, шт./мин;

T_ц – время выполнения цикла обработки, c.(T_ц=446,44 с)

 шт/мин

Необходимо также учесть, что  функционирование РТК невозможно без  внутрицикловых потерь, обусловленных наличием неполных циклов в начале и конце обработки. Эти потери учитываются при определении фактической производительности.

Фактическая производительность РТК:

где     n – количество деталей, шт.;

Q_ф – фактическая производительность, шт./мин;

T – время выполнения обработки всех деталей, с (T=86.63 мин)

 шт/мин

 

Определяем коэффициент использования  ПР:

 

5 РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТОВ  ЗАГРУЗКИ ОБОРУДОВАНИЯ

Цикловые коэффициенты загрузки оборудования:

;

  где    Т_о – время работы оборудования, с;

Т_ц – время цикла работы, с;(T_ц=446.44).

Время работы станочного оборудования за цикл равно времени обработки  одной детали, а время работы ПР определяем из циклограммы и алгоритма функционирования РТК.

Станок Б: 

Станок В: 

Станок Г: 

ПР:               

В среднем по всем станкам:

Фактические коэффициенты загрузки оборудования на обработку партии деталей:

где       Т_о – время работы оборудования, с;

Т– общее время работы, с; (T=5198,02 c).

Время работы станочного оборудования:

n – количество деталей в партии, шт; (n=10 шт.)

Время работы ПР определяем из циклограммы  и алгоритма функционирования РТК.

 

Станок Б:          ;

Станок В:          ;

Станок Г:         ;

ПР:                   

В среднем по РТК:

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе был произведен анализ производительности роботизированного  технологического комплекса механической обработки. На основании алгоритма  функционирования РТК, где был задействован пристаночный накопитель станка В, произведены необходимые расчеты, построена циклограмма функционирования РТК. Согласно данному варианту, наиболее долгая обработка осуществляется на станке Б, поэтому для достижения наиболее эффективного цикла работы РТК необходимо было максимально быстро запускать его, так как от него зависела вся длинна цикла работы РТК.  При разработке циклограммы были учтены все эти условия и обеспечены минимальные простои станка Б.  

Таблица 2

Наименование параметра	Значение параметра
Цикловой Кз.о.
Станок Б	0,79
Станок В	0,75
Станок Г	0,66
Фактический Кз.о.
Станок Б	0,68
Станок В	0,65
Станок Г	0,57
Цикловой Кз.о. ПР	0,57
Фактический Кз.о.ПР	0,49
Коэффициент использования ПР	0,86
Цикловая производительность РТК	0,134 шт./мин.
Фактическая производительность РТК	0,115шт./мин.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Курч Л.В., Сухоцкий П.Г., Фролов И.С., Романчук С.И. Задания и методические указания к курсовому проекту «Анализ производительности роботизированного технологического комплекса механообработки" по дисциплине "Автоматизация производственных процессов в машиностроении". Мн.: БНТУ, 2007. – 17 с.
2. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы: Справочник. – 2-е изд. – М.: Машиностроение, 1988. – 392 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение