пример КР-2. Разработка автоматизированного участка для детали вал

• Название: Разработка автоматизированного участка для детали вал
• Дата: 26.01.2023
• Размер: 3.36 Mb.
• Имя файла: пример КР-2.docx
• Тип: Курсовой проект; #906684
• страница: 6 из 6

Рисунок 2.12-Токарный станок LT2000 EX Таблица 1.14- технические характеристики станка LT2000 EX

Технические характеристики
Расстояние между торцами шпинделя	990
Максимальный диаметр обработки, мм	210
Скорость шпинделя (L/R), мм-1	6000 [5500]
Мощность шпинделя (L/R), кВт	11,5/7,5 [22/15]
Быстрая подача, м/мин	X:30/ Z:40 (W:32)
Габариты: длина/ширина/высота, мм	3745/2467/2260

MP-46V


Рисунок 2.13 – Фрезерно-вертикальный станок MP-46V

Таблица 2.15-технические характеристики станка MP-46V

Технические характеристики
Размер рабочей поверхности стола,мм	760*460
Допускаемая нагрузка на стол, кг	350
Скорость шпинделя (L/R), мм-1	20000 [15000]
Мощность шпинделя (L/R), кВт	15/11 [26/28,5]
Быстрая подача, м/мин	X:24/ Z:24 (W:24)
Габариты: длина/ширина/высота, мм	2750/2470/3265

4. 
   Выбор вспомогательного оборудования
   

Вспомогательное оборудование служит для перевозок, перемещения, загрузки-выгрузки, установка заготовки в патрон и т.д.

Для обеспечения выгрузки-загрузки заготовки в патрон, тару и конвейер, я выбрал робота серии M-10jD/8L(Рисунок 3). Благодаря своему компактному корпусу робот идеально подходит для работы на небольших роботизированных участках. Он занимает небольшую площадь и может быть установлен в перевернутом положении или под углом, что обеспечивает дополнительную гибкость в работе. Робот с длинной рукой поставляется с полностью интегрированным шлангпакетом.



Рисунок 2.14 –робот M-10jD/8L

Таблица 2.16 – основные технические характеристики Yaskawa HC10DT

Оси робота	6
Радиус рабочей зоны	2032мм
Грузоподъемность	8 кг

Габариты робота представлены на рисунке 2.15.




Рисунок 2.15 - Габариты робота

Высочайшая точность работы захвата и размах пальцев в 50 мм позволяет захвату Robotiq Hand-E выполнять операции точной сборки или загружать заготовки в станок. А его герметичная конструкция обеспечивает надежную работу в самых тяжелых производственных условиях. Устройство для захвата заготовок представлен на рисунке 5



Рисунок 2.16- Robotiq Hand-E

Для транспортировки заготовок и деталей будет использоваться конвейер. Необходимо взять во внимание, что:

длина заготовки: 147 мм; длина готовой детали: 145 мм; Масса: 1,4 кг.

Для втулки подходят зубчатые ленточные конвейеры. Широкий ассортимент ремней и вариантов покрытия позволяет легко подобрать конвейер к области применения. Они обычно используются для перевозки предметов правильной формы. Исходя из этого я остановился на выборе конвейера ZRF-P 2010(Рисунок 5).



Рисунок 2.17- конвейер зубчатый ленточный ZRF-P 2040 Конструкция рамы обеспечивает высокую грузоподъемность,

возможность монтажа аксессуаров и защищает пассивный ремень от случайного доступа.

Таблица 2.17 – основные характеристики ZRF-P 2040

длина конвейера	500-6000 мм
ширина конвейера	160 мм
скорость конвейера	60 м/мин
общая загрузка обычная	250 кг
ширина зубчатого ремня	110 мм

Для конвейера выбрал привод АИС56C2 (Рисунок 6).




Рисунок 2.18- Привод АИС56С2 Основные характеристики привода указаны в таблице 2.18.

Таблица 2.18-основные характеристики АИС56С2

Ток,А	0,53
КПД,%	63%
Мощность, кВт	0,18
Частота вращения, об/мин	3000

3. 
   Планировка цеха
   
   1. 
      Аналаиз исходных данных
      

В таблице 3.1 представлены исходные данные


Таблица 3.1 – Исходные данные

Наименование величины	Обозначение	Ед.изм.	Значение
Количество рабочих дней в году	𝑑		247
Нормальная продолжительность смены	𝑡	час	8
Количество рабочих смен в сутках при принятом режиме работы	𝑛		1
Коэффициент, учитывающий пребывание оборудования в ремонте	𝑃	%	3
Основное время (токарная операция)	𝑡o.1	мин	0,5446
Основное время (фрезерная операция)	𝑡o.2	мин	0,5253
Штучное время (токарная операция)	𝑡 t. .1	мин	0,70798
Штучное время (фрезерная операция)	𝑡 t. .2	мин	0,68289
Число операций			2
Программа запуска деталей в производство	𝑁	шт	250 000

Расчет формул для анализа планируемого цеха: Номинальный фонд времени работы оборудования в год:

Φh = 𝑑 * 𝑡 * 𝑛 = 247 * 8 * 1 = 1976

(1)

Действительный годовой фонд времени работы оборудования:

𝑃 − 1 3 − 1 Φдo = 100 * Φh = 100 * 1976 = 1916,72

(2)

Такт выпуска:

Φдo * 60 1916,72 * 60 𝑡b = 𝑁 = 250 000 = 0,46

(3)

Сумма штучного времени по операциям:

𝑡 t. = 0,70798 0,68289 = 1,39087

(4)

Среднее штучное или штучно-калькуляционное время, мин:

𝑡 t. 1,39087 𝑡 t.cp. . = = 2 = 0,695435

(5)

Коэффициент серийности:

𝐾 =b = 0,66 = 0,66 − m ccobo производство c t.cp 0,6 5435

6)

Трудоемкость годового выпуска для токарной операции, ч/год:

𝑡 t. * 𝑁 0,70798 * 250 000 1 = 60 = 60 = 2949,9166

(7)

Трудоемкость годового выпуска для фрезерной операции, ч/год:

𝑡 t. * 𝑁 0,68289 * 250 000 2 = 60 = 60 = 2845,375

(8)

Расчет потребного оборудования и его загрузка Непредвиденные работы и услуги другим цехам:

1 2 * 6 5795,29 * 6 дo = 100 = 100 = 347,7175

(9)

Коэффициент загрузки оборудования во времени, учитывающий неизбежные потери по организационно-техническим причинам:

𝐾_b = 0,9

Расчетное количество оборудования по токарной операции:

1 дo 2949,9166 347,7175 Co1 = Φ * 𝐾 = 1916,72 * 0,9 = 1,91 дo b

10)

Полученное расчетное значение C_o1 округляем до ближайшего большего целого числа, получая принятое число станков C для данной операции.

Принятое количество оборудования по токарной операции:

C ₁ = 2

Расчетное количество оборудования по фрезерной операции:

C = 2 дo = 2845 375 347,7175 = 1,85 o2 Φдo * 𝐾b 1916,72 * 0,9

(1 1)

Полученное расчетное значение C_o1 округляем до ближайшего большего целого числа, получая принятое число станков C для данной операции.

Принятое количество оборудования по токарной операции:

C ₂ = 2

Принятое количество оборудования на участке:

∑ C = C 1 + C 2 = 2 + 2 = 4

(12)

Загрузка оборудования по токарной операции:

Co1 1,91 K31 = C = 2 = 0,96 = 96% 1

(13)

Загрузка оборудования по фрезерной операции:

Co2 1,85 K32 = C = 2 = 0,93 = 93% 2

(14)

Коэффициент использования оборудования по времени (фрезерная операция):

𝑡 t. .1 0,5446 Kи1 = 𝑡 = 0,70798 = 0,77 o.1

(15)

Коэффициент использования оборудования по времени (токарная операция):

𝑡 t. .2 0,5253 Kи2 = 𝑡 = 0,68289 = 0,77 o.2

(16)

Расчетное количество оборудования на участке:

∑ Co = K31 + K32 = 1,91 + 1,85 = 3,76

(17)

Средний коэффициент загрузки оборудования:

K = 3,76 = 0,94 3.cp. 4	(18)
Расчет потребного оборудования и его загрузка
Название величины	Обозначение	Значение

Непредвиденные работы и услуги другим цехам	Tдоп	347,7175
Коэффициент загрузки оборудования во времени, учитывающий неизбежные потери по организационно-техническим причинам	Kв	0,9
Расчетное количество оборудования по токарной операции	Co1	1,91
Принятое количество оборудования по токарной операции	Сп1	2
Расчетное количество оборудования по фрезерной операции	Co2	1,85
Принятое количество оборудования по фрезернойоперации	Сп2	2
Принятое количество оборудования на участке	Сп	4
Загрузка оборудования по фрезерно- сверлильной операции	Кз1	0,96
Коэффициент использования оборудования по времени (фрезерно-сверлильная операция)	Ки1	0,77
Загрузка оборудования по фрезерно- сверлильной операции	Кз2	0,93
Коэффициент использования оборудования по времени (фрезерно-сверлильная операция)	Ки2	0,77
Расчетное количество оборудования на участке	Со	3,76
Средний коэффициент загрузки оборудования	Кзср	0,94

Планировка участка представлен на рисунке 3.1



Рисунок 3.1 Планировка участка

4. 
   Выбор датчиков
   

Датчик для определения наличия заготовки

Оптический датчик состоит из источника (излучателя) и приемника оптического излучения, которые могут располагаться в одном корпусе (моноблочные датчики) или в разных корпусах (двухблочные датчики).

Излучатель и приемник датчика расположены в одном корпусе. Приемник воспринимает свет излучателя, диффузно отраженный от контролируемого объекта. Датчик срабатывает при наличии контролируемого предмета в зоне действия датчика. Датчик представлен на рисунке 1.

LZS4

Рисунок 4.1 – Излучатель-приемник ТЕКО OV AC43A5-43P-R400-

Технические характеристики представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1- технические характеристики датчика

Дальность действия	400 мм
Спектр излучения	инфракрасный
Диапазон рабочих напряжений, Uраб	10...30 В DC
Максимальный рабочий ток, Imax	250 мА
Частота циклов оперирования, f	100 Гц
Допустимая освещенность	2000 Люкс

окружающей среды
Собственный ток потребления, Io	<=25 мА

Датчик положение открытой и закрытой двери в механический участок. Датчик представлен на рисунке 4.2.


Рисунок 4.2-Датчик Ps-link ИО102-20 Устанавливается на любые металлические элементы для контроля

доступа, защищен от наводок магнитного поля проводимого металлическими конструкциями. Проводной магнитоконтактный датчик предназначен для детектирования открытия металлических ворот/дверей. Комплект состоит из основного блока обработки сигнала, магнитно герконового датчика в изолированном корпусе и магнита. Под влиянием магнитного поля излучаемого постоянным магнитом, замыкается электропроводный контакт в герконе. При отрывании двери и удалении магнита на расстояние более 3 см контакт размыкается, датчик предает сигнал тревоги на центральный блок GSM сигнализации.

Основные характеристики представлены в таблице 2.

Таблица 4.2- характеристики датчика Ps-link ИО102-20

Коммутируемое напряжение	0.05 - 72.0 В
Выходное сопротивление датчика	0.5 Ом
Вибрационные нагрузки	(10–35 Гц ) 0.5g
Рабочая температура,°C	от -50 до +50

Устройство плавного пуска (Рисунок 4.3)




Рисунок 4.3- OptiCor S-55К-380-B-0 Основные характеристики представлены в таблице 3.

Таблица 4.3- основные характеристики OptiCor S-55К-380-B-0

Номинальная мощность электродвигателя, КВт	55
Количество фаз	3

Напряжение, В	380
Номинальный ток,А	110

Применение устройств плавного пуска серии OptiCor S оправдано только в механизмах, работающих с постоянной частотой вращения вала электродвигателя, но имеющие тяжелые режимы пуска.. Момент электродвигателя имеет квадратичную зависимость от напряжения, таким образом пуск электродвигателя не произойдет до тех пор, пока момент нагрузки не станет меньше момента, создаваемого электродвигателем.

Энкодер абсолютный представлен на рисунке 4.4.




Рисунок 4.4- Энкодер абсолютный DVM58N-011AGR0BN-1213 Основные характеристики предоставлены в таблице 4.

Таблица 4.4- Основные характеристики DVM58N-011AGR0BN-1213

Напряжение питания, В	55
Количество фаз	3
Напряжение, В	380
Номинальный ток,А	110

5. 
   Описание циклограммы
   

После того, как заготовка попала на конвейер, устройство плавного пуска (S13) включает двигатель и перемешает заготовку до оптического датчика (S1) . Робот 1 берет заготовку и устанавливает в токарный станок (S3) , после завершения механической операции на станке, робот ставит заготовку в конвейер (S2). Конвейер начинает снова двигаться до срабатывания датчика (S4). Робот хватает заготовку и устанавливает на фрезерный станок(S6), после завершения механической обработки на фрезерном станке, кладет на конвейер (S5). Устройство плавного пуска срабатывает(S5), конвейер движется до тары с готовыми деталями (S13).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проделанной работы, был спроектирован механический участок для обработки детали втулка.

Были подобраны основные и вспомогательные оборудования, датчики, роботы. Полностью автоматизировали участок, с минимальным воздействием человека. Так же разработали циклограмму, карту наладок.

Освоили всю информацию по разработке механического участка.

СПИСО К ЛИТЕРАТУРЫ

1. 
   Мельников Г. Н., Вороненко В. П. Проектирование механосборочных цехов; Учебник для студентов машиностроит. Специальностей вузов/Под ред. А. М. Дальского - М.: Машиностроение, 1990. - 352 с.: ил.
   
2. 
   Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места и подготовительно- заключительного для технического нормирования работ. -М: Машиностроение, 1967-396с.
   
3. 
   Панков Г.В. Технологическое проектирование цехов машиностроительных заводов. Проектирование цехов и служб завода: Учебное пособие. - Уфа: УАИ, 1982.-68с.
   

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Чертеж детали “Втулка”

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Чертеж заготовки “Втулка”

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Планировка автоматизированного цеха

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Чертеж циклограммы

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

Карта наладок