Малогабаритный 6-и координатный манипулятор для расширения функциональных возможностей робота (КУКА) в ГАП
|
Введение
1 Литературно обзор 15
1.1 Определение и компоненты гибких производственных систем 15
1.2 Структура гибких автоматизированных производственных систем 16
1.3 Классификация гибких производственных систем 18
1.4 Роботы в гибких производственных системах 20
1.4.1 Основные схемы планировки роботизированных технологических комплексов 20
1.4.1.1 Схемы индивидуального обслуживания оборудования в РТК 21
1.4.1.2 Схемы группового обслуживания оборудования РТЛ и РТУ 22
1.4.1.3 Схемы индивидуального и группового выполнения операций в РТК 26
1.5 Компания KUKA 27
1.5.1 Классы промышленных роботов KUKA 28
1.5.2 Роботы KUKA серии KR CYBERTECH nano 29
1.6 Обзор механизма с параллельной кинематикой 32
2. механизм с параллельной кинематикой 37
2.1 Элементы механизма с параллельной кинематикой 37
2.2 Принцип действия механизма с параллельной кинематикой 40
2.3 Описание и пояснения к программе для моделирования кинематики механизма с
параллельной кинематикой 41
2.3.1 Вывод уравнение для вычисления координат рабочей части толкателей 41
2.3.2 моделирования кинематики механизма с параллельной кинематикой 49
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 54
3.1 Предпроектный анализ 54
3.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 54
3.1.2 Анализ конкурентных технических решений 54
3.1.3 SWOT-анализ 55
3.2 Инициация проекта 57
3.2.1 Цели и результат проекта 57
3.2.2 Ограничения и допущения проекта 58
3.3 Планирование управления научно-техническим проектом 59
3.3.1 Структура работ в рамках научного исследования 59
3.3.2 Бюджет научного исследования 61
3.3.3 Расчет затрат на специальное оборудование для научных работ 61
3.3.4 Расчет амортизационных отчислений 62
3.3.5 Основная заработная плата исполнителей 62
3.3.6. Отчисления во внебюджетные фонды 64
3.3.7 Накладные расходы 65
3.3.8 Формированию бюджета затрат 65
3.4 Оценка сравнительной эффективности исследования 66
3.5 Заключение 67
4 Социальная ответственность 68
Введение 68
4.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 68
4.1.1. Специальные правовые нормы трудового законодательства 68
4.1.2. Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны исследователя 69
4.2 Производственная безопасность 70
4.2.1 Анализ выявленных вредных и опасных факторов 72
4.2.1.1 Отклонение показателей микроклимата 72
4.2.1.2 Превышение уровня шума 73
4.2.1.3 Недостаточная освещенность рабочей зоны 73
4.3 Экологическая безопасность 79
4.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 80
4.4.1 Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект исследований 80
4.4.2 Анализ возможных ЧС, которые могут возникнуть в помещении при разработке 80
Заключение по разделу 81
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 82
Приложение А (справочное) 85
Приложение Б 100
1 Литературно обзор 15
1.1 Определение и компоненты гибких производственных систем 15
1.2 Структура гибких автоматизированных производственных систем 16
1.3 Классификация гибких производственных систем 18
1.4 Роботы в гибких производственных системах 20
1.4.1 Основные схемы планировки роботизированных технологических комплексов 20
1.4.1.1 Схемы индивидуального обслуживания оборудования в РТК 21
1.4.1.2 Схемы группового обслуживания оборудования РТЛ и РТУ 22
1.4.1.3 Схемы индивидуального и группового выполнения операций в РТК 26
1.5 Компания KUKA 27
1.5.1 Классы промышленных роботов KUKA 28
1.5.2 Роботы KUKA серии KR CYBERTECH nano 29
1.6 Обзор механизма с параллельной кинематикой 32
2. механизм с параллельной кинематикой 37
2.1 Элементы механизма с параллельной кинематикой 37
2.2 Принцип действия механизма с параллельной кинематикой 40
2.3 Описание и пояснения к программе для моделирования кинематики механизма с
параллельной кинематикой 41
2.3.1 Вывод уравнение для вычисления координат рабочей части толкателей 41
2.3.2 моделирования кинематики механизма с параллельной кинематикой 49
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 54
3.1 Предпроектный анализ 54
3.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 54
3.1.2 Анализ конкурентных технических решений 54
3.1.3 SWOT-анализ 55
3.2 Инициация проекта 57
3.2.1 Цели и результат проекта 57
3.2.2 Ограничения и допущения проекта 58
3.3 Планирование управления научно-техническим проектом 59
3.3.1 Структура работ в рамках научного исследования 59
3.3.2 Бюджет научного исследования 61
3.3.3 Расчет затрат на специальное оборудование для научных работ 61
3.3.4 Расчет амортизационных отчислений 62
3.3.5 Основная заработная плата исполнителей 62
3.3.6. Отчисления во внебюджетные фонды 64
3.3.7 Накладные расходы 65
3.3.8 Формированию бюджета затрат 65
3.4 Оценка сравнительной эффективности исследования 66
3.5 Заключение 67
4 Социальная ответственность 68
Введение 68
4.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 68
4.1.1. Специальные правовые нормы трудового законодательства 68
4.1.2. Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны исследователя 69
4.2 Производственная безопасность 70
4.2.1 Анализ выявленных вредных и опасных факторов 72
4.2.1.1 Отклонение показателей микроклимата 72
4.2.1.2 Превышение уровня шума 73
4.2.1.3 Недостаточная освещенность рабочей зоны 73
4.3 Экологическая безопасность 79
4.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 80
4.4.1 Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект исследований 80
4.4.2 Анализ возможных ЧС, которые могут возникнуть в помещении при разработке 80
Заключение по разделу 81
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 82
Приложение А (справочное) 85
Приложение Б 100
Традиционные производственные линии изначально строились для массового производства определенного вида продукции, и поскольку затраты на их строительство были относительно большими, и потребовалось несколько лет работы, чтобы окупить постоянные затраты на традиционную производственную линию , построить производственную линию для малого или среднего производства было нелогично и очень дорого [2].
Технологическое развитие, появление станков с ЧПУ, промышленных роботов, развитие систем измерения и управления позволили нам задуматься о новых методах производства, радикально отличающихся от традиционных методов и средств производственного процесса, и поэтому начала зарождаться концепция гибкого автоматизированного производства ГАП [2].
Автоматизация производства означает сокращение участия человеческого фактора в производственном процессе за счет использования в производственном процессе станков с ЧПУ, особенно универсальных станков или так называемого обрабатывающего центра, а также использования технологий и компьютеров в оперативном планировании, контроле и управлении производством [2].
Автоматизация обеспечивает снижение потребности в труде и производственного травматизма, повышение производительности труда и улучшение условий производства [2] .
Автоматизация на самом высоком уровне сводит роль человека к контролю и управлению производственным процессом без непосредственного контакта с продуктом, это называется беспилотным производством [3].
Концепция гибкости, которая в основном означает гибкость в быстром реагировании на внезапные изменения и легком, точном и оперативном переходе к производству новых продуктов при сохранении производительности, экономической эффективности, надежности и точности исполнения в заданных пределах при переходе от одного стабильного состояния к другому [2].
Свойство гибкости достигается за счет автоматизации производственной системы, и наибольшую эффективность гибкого автоматизированного производства можно получить, если автоматизирован весь производственный процесс, начиная с использования программ автоматизированного проектирования для создания идеи продукта и вплоть до продажи продукта, включая автоматизацию процессов проектирования, хранения и транспортировки материалов, отходов, инструментов, процессов измерений, диагностики , устранения дефектов и неисправностей, а также всех инженерных работ, необходимых для продолжения производства и производство приобретает высокую эффективность с точки зрения качества и затрат [3].
Технологическое развитие, появление станков с ЧПУ, промышленных роботов, развитие систем измерения и управления позволили нам задуматься о новых методах производства, радикально отличающихся от традиционных методов и средств производственного процесса, и поэтому начала зарождаться концепция гибкого автоматизированного производства ГАП [2].
Автоматизация производства означает сокращение участия человеческого фактора в производственном процессе за счет использования в производственном процессе станков с ЧПУ, особенно универсальных станков или так называемого обрабатывающего центра, а также использования технологий и компьютеров в оперативном планировании, контроле и управлении производством [2].
Автоматизация обеспечивает снижение потребности в труде и производственного травматизма, повышение производительности труда и улучшение условий производства [2] .
Автоматизация на самом высоком уровне сводит роль человека к контролю и управлению производственным процессом без непосредственного контакта с продуктом, это называется беспилотным производством [3].
Концепция гибкости, которая в основном означает гибкость в быстром реагировании на внезапные изменения и легком, точном и оперативном переходе к производству новых продуктов при сохранении производительности, экономической эффективности, надежности и точности исполнения в заданных пределах при переходе от одного стабильного состояния к другому [2].
Свойство гибкости достигается за счет автоматизации производственной системы, и наибольшую эффективность гибкого автоматизированного производства можно получить, если автоматизирован весь производственный процесс, начиная с использования программ автоматизированного проектирования для создания идеи продукта и вплоть до продажи продукта, включая автоматизацию процессов проектирования, хранения и транспортировки материалов, отходов, инструментов, процессов измерений, диагностики , устранения дефектов и неисправностей, а также всех инженерных работ, необходимых для продолжения производства и производство приобретает высокую эффективность с точки зрения качества и затрат [3].
В ходе работы были рассмотрены правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности; производственная и экологическая безопасность; безопасность в чрезвычайных ситуациях. Был проведен расчет освещения, спрогнозированы основные мероприятия по устранению возможных негативных последствий рабочих.
Согласно правилам по охране труда при эксплуатации электроустановок персонал должен обладать I группой допуска по электробезопасности. Присвоение группы I по электробезопасности производится путем проведения инструктажа, который должен завершаться проверкой знаний в форме устного опроса и (при необходимости) проверкой приобретенных навыков безопасных способов работы или оказания первой помощи при поражении электрическим током.
Категория помещения по электробезопасности, согласно ПУЭ, соответствует первому классу - помещения без повышенной опасности.
Категория тяжести труда в лаборатории по СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания" относится к категории 1б (работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся физическим напряжением
Категория помещения соответствует группе А, возможный класс пожара В.
Рассмотренный объект, оказывающий незначительное негативное воздействие на окружающую среду, относится к объектам III категории. Необходимо в дальнейшем рассмотреть способы утилизации отходов производства подобных устройств.
Согласно правилам по охране труда при эксплуатации электроустановок персонал должен обладать I группой допуска по электробезопасности. Присвоение группы I по электробезопасности производится путем проведения инструктажа, который должен завершаться проверкой знаний в форме устного опроса и (при необходимости) проверкой приобретенных навыков безопасных способов работы или оказания первой помощи при поражении электрическим током.
Категория помещения по электробезопасности, согласно ПУЭ, соответствует первому классу - помещения без повышенной опасности.
Категория тяжести труда в лаборатории по СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания" относится к категории 1б (работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся физическим напряжением
Категория помещения соответствует группе А, возможный класс пожара В.
Рассмотренный объект, оказывающий незначительное негативное воздействие на окружающую среду, относится к объектам III категории. Необходимо в дальнейшем рассмотреть способы утилизации отходов производства подобных устройств.



