Введение 6
1 Описание технологического процесса обработки заготовки 8
1.2 Описание конструкции детали 8
1.3 Описание групповой технологии 9
2. Проецирование гибкого автоматизированного комплекса 13
2.1. Подбор и аргументация технологических операций при автоматизации в
ГАК 13
2.2 Выбор технологического оборудования 13
2.2.1. Основное технологическое оборудование 13
2.2.3 Подбор промышленных роботов 19
2.2.4 Выбор тары входа/выхода 24
2.2.5 Стружкоудаление 24
2.3 Проектирование компоновочной схемы размещения технологического
оборудования 24
3. Описательная постановка задачи самоцентрирующего захватного устройства
клещевого типа 31
3.1 Геометрический расчет самоцентрирующего захватного
устройства 31
3.1.1 Расчёт геометрии губок самоцентрирующего захватного устройства
клещевого типа 31
3.1.2 Вычисление углов соприкосновения губок захватного устройства
клещевого типа с заготовкой 36
3.2 Кинематический расчет самоцентрирующего захватного устройства
3.3 Силовой расчет самоцентрирующего захватного устройства клещевого
типа 41
3.3.1 Нахождение силы, функционирующей в позициях соприкосновения заготовки и губок 41
4 Проектировка трехуровневой системы управления ГАК 42
4.1 Структура ГАК 42
4.2.1 Спецификация информации для управления 42
4.2.2 Выходные команды для системы управления второго уровня 46
4.3 Описание основных задач управления 50
4.3.1 Анализ штатных режимов работы локальных систем управления...50
4.4 Моделирование процесса управления 51
4.4.1 Декомпозиция задачи 51
4.4.2 Анализ нештатных ситуаций 61
4.4.3 Идентификация данных 61
4.5 Разработка основной логико-математической модели 68
4.6 Средства реализации управления 70
4.6.1 Датчики первого уровня системы управления 70
4.6.2 Программируемый логический контроллер Simatic S7-300 SIMATIC
4.6.3 Системы ЧПУ SIEMENS 80
4.6.4 Промышленные сети 81
4.6.5 Сетевые компоненты 82
4.6.6 Разработка блок-схемы алгоритма оперативного управления 83
4.6.7 Строение архитектуры системы управления 84
4.7 Разработка интерфейса АРМ оператора на ГАК 84
4.7.1 Подбор технических средств для функционирования интерфейса
АРМ 84
4.7.2 Типовой сценарий HMI интерфейса 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86
Список используемой литературы 87
В современных условиях диктуемых рыночной средой процесс наукоемкого производства требует повышения уровня автоматизации производства, что обусловлено основными требованиями рынка:
-постоянным ростом требований заказчика, что приводит к стабильному увеличению выпускаемой номенклатуры;
-убыстрение темпов морального износа современных изделий в следствии бурного роста технологий
-возрастающая сложность изделий, вызванное увеличением составляющих элементов для каждого изделия
-устойчивой тенденции к сокращению сроков поставок
Преимущественная доля на рынке сегодня принадлежит серийному производству, условия автоматизации которого требуют применения технологий, обладающих достаточной мобильностью чтобы соответствовать современным условиям производства. Это дает возможность решить следующие задачи:
-легкую переориентацию (оперативную перенастройку) производственного процесса не нарушая основных требований к характеристикам выпускаемой продукции;
-уменьшения основного цикла производства;
-рост эффективности использования оборудования и сокращение производственных запасов;
-увеличение производительности труда.
Цель настоящей бакалаврской работы - повышение эффективности процесса производства на примере детали типа «фланец» на принципах современного технологического процесса. Цель достигалась путем решения следующих задач:
-спроектировать схему размещения установки основного и вспомогательного оборудования гибкого автоматизированного комплекса (ГАК);
-создать циклограмму работы ГАК;
-определить технологическую оснащение;
-исследовать и ввести в рабочий процесс специальное захватное устройство клещевого типа;
-создать систему оперативного управления в трех уровнях;
- разработать алгоритм и представить его в виде блок-схемы.
Проведенные расчеты дают нам заключить следующие выводы:
1. Спроектирована прогрессивная конструкция детали, дающая минимальные припуски на обработке. Рассмотрена деталь, произведен анализ служебного назначения детали. Подобран метод производства детали, проведены расчеты припусков, создан чертеж полуфабриката.
2. Спроектирована групповая технология. Спроектирован технологический маршрут вместе с операционной технологией. Разработаны технологические наладки.
3. Подобрано оборудование обеспечивающее минимальные людские затраты и соответствующее всем современным стандартам. Создана схема размещения всего оборудования ГАК. Для схемы спроектирована циклограмма работы. Минимизированы простои всего оборудования и увеличены коэффициенты загрузки всего оборудования.
4. Спроецировано специальное самоцентрирующее захватное устройство клещевого типа промышленного робота.
5. Построена трехуровневая система управления ГАК. Сделан алгоритм оперативного управления для которого была спроецирована блок-схема. Рабочие решения проверены расчетами и подкреплены техническими и практическими рекомендациями взятыми в используемой литературе.
