ВВЕДЕНИЕ 6
1 Цели и задачи работы 8
2 Анализ исходных данных 9
2.1 Служебное назначение детали 9
2.2 Основные производственные характеристики спойлера 9
2.3 Состояние вопроса 10
3 Модернизация технологического процесса изготовления детали 12
4 Выбор основного и вспомогательного технологического оборудования 14
4.1 Выбор основного оборудования 14
4.1.1 Экструзионно-выдувная установка KBS2-61/60 14
4.1.2 Вырубной пресс фирмы «Таурас-Феникс» 16
4.1.3 Портальный фрезерно-сверлильный станок с ЧПУ GDC 18
4.2 Выбор вспомогательного технологического оборудования 20
4.2.1 Промышленный робот ПРЦ-1 20
4.2.2 Транспортный конвейер 22
4.3 Расчет вакуумного захвата 23
4.3.1 Расчет результирующего отрывающего усилия 23
4.3.2 Расчет силы всасывания присоски 25
5 Разработки компоновки гибкого автоматизированного комплекса 30
6 Разработка системы управления гибким автоматизированным комплексом 31
6.1 Анализ объекта управления 31
6.2 Постановочная задача разработки системы управления 34
6.3 Обслуживание нештатных ситуаций 34
6.4 Аппаратные средства организации управления 35
6.4.1 Обобщенная структура системы управления 35
6.4.2 Система входных и выходных сигналов системы управления 36
6.5 Моделирование процесса управления 37
6.5.1 Декомпозиция задачи 37
6.5.2 Идентификация данных 40
6.5.3 Логические функции задач управления 41
6.6 Структурная схема системы управления 42
6.6.1 Разработка структурно-функциональной схемы системы управления 42
6.6.2 Система управления второго уровня 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 45
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 46
Автоматизация производства различных отраслей является фактором, повышающим производительность и качество выпускаемой продукции. Особенно эффективно применение автоматизированного оборудования, оснащенное системами управления различного уровня, действует в условиях серийного и массового производства, когда возможна автоматизация производственных систем различного уровня.
Автоматизированное производство должно также повышать эффективность использования основного технологического оборудования за счет интенсификации его использования, упорядочения структуры производственных подразделений и организации производства.
Автоматизация производства основана на использовании группирования основного и вспомогательного оборудования в гибкие автоматизированные комплексы, в которых локальные системы управления оборудования объединены общей системой управления, обеспечивающей синхронизацию локальных систем и безопасность функционирования комплекса в целом.
В условиях производства различной серийности и массовости при проектировании гибких автоматизированных комплексов целесообразно учитывать их специализацию по применяемому оборудованию или производимым деталям. Это обеспечивает необходимость проектирования и применения специальной оснастки и приспособлений.
В условиях автоматизированного производства необходимо автоматизировать перемещение заготовок и деталей между основным и вспомогательным технологическим оборудованием, а также его загрузку и разгрузку. Это возможно при условии применения автоматизированных транспортных систем и промышленных роботов. Размещение оборудования транспортной системы комплекса должно обеспечивать минимизацию траекторных перемещений объектов транспортирования. При этом при применении промышленных роботов необходимо обеспечивать безопасность транспортных операций.
Бакалаврская работа посвящена автоматизации технологии изготовления отделочных элементов кузова автомобиля, обеспечивающих его тюнинг (накладок, колесных арок, спойлеров и т.п.). Оборудование, входящее в состав гибкого автоматизированного комплекса, должно быть универсальным, чтобы производить определенную номенклатуру изделий, объединенных общей технологией изготовления и общностью технологических операций.
Для расчета конкретных технологических характеристик гибкого автоматизированного комплекса необходимо принять параметры конкрентной производимой детали. Будем рассматривать технологический процесс изготовления спойлера с программой выпуска в 50000 спойлеров в год.
Существующий технологический процесс изготовления отделочных элементов кузова автомобиля недостаточно эффективен для данной номенклатуры изделий, так как применяемое оборудование и приспособления недостаточно универсальны и автоматизированы, а производственный комплекс не обладает необходимой гибкостью. Указанное не обеспечивает требуемую производительность комплекса оборудования.
В бакалаврской работе представлен вариант устранения вышеуказанных недостатков путем применения автоматизированного оборудования с разработкой системы управления гибким автоматизированным комплексом.
В ходе выполнения данной бакалаврской работы были разработаны следующие вопросы:
1) спроектировано нестандартное приспособление - специальное вакуумное захватное устройство для робота,
2) спроектирован гибкий автоматизированный комплекс по изготовлению детали,
3) составлена модель управления работой спроектированного экструзионно-выдувного комплекса,
4) разработана система управления гибким автоматизированным комплексом.
Цели и задачи бакалаврской работы выполнены.
1 Малюх, В.Н. Введение в современные САПР: Курс лекций / В.Н Малюх. - М.: ДМК Пресс, 2010. - 193 с.
2 Норенков, И.П. Основы автоматизированного проектирования: учеб. для вузов / И.П Норенков. - М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. - 431 с.
3 Бородин, И.Ф. Автоматизация технологических процессов и системы автоматического управления (ССУЗ) / И.Ф Бородин. - М.: КолосС, 2006. - 353 с.
4 Брюханов, В.Н. Автоматизация производства / В.Н. Брюханов. - М.: Высшая школа, 2005. - 368 с.
5 Иванов, А.А. Автоматизация технологических процессов и производств: Учебное пособие / А.А. Иванов: - М.: Форум, 2012. - 225 с.
6 Капустин, Н.М. Автоматизация производственных процессов в машиностроении / Н.М. Капустин, П.М. Кузнецов. - М.: Высшая школа, 2007. - 416 с.
7 Кукуй, Д.М. Автоматизация литейного производства / Д.М. Кукуй, В.Ф. Диночко. - М.: Новое знание, 2008. - 241 с.
8 Мартяков, А.И. Автоматизация технологических процессов и производств. Основы профессиональной деятельности / А.И. Мартяков. - М.: МГИУ, 2010. - 385 с.
9 Селевцов, Л.И. Автоматизация технологических процессов / Л.И. Селевцов, А.Л. Селевцов. - М.: Инфра-Инженерия, 2014. - 353 с.
10 Схиртладзе, А.Г. Автоматизация технологических процессов и производств: Учебник для ВУЗов. / А.Г. Схиртладзе. - М.: Абрис, 2012. - 567 с.
11 Схиртладзе, А.Г. Автоматизация технологических процессов и производств: Учебник / А.Г. Схиртладзе, А.В. Федотов, В.Г. Хомченко. - М.: Абрис, 2012. - 567 с.
12 Схиртладзе, А.Г. Автоматизация производственных процессов в машиностроении: Учебник / А.Г. Схиртладзе, В.Н. Воронов, В.П. Борискин. - М.: ТНТ, 2012. - 602 с. 48.
13 Схиртладзе, А.Г. Автоматизация технологических процессов: Учебное пособие / А.Г. Схиртладзе, С.В. Бочкарев, А.Н. Лыков. - М.: ТНТ, 2013. - 526 с.
14 Схиртладзе, А.Г. Автоматизация производственных процессов в машиностроении: Учебник для машиностроительных вузов / Ю.З. Житников, Б.Ю. Житников, А.Г. Схиртладзе, Ю.З. Житников. - М.: ТНТ, 2011. - 658 с.
15 Фельдштейн, Е.Э. Автоматизация производственных процессов в машиностроении: Учебное пособие / Е.Э. Фельдштейн, М.А. Корниевич. - М.: НИЦ ИНФРА-М, Нов. знание, 2013. - 266 с.
16 Фельдштейн, Е.Э. Автоматизация производственных процессов в машиностроении / Е.Э. Фельдштейн, М.А. Корниевич. - М.: Инфра-Инженерия, 2016. - 264 с.
17 Пантелеев, В.Н. Основы автоматизации производства. Лабораторные работы: Учебное пособие для начального профессионального образования / В.Н. Пантелеев, В.М. Прошин. - М.: ИЦ Академия, 2012. - 193с.
18 Пантелеев, В.Н. Основы автоматизации производства: Учебник для учреждений начального профессионального образования / В.Н. Пантелеев, В.М. Прошин. - М.: ИЦ Академия, 2013. - 209 с.
19 Пантелеев, В.Н. Основы автоматизации производства. Лабораторные работы: Учебное пособие для начального профессионального образования / В.Н. Пантелеев, В.М. Прошин. - М.: ИЦ Академия, 2012. - 193с.
20 Пантелеев, В.Н. Основы автоматизации производства: Учебник для учреждений начального профессионального образования / В.Н. Пантелеев, В.М. Прошин. - М.: ИЦ Академия, 2013. - 208 с.
21 Жолобов, А.А. Технология автоматизированного производства / А.А. Жолобов. - М.: Дизайн ПРО, 2000. - 517 с.
22 Lotfi, V., 2000. Implementing flexible automation: A multiple сгйепа derision making approach. International Journal of Production H^nom^s. Elsevier BV, Netherlands, Volume 38, pp. 255-268. 49
23 Jovane, F.,Koren, Y., Boer, C.R., 2003. Present and Future of Flexible Automation: Towards New Paradigms. CIRP Annals - Manufaduring Technology. Ann Arbor, USA, Volume 52, pp. 543-560.
24 Kalpakjian, S., 2006. Man^a^ming engineering and technology. AddisonWesley Publishing, USA, 1199 pp.
25 Ollero, A., Boverie, S., Goodall, R., Sasiadek, J., 2005. Me^atron^s, robot^s and ^mponents for automation. IFAC Proceedings Volumes. Canada, Volume 38, pp. 1-13.
26 Truett Garrett, M., 2001. Instrumentation, control and automation progress in the united states in the last 24 years. Water Science and Technology. ISA Services Inc, USA, Volume 37, pp. 21-25.