ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ДИСПЕТЧИРОВАНИЯ ДЛЯ ГАЦ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ТИПА «ФЛАНЕЦ И ВТУЛКА»

1. Гибкие системы токарной обработки и задачи возникающие при их проектировании 9
1.1. Существующие ГПС токарной обработки и перспективы их применения 9
1.2.Задачи, возникающие при проектировании ГПС обработки деталей типа дисков и фланцев и их особенности 17
1.3. Выбор планировки гибкого производственного цеха и постановка задач проекта 19
2. Разработка структуры и средств системы информационного обеспечения
проектируемой ГПС 23
2.1. Разработка структуры системы информационного обеспечения проектируемой
ГПС 23
2.2. Особенности функционирования разработанной СИО и коды, пригодные для
применения в ней 27
2.3. Алгоритм и программа синтеза кодов Хаффмена-Либермана и их построение для
представления управляющих программ и текстовых сообщений 31
2.4. Сравнительный анализ и оценка эффективности предложенных кодов Хаффмена -
Либермана 42
3. Разработка робокара для транспортирования заготовок и деталей 45
3.1. Отечественные робокары и возможности их применения в разрабатываемой
ГПС 46
3.2. Предлагаемые принципы управления робокара и системы управления его
скоростью и траекторией движения 49
3.2.1. Система управления траекторией движения робокара 52
3.2.2. Системы управления скоростью движения робокара 61
3.3. Разработка систем управления позиционированием и разгоном-торможением
робокара 68
5.3.1. Систем управления позиционированием робокара 68
3.3.2. Система управления разгоном - торможением робокара 77
3.4. Конструкция робокара и некоторых его элементов 94
3.4.1. Выбор промышленного робота 94
3.4.2. Выбор грузовой платформы 96
3.4.3. Гидравлическая и кинематическая схема ходовой части робокара 97
3.4.4. Размещение агрегатов и узлов на шасси робокара 101
3.5. Расчетное подтверждение решений, принятых при конструировании робокара.106
3.5.1. Выбор колес для колесных установок 106
3.5.2. Выбор мотор - редуктора 107
3.5.3. Расчет рабочих параметров гидросхемы и выбор гидроаппаратуры 109
4. Экономическое обоснование целесообразности изготовления
робокара 114
4.1. Расчет себестоимости изготовления и прогнозирование цены робокара 114
4.2. Расчет экономической эффективности 117
Библиографический список 121
Приложения
Приложение 1. Графические схемы и чертежи 160

Купить

АННОТАЦИЯ
Диссертация состоит из теоретической части и листов графических
документов. Объем пояснительной записки - листов. Пояснительная
записка включает: частей, рисунка, таблиц, использованных
источников и приложений.
СИСТЕМА ДИСПЕТЧИРОВАНИЯ, МАТЕРИАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ, ИНФОРМАЦИОНЫЕ РЕСУРСЫ, ОПТИМАЛЬНЫЕ КОДЫ, КОД ХАФФМАНА-ЛИБЕРМАНА, РОБОКАР, УПРАВЛЕНИЕ.
В ходе научной работы была разработана структура системы диспетчирования ГАЦ механообработки, при этом особое внимание было уделено средствам технического обеспечения разработанной системы.
Были рассмотрены и проанализированы существующие методы передачи и кодирования информации в ГПС: равномерные коды, коды с контролем по паритету, оптимальные коды, коды Чудакова и коды Хаффмена - Либермана. Наиболее оптимальными для решения поставленных задач являются последние. Был создан оригинальный алгоритм синтеза кодов Хаффмена - Либермана, отвечающий современному уровню развития вычислительной техники, на основе которого была написана программ синтеза кодов Хаффмена - Либермана, получившая Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013612951. С помощью данной программы были получены коды Хаффмена - Либермана для управляющих программ станков ЧПУ, русского, украинского и английского алфавитов. Результаты работы были опубликованы в трех научно-технических журналах.
В ходе работы также была разработана система управлением робокаром, включающая в себя системы управления скоростью движения, траекторией движения, позиционирования и разгоном - торможением робокара, при этом две последние системы являются оригинальными, разработанными автором диссертации. Разработанная система управления позиционированием робокара, в отличии от существующих аналогов, позволяет программировать время выстоя робокара и избежать "проскока" требуемой позиции остановки. На данную систему был выдан Патент РФ № 130540. Разработанная система управления разгоном - торможением робокара, в отличие от существующих аналогов, позволяет осуществлять регулирование скорости привода плавно, без ступеней, а также способна изменять темп разгона - торможения и максимальную скорость автоматически в зависимости от массы перевозимого груза. На данную систему был выдан Патент РФ № 132278.
Технические решения, предложенные в диссертации могут рассматриваться как типовые для ГАП механообработки.
Важной особенностью сегодняшнего производства, направленного на удовлетворение возросших запросов потребителей, является рост числа мелких серий обрабатываемых деталей и увеличение их разнообразия, что вызывает необходимость в частой переналадке технологического оборудования. Поэтому в настоящее время наряду с традиционными требованиями (высокая производительность, точность и надежность) к оборудованию предъявляют новое требование - гибкость, т.е. переналаживаемость в минимально возможное время. Этому требованию удовлетворяет оборудование с ЧПУ, объединенное в гибкие производственные системы (ГПС), предназначенные для комплексной обработки различных деталей. ГПС, включающая в себя технологическое оборудование и систему обеспечения его функционирования в автоматическом режиме, способна автоматически переналаживаться при переходе на обработку новой детали, входящей в номенклатуру деталей, изготовляемых на данной ГПС. [1]
Гибкая производственная система - совокупность в разных сочетаниях технологического оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), роботизированных технологических комплексов, гибких производственных модулей и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени.
По состоянию на последнее десятилетие в мире было создано несколько тысяч ГПС типа гибкий производственный модуль (ГПМ), роботизированный технологический комплекс (РТК), роботизированная технологическая ячейка (РТЯ) и свыше 350 действующих интегрированных ГПС. Более 60 ГПС действовали в СССР. Мировой опыт разработки и внедрение ГПС наглядно продемонстрировал жизнеспособность концепции ГПС как высокоинтенсивной и вместе с тем трудосберегающей формы производства. [2]
Как по зарубежным, так и по отечественным данным даже далеко не самые совершенные ГПС позволяют:
- увеличить в среднем коэффициент использования оборудования на 30%;
- уменьшить простои оборудования на 40%;
- снизить стоимость единицы продукции на 10%;
- уменьшить потребность в персонале на 30%;
- обеспечить поточное изготовление единичных партий изделий, поступающих в случайном порядке при номенклатуре нескольких десятков единиц.[3]
Вместе с тем, вопросы проектирования ГПС до сих пор еще далеки от окончательного разрешения. В частности, остаются не вполне разработанными вопросы диспетчирования в них, которым и посвящена настоящая работа.

Купить