Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 7
1.1 Сравнение металлорежущих станков 7
1.2 Сравнение промышленных роботов 18
Выводы по разделу один 27
2 ОБЩИЙ РАЗДЕЛ 28
2.1 Цель и назначение разработки 28
2.2 Исходные данные 28
2.3 Выбор основного технологического оборудования 29
2.4 Выбор промышленного робота 30
2.5 Выбор транспортно-загрузочного устройства 31
Выводы по разделу два 34
3 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 35
3.1 Разработка компоновки автоматизированного станочного модуля 35
3.2 Расчет отводящего конвейера 36
3.3 Расчет схвата промышленного робота 40
3.4 Выбор барьерных оптических датчиков положения изделий 43
3.5 Разработка схемы пневмоавтоматики РСМ 46
Выводы по разделу три 47
4 СПЕЦИАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ 48
4.1 Технические требования к системе управления 48
4.2 Выбор системы управления 48
4.3 Выбор исполнительных органов 53
4.4 Описание работы контроллера SIMATIC S7-300 57
4.5 Разработка структурной схемы модуля 61
4.6 Разработка принципиальной электрической схемы 61
4.7 Разработка алгоритма работы модуля 63
Выводы по разделу четыре 64
5 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 65
5.1 Эффективность автоматизированного станочного модуля 65
5.2 Определение эффективности автоматизированного станочного
модуля 65
5.3 Расчет вспомогательных показателей 67
5.4 Расчет суммы капитальных вложений 68
5.5 Расчет отдельных статей себестоимости 69
5.6 Обоснование экономической эффективности 71
Выводы по разделу пять 72
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 73
6.1 Обеспечение безопасных условий труда на автоматизированном участке 73
6.2 Расчет защитного заземления 75
6.3 Меры защиты при авариях на коммунальных системах жизнеобеспечения 78
Выводы по пятому разделу 80
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 82
В настоящее время в различных отраслях машиностроения особенно остро стоит вопрос о повышении производительности труда, эффективности производства, а также увеличение выпуска продукции при одновременном снижении затрат с учетом полной сертификации качества выпускаемой продукции.
Одним из важнейших направлений решения этих задач является механизация и автоматизация производства. Особенное значение придается сокращению ручного, малоквалифицированного и тяжелого физического труда, облегчению его условий. Этого можно достичь путем модернизации существующего оборудования, усовершенствования технологических процессов, создания автоматических поточных линий, станков, участков.
Эффективность средств автоматизации осуществляется за счет применения автоматических загрузочно-разгрузочных устройств, промышленных роботов- манипуляторов.
Разработка роботизированного станочного модуля (РСМ) для фрезерования корпусных изделий позволит решить многие проблемы, возникающие в данный момент на производстве:
- изменить характер труда рабочих - замена монотонного, тяжелого физического труда на более легкий;
- позволит обслуживать одновременно несколько РСМ одному оператору;
- использование современной системы управления (СУ) позволит повысить степень надежности РСМ и, следовательно, сократить время простоя оборудования;
- внедрение промышленного робота (ПР) приведет к увеличению объемов
выпуска продукции;
- экономия на заработной плате, служебно-бытовых помещениях, производственных площадях окупит затраты на капитальные вложения в оборудование.
Таким образом, данная разработка целесообразна как с социальной, так и с производственной точки зрения.
В процессе проектирования роботизированного станочного модуля с целью автоматизации операции загрузки-разгрузки оборудования корпусных изделиями был выбран вариант наиболее оптимальный при решении поставленной задачи. В конструкторском и специальном разделах работы были разработаны и выбраны обрабатывающий центр, промышленный робот, конвейеры, система управления РСМ на базе программируемого логического контроллера Simatic S7-300 CPU- 312, структурная схема системы управления, пневматическая схема, принципиальная электрическая схема. Произведен расчет и выбор элементов электрической схемы.
Внедрение программируемого логического контроллера позволяет осуществлять заданные законы управления процессом загрузки-разгрузки в соответствии с заданной программой.
В организационно-экономическом разделе работы было дано техникоэкономическое обоснование, рассчитан экономический эффект и другие экономические показатели выпускной квалификационной работы.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности» разработаны мероприятия для обеспечения безопасных условий труда на автоматизированном участке, произведен расчет защитного заземления, предложены меры защиты для предотвращения аварий на коммунальных системах жизнеобеспечения.
