Основные характеристики РТК

Министерство образования и  науки РФ

Федеральное государственное бюджетное  образовательное учреждение

высшего профессионального образования

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Филиал в г. Ишимбай

 

 

                                                                                            Кафедра АПП

 

 

 

 

Курсовой проект

 

по  дисциплине

«Автоматизация технологических  процессов  и производств »

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: ст. гр. АТП-523

Хусаинова Г.А.

Проверил: Чариков

 

 

 

 

                     Ишимбай 2012

 

 

                                          Содержание

 

Задание…………………………………………………………………3

Введение………………………………………………………………..5

1.Технологический  процесс  и оборудование…………………….6

2.Проектирование  и компоновка РТК……………………………..8

2.1. Анализ временной структуры…………………………10

2.2. Контролируемые  параметры………………………….11

3. Моделирование  работы РТК…………………………………….13

3.1. Блок-схема  работы РТК…………………………………13

3.2. Циклограмма   работы РТК……………………………..14

3.3. Сеть  Петри……………………………………………..…15

3.4. Управляющая программа………………………………..17

Список  литературы ………………………………………………....19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание

 

 

 

  Вариант №16

 

 

 

 

 

 

Поверхности					Размеры, мм
1	2	3	4	5	L1	L2	L3	D1
+	+	+			170	50	30	120

 

 

   

Неуказанные радиусы скругления - R5

Неуказанные фаски – 3*45 гр

Неуказанные размеры конструктивно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Требования к составу курсовой работы по АТП и П

 

1. Титульный лист с указанием варианта работы.
2. Задание с чертежом детали и ее размерами. Недостающие размеры проставляются самостоятельно конструктивно.
3. Технологический процесс (ТП). Технологический процесс представляется с указанием номеров операций, последовательности обработки поверхностей, указанных в таблице заданий. Необходимо определить состав операций, выполняемых на том или ином рабочем месте, выбрать инструмент и привести его параметры. Операций может быть одна или несколько.
4. Оборудование. В соответствии с разработанным технологическим процессом необходимо обосновать и выбрать необходимое современное металлорежущее оборудование с ЧПУ. Привести характеристики оборудования.
5. Выбор операции для автоматизации. Автоматизации на робототехнологическом комплексе (РТК) подлежат все операции, определенные ранее.
6. Проектирование компоновки РТК. Необходимо выбрать современный промышленный робот и другие средства автоматизации (допускается выбор оборудования из Интернета с сайтов производителей оборудования), обеспечивающие автономную работу РТК на протяжении нескольких часов. Необходимо выбрать и начертить (на листе формата А4) компоновку РТК с указанием позиций оборудования и габаритных размеров комплекса. Дать обоснование выбора состава вспомогательного оборудования и компоновки. Необходимо на отдельном листе составить траекторию движения захватного устройства ПР с указанием опорных точек, степеней подвижности ПР, участвующих в работе. Представить подробную структуру времен при выполнении какой-либо операции. Указать состав контролируемых параметров в процессе обработки.
7. Моделирование работы РТК. Необходимо составить:
1. блок-схему работы РТК для партии деталей;
2. циклограмму работы РТК;
3. подробную сеть Петри для функционирования РТК;
4. управляющую программу для станка с ЧПУ при обработке указанных поверхностей.

Условия

а) При составлении  сети Петри, необходимо учитывать наличие  датчиков подтверждения отработки  команд  роботом и другими устройствами.

б) При разработке управляющей  программы использовать программные  пакеты PEPS (на языке PEPS2)  или NC31(в коде iso7).

в) При составлении  циклограммы времена выполнения вспомогательных движений роботами и другими устройствами автоматизации  берутся приближенно.

г) По согласованию с консультантом  допускается замена построения сети Петри, блок-схемы и циклограммы на программную имитационную модель функционирования РТК с элементами анимации в среде Delphi.

д) При копировании чужих работ тема заменяется новой и уникальной, но оценка при этом не может быть выше оценки «удовлетворительно».

 

 

 

Введение

 

В промышленности развитых стран, все чаще приходят к выводу об эффективности введения  робото-технологических комплексов. Разработка и компоновка РТК является актуальной задачей в промышленности. Так как РТК применяют в серийном производстве, то в основу системы входит станок с ЧПУ. Загрузка и разгрузка его проводится с помощью промышленного робота или автоматизированного загрузочного устройства (АЗУ). Смена инструмента осуществляется из магазина инструментов или револьверной головки. РТК обладает способностью подсоединения к центральной транспортно – складской системе, системе инструментального обеспечения и управляющим устройствам высшего ранга.

Основные характеристики РТК: способность работать ограниченное время без непосредственного  участия оператора; автоматическое выполнение операций, легкость наладки, устранение простоев и введения изменений в управление; легкость встраивания в существующие производства и в РТК более высокого уровня; экономическая эффективность.

Основными требованиями ко всем элементам РТК являются высокая надежность и автоматизация всех основных  вспомогательных и рабочих ходов. Даже РТК должен иметь в своем составе транспортно – накопительную систему, контрольно – измерительную и диагностическую систему, систему удаления стружки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         Технологический процесс  и оборудование

 

Заготовка обрабатывается на токарном станке. Поверхность 1 в основном обрабатывается проходным резцом. Поверхности 2, 3 и частично 1 обрабатываются отрезным резцом. Для обработки детали используем установку в патрон, при этом обрабатываемая заготовка должна быть небольшой длинны, это условие для данной детали выполняется (200 мм). Для обработки всех требуемых поверхностей деталь придется перевернуть. Для обработки указанных поверхностей выбираем резец упорный подрезной.

 

 

 

Выбор станка с ЧПУ

Так как все  операции  над обработкой нашей  детали сводятся к точению, то выбираем токарный станок.

Станки токарные патронно-центровые  модели 16Б16Т1 (SAMAT 135 NC). На станках обеспечивается выполнение всего объема работ, производимого на универсальных станках, без дополнительных приспособлений и наладок, в автоматическом цикле. Оснащен 8/6-позиционной инструментальной головкой. Система ЧПУ обеспечивает ввод программ обработки как с пульта оператора, так и с внешнего электронного носителя. Класс точности-П.

 

 

Технические характеристики	16Б16Т1
Наибольший диаметр устанавливаемого изделия:
над станиной, мм	400/360
над суппортом, мм	125
Длина устанавливаемого изделия, мм	750
Длина обрабатываемого  изделия, мм	600
Наибольший рабочий  ход суппорта, мм:
продольного	700
поперечного	210
Частота вращения шпинделя, об/мин	20-3200
Величина программируемых  подач, мм/об:
продольных	0,01-20
поперечных	0,001-10
Скорость быстрого перемещения  суппорта:
продольного	10/15
поперечного	5/7,5
Количество управляемых  осей координат:
всего/одновременно	2/2
Дискретность перемещений, мм:
продольных	0,001
поперечных	0,0005
Мощность главного привода, кВт	7,5/11
Вид ЧПУ	контурное  с  обратной  связью
Габариты станка, мм:
длина	3200
ширина	1370
высота	1740
Вес станка, кг	2880

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проектирование  компоновки РТК

Спроектируем  компоновку РТК для выполнения технологических операций по обработке заданной детали, на основе выбранного станка.

В состав данного  РТК входит:

1. Станок с ЧПУ.
2. Промышленный робот.
3. Автоматизированное загрузочное устройство.
4. Стол для готовых деталей.
5. Стол исходных заготовок.

 

Промышленный  робот

 

     Промышленный  робот - автоматическая машина, представляющая  собой совокупность манипулятора  и программируемого устройства  управления, для выполнения в  производственном процессе двигательных и управляющих функций, заменяющих аналогичные функции человека при перемещении предметов производства и технологической оснастки.

     Выбираем следующий промышленный робот: портальный робот LP 10 фирмы Либхерр. Он имеет следующие технические характеристики:

Вес обрабатываемой детали [кг] ………………..0,5 – 10

Длина балки Х [м] …………………………………..50

Длина перемещения Y [м] …………………………-

Ход Z [мм] ……………………………………………1 500

Скорость передвижения Х [м/сек] ………………..4

Скорость передвижения Y [м/сек]………………... –

Скорость передвижения Z [м/сек] ………………...3

Угловая скорость CDE [°/сек] ……………………..120

Повторяемость / ось [мм]………………………….. ± 0,1

 

 

 

Рис. Компоновка РТК.

 

1. ЧПУ станка.
2. Токарный станок.
3. Робот промышленный, портальный.
4. Лоток для готовых деталей.
5. ЗНУ модульного типа в виде тактового стола.
6. Электрошкаф.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Анализ временной структуры

 

Время  обработки детали для металлорежущих станков:

Тонå=t_обр+ t_зпд+ t_рпд+ t_пер+ t_под+ t _{ус. д}+ t_чч+ t_о+ t_прост 

 

Учитывая особенности операций, выполняемых на станках сЧПУ:

Т_шт = t_о +t_в+t _обс+t_п,

Где  t_о =åt_oj - основное время на операцию, мин;

t_oj - основное время на выполнение j - го перехода обработки элементарной поверхности;        

t_в = t_в.у. + t_м.в. - вспомогательное время, включающие время = t_в.у на установку и вспомогательное время t_м.в., связанное с выполнением вспомогательных ходов и перемещений при обработке поверхности, мин.

Анализ временной структуры рассчитывается по времени на обработку детали, ее транспортировки и т.д., и предназначен для четкого определения затрат времени работы РТК на определенную операцию, с целью дальнейшего улучшения характеристик РТК.

Так как способы  установки и закрепления заготовки при обработке на станках с ЧПУ принципиально не отличаются от способов, применяемых на станках  с ручным управлением, то t в.у. определяют по имеющимся нормативам для станков с ручным управлением.