- •ОРГАНИЗАЦИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •ГЛОССАРИЙ
- •1 Общие сведения об РТК и промышленных роботах
- •1.1 Роль роботов и РТК в листовой штамповке
- •1.2 Эволюционная классификация промышленных роботов
- •1.3 Структура и функции промышленных роботов
- •1.4 Этапы проектирования РТК
- •2 Номенклатура деталей
- •2.1 Детали для вытяжки
- •2.2 Детали для гибки
- •3 Расчет формы, размеров и веса исходных заготовок деталей
- •4 Расчет усилия штамповки и хода ползуна пресса
- •5 Анализ выбора типовой схемы РТК
- •5.1 Структура, состав и компоновка РТК
- •5.2 Метод выбора оптимальной компоновки РТК, типовые схемы
- •5.3 Типовые компоновки РТК
- •5.4 Расчет производительности РТК
- •5.5 Пример выбора оптимальной компоновки РТК
- •6 Выбор пресса, схемы штампа
- •6.1 Требования к прессам и штампам
- •6.2 Типовые конструкции штампов
- •6.2.1 Штамп вытяжной
- •6.2.2 Штамп гибочный
- •6.3 Пример выбора пресса и схемы штампа
- •7 Выбор промышленного робота
- •7.1 Технические характеристики промышленных роботов
- •7.2 Применение промышленных роботов в листовой штамповке
- •7.3 Требования к промышленным роботам
- •7.3 Номенклатура промышленных роботов
- •7.3.2 Малогабаритные
- •7.4 Пример выбора промышленного робота
- •8 Выбор вспомогательного оборудования
- •8.1 Вспомогательные устройства РТК
- •8.2 Шиберные подачи
- •8.3 Револьверные подачи
- •8.4 Загрузочное устройство с поворотным столом
- •8.5 Загрузочное устройство револьверного типа
- •8.6 Пример выбора подающего устройства РТК
- •9 Выбор захватного устройства промышленного робота
- •9.1 Общие сведения о схватах промышленных роботов
- •9.2 Механические схваты
- •9.3 Вакуумные схваты
- •9.4 Электромагнитные схваты
- •9.5Схваты с сенсорными датчиками
- •9.6 Пример выбора захватного устройства промышленного робота
- •10 Информационная система РТК
- •10.1 Сенсорная система промышленных роботов (система датчиков)
- •10.2 Пример установки системы датчиков РТК
- •11 Характеристики системы управления РТК
- •11.1 Общая структура системы управления РТК
- •11.2 Цикловое программное управление
- •11.3 Позиционное и контурное программное управление
- •11.5 Характеристики системы управления промышленного робота
- •12 Разработка компоновочной схемы РТК
- •13 Расчет временных параметров РТК, цикловая диаграмма
- •13.1 Цикловая диаграмма работы РТК
- •13.2 Пример составления цикловой диаграммы РТК
- •14 Разработка алгоритма управления РТК
- •14.1 Условные графические обозначения алгоритмов
- •14.2 Пример выполнения алгоритма управления РТК
- •15 Построение пневматической схемы РТК
- •15.1 Условные обозначения в пневматике
- •15.2 Правила выполнения схем
- •15.3 Основные логические функции в пневмосхемотехнике
- •15.4 Реализация логических функций в электропневмосхемотехнике
- •15.5 Пример выполнения пневматической схемы РТК
- •Приложение 1 Номенклатура прессов.
- •Приложение 2 Номенклатура роботов
- •Библиографический список
|
РТК–5 |
2,5 |
2,0 |
|
РТК–6 |
2,5 |
2,0 |
|
РТК–7 |
2,3 |
2.0 |
5.4 Расчет производительности РТК
Расчет ведется с учетом одной переналадки в смену.
Для РТК в составе РПС с жесткой связью номинальная (цикловая) производительность:
QН ttсм , где
р
t |
см |
|
– время работы оборудования в секундах (
8 3600
); t р – время
одного цикла работы оборудования в секундах (номинальный цикл). Фактическая производительность РПС:
Q |
Q |
Q |
, где Q |
|
t |
пер |
|
||
|
; |
||||||||
|
|
|
|||||||
|
Ф |
Н |
пер |
пер |
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
пер |
– время переналадки оборудования (См. таблицу 5.1). |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Возможности повышения производительности РТК и уровень эксплуатации комплексно оцениваются коэффициентом использования:
K |
Q |
||
Ф |
|||
|
|||
|
Q |
Н |
|
|
|
5.5 Пример выбора оптимальной компоновки РТК
Выберем оптимальную компоновку на примере РТК листовой штамповки для деталей уголок, стакан и стакан с раздачей. (См. раздел 3)
Перед тем как выбрать промышленный робот, необходимо выбрать типовую схему расположения оборудования в РТК. Существует большое количество схем расположения оборудования в РТК. Проанализируем две схемы расположения оборудования.
Рисунок 5.5 – Первая схема РТК
Описание первой схемы расположения оборудования РТК: выбрана схема с одноруким роботом, имеющим пять степени подвижности – поворот колонки, выдвижение/втягивание руки, опускание/поднятие захватного органа. Подающее устройство расположено напротив промышленного робота под углом к оси пресса, приемное устройство находится между прессом и ПР.
43
Рисунок 5.6 – Вторая схема РТК
Описание второй схемы расположения оборудования РТК: выбрана схема с двуруким роботом, имеющим пять степени подвижности – поворот колонки, выдвижение/втягивание руки, опускание/поднятие захватного органа. Подающее устройство расположено напротив промышленного робота под углом к оси пресса, приемное устройство находится диаметрально противоположно относительно подающего устройства.
Характеристики роботов смотри в Приложении 2.
Расчет временных параметров первой схемы РТК
Номинальная производительность:
Q |
|
|
tсм |
, где |
t |
|
– время работы оборудования; |
|
Н |
tр |
см |
||||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
оборудования (номинальный цикл). Фактическая производительность:
Q |
Q |
Q |
, где Q |
|
t |
пер |
|
|
|
; |
|||||||
|
|
|
||||||
Ф |
Н |
пер |
пер |
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
tпер – время переналадки оборудования.
t |
р |
|
– время одного цикла работы
Цикл манипулятора определяются структурной схемой РТК и алгоритмом его работы. Для выбранной типовой схемы цикловые манипуляции, при использовании совмещения движения звеньев, определяются по формуле:
tмц 2tк 4tсх 4tс 2tп 2 0,15 4 0,3 4 0,5 2 0,5 4,5сек,
8 3600
QН 6400шт 4,5
где tк – время подъема или опускания колонны; |
tсх – время срабатывания схвата; |
tс – время |
совместного перемещения звеньев (радиальное перемещение руки и подъем или опускание колонки).
Внецикловые потери времени:
t |
t |
пер |
5400 |
сек, |
|||
вц |
|
|
|
|
|
||
Q |
|
|
5400 |
1200шт |
|||
|
|
||||||
пер |
|
|
|
4,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
QФ 6400 1200 5200шт
44
где
t |
пер |
|
– среднее время переналадки при переходе на обработку другой детали.
Возможности повышения производительности РТК и уровень эксплуатации комплексно оцениваются коэффициентом использования:
|
|
|
Q |
|
5200 |
0,82 |
|
K |
|
Ф |
|
||||
исп.РТК |
Q |
6400 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Н |
|
|
|
Расчет временных параметров второй схемы РТК
Цикловые потери определяются структурной схемой РТК и алгоритмом его работы. Для выбранной типовой схемы цикловые потери, при использовании совмещения движения звеньев, определяются по формуле:
tмц 4tк 4tсх 4tс 2tп 4 0,15 4 0,3 4 0,5 2 1 5,8 сек,
8 3600
QН 4965шт 5,8
Q |
4965 1200 4034шт |
||
Ф |
|
|
|
где |
t |
к |
– время подъема или опускания колонны; |
|
|
|
t |
сх |
|
– время срабатывания схвата;
t |
с |
|
– время
совместного перемещения звеньев (радиальное перемещение руки и подъем или опускание колонки).
Возможности повышения производительности РТК и уровень эксплуатации комплексно оцениваются коэффициентом использования:
|
|
|
Q |
|
4034 |
0,81 |
|
K |
|
Ф |
|
||||
исп.РТК |
Q |
4965 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Н |
|
|
|
Из двух представленных схем выбираем первую схему расположения оборудования в РТК, так как в ней время цикла работы промышленного робота меньше и выше производительность, чем у второй и, а также коэффициент использования РТК выше.
45