Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

В.В. Трухин Расчет и выбор оборудования АТСС для складирования и транспортирования деталей в кассетах

.pdf
Скачиваний:
45
Добавлен:
19.08.2013
Размер:
211.02 Кб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Кафедра информационных и автоматизированных производственных систем

РАСЧЕТ И ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ АТСС ДЛЯ СКЛАДИРОВАНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ

ДЕТАЛЕЙ В КАССЕТАХ

Методические указания к практическим занятиям по курсу "Гибкие автоматизированные производства" для студентов специальности 210200 "Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)"

Составитель В.В. Трухин

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 8 от 16.05.03

Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальности 210200 Протокол № 98 от 23.05.03

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ

Кемерово 2003

1

Цель работы: изучение проблем комплексной автоматизации в машиностроительном производстве, выбор и расчет транспортных средств для автоматизированных производств.

ВВЕДЕНИЕ

Автоматизированные транспортно-складские системы (АТСС) служат для автоматической выдачи, приема, хранения и адресования заготовок, инструмента на рабочие места в заданной очередности.

Основным оборудованием АТСС являются:

транспортные средства;

автоматизированная складская система.

Транспортные средства предназначены для обеспечения связи между различными видами оборудования гибких производственных систем ( ГПС).

С их помощью обеспечивается получение и возврат заготовок, полуфабрикатов, материала, комплектующих изделий, технологической оснастки, их перемещение в заданном направлении и с заданной скоростью установки грузов на приемное устройство с заданной точностью, транспортировка готовой продукции на склад, производственных отходов в места их накопления и переработки.

Автоматизированная складская система (АСС) предназначена для приема, хранения, учета и выдачи в производство заготовок, полуфабрикатов, комплектующих изделий, приспособлений и инструмента.

Основным оборудованием являются:

стеллажные конструкции блочного и клеточного типа;

автоматические стеллажные краны-штабелёры;

автоматические мостовые краны-штабелёры;

автоматизированные элеваторные стеллажи;

транспортно-складская и технологическая тара.

Методические указания предназначены для обучения студентов детальному расчету и выбору оборудования АТСС для транспортирования и складирования изделий (деталей) в поддонах (кассетах) при их механической обработке и сборке.

При детальном расчете АТСС учитывают номенклатуру заготовок, полуфабрикатов деталей и определяют основные параметры склада: количество тары, число ячеек секций, штабелеров, позиций по приему и выдаче грузов, позиций контроля.

2

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТЕЛЛАЖЕЙ

Запас хранения по каждой группе заготовок определяют по формуле [4]

Q =

mi Niti

,

(1)

 

i

365

 

 

 

 

 

где mi – масса заготовки по группам, кг; ti – запас хранения заготовок (деталей) в днях (табл. 1); Ni – программа выпуска деталей по группам.

 

 

Таблица 1

Хранение деталей на складе

 

 

 

 

Нормы запаса (в календарных днях)

Род материала и заготовок

при мелкосе-

при крупносерийном

 

рийном произ-

производстве

 

водстве

 

 

Мелкие и средние отливки и

4

2

поковки сортового металла

 

 

Количество необходимой тары

Zi = Qi , Ci

где Ci – вместимость тары выбранного типа;

Ci = mi Ki ,

где Ki – количество заготовок в кассете, шт.

При укладке заготовок или деталей в транспортно-складскую тару или кассеты перегрузочным роботом математическая модель расчета вместимости тары имеет вид

 

a

 

b

c

 

Ki = ε

 

ε

 

ε

 

,

(2)

 

 

 

 

β+µ

 

α +µ

 

δ

 

3

где a, b и с – соответственно длина, ширина и высота тары, мм; α, β, δ – размеры заготовки (детали), мм; µ – зазор между заготовками в таре для работы схвата робота, м; ε (…) – представляет собой элементарную функцию, которая обозначает целую часть числа, получающегося в результате выполнения действий в скобках.

Число ячеек стеллажа определяется по количеству потребной тары, необходимой для обработки всей номенклатуры деталей, обрабатываемых на комплексе.

При обработке широкой номенклатуры деталей, которая меняется в процессе эксплуатации, необходимо иметь запас ячеек в стеллаже не менее 10 %:

Пя =1,1Zi ,

(3)

где Пя – число ячеек в стеллаже; Zi – количество необходимой тары.

Размеры ячейки для тары с габаритами L x B x H, принятыми по табл. П2, рассчитываются по формулам:

длина ячейки

A = a + 2λ + x ,

(4)

где а – длина тары (вдоль зоны хранения), мм; λ – зазор между тарой и стойкой стеллажа, λ = 30-50 мм; х – толщина стоек стеллажа, х = 30 -

50мм;

высота ячейки

H я = с + + е,

(5)

где с – высота укладки грузов в таре, мм; – высота ножек тары, мм; е – расстояние по высоте от верха нижнего поддона до низа опорной поверхности следующего по высоте поддона с грузом.

Для бесполочных стеллажей принимают е = 60-100 мм, а для каркасных – в зависимости от толщины полки е = 110-220 мм. При штабельном хранении е = 0;

ширина стеллажа Ширина стеллажа Вст принимается по ГОСТ 14757-81, табл. П1,

рис. П1.

4

2. РАСЧЕТ ЧИСЛА ПОЗИЦИЙ ПРИЕМА И ВЫДАЧИ ГРУЗА

Для расчета необходимо знать общее количество груза и тары, проходящих через позиции в месяц.

n

=

t ZТ

m

,

(6)

Ф

60

поз

 

 

 

 

поз

 

 

 

где t = tзагр – для позиций загрузки, мин; t = tразгр – для позиций разгрузки; t = tзагр + tразгр – для совмещенной позиции загрузки-разгрузки, мин;

 

 

 

Кi

 

 

 

 

 

Ni mi

 

 

Z

Тm

=

i=1

,

(7)

Ki12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZTm – общее количество груза (тары), проходящего через позицию в

месяц, шт. Ni – годовая программа деталей; mi – масса i-й детали; Кi – количество деталей в таре; Фпоз – месячный фонд работы позиции,

Фпоз = 305.

3.РАСЧЕТ ЧИСЛА ПОЗИЦИЙ КОНТРОЛЯ

Впроизводстве, как правило, первая, а затем каждая n деталь проходит контроль. При этом, если деталь обрабатывается на нескольких станках, контроль производится после обработки на каждом из них.

Вавтоматизированных комплексах, у которых отсутствует активный контроль на станках, в процессе обработки деталей необходимо вести проверку получаемых размеров деталей на специальной позиции контроля.

Необходимое число позиций контроля nпоз.к в автоматизирован-

ном комплексе

n

поз.к

=

 

tкΣ Lк

,

(8)

Ф 60

 

 

 

 

 

 

 

 

поз

 

 

5

где tкΣ – суммарное время контроля одной детали, мин; Lк – число деталей, проходящих контроль за месяц, шт.;

 

m

 

 

tкΣ

= ∑tкi

,

(9)

 

i=1

 

 

где tki – время контроля после i-й операции, мин;

L =

Ni m

,

(10)

к n

где Nim – месячная программа деталей; n – число деталей, через которые деталь выводится на контроль;

n =

n1

 

,

(11)

к к

2

 

 

 

 

1

 

 

где n1 – число деталей, через которые деталь выводится на контроль по требованию технолога; к1 = 1,15 – коэффициент, учитывающий контроль первой детали; к2 = 1,05 – коэффициент, учитывающий вывод на

контроль в связи с работой нового инструмента.

Данные технологического процесса для различных вариантов сведены в табл. 2.

План расположения станков, позиций контроля, загрузкиразгрузки и подвижных транспортных механизмов (штабелёров Шт 1) показан на рис. 1.

Штабелёр, расположенный между станками и стеллажами, должен передавать поддоны (кассеты) с заготовками и деталями по маршрутам:

стеллаж – станок;

станок – стеллаж;

станок – станок.

6

4. РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Количество штабелёров и других транспортных машин для выполнения операций на складе определяется по формуле

Т

с

=

tcΣкн

,

(12)

 

 

 

ф к

и

 

 

 

 

о

 

где tcΣ – суммарное время работы штабелёра для перемещения груза в месяц, ч; фо – эффективный фонд времени работы штабелёра, ч (за месяц 305 ч при работе в две смены); ки – коэффициент использования штабелёра, принимаемый равным 0,8; кн – коэффициент, учитывающий поступления груза ( кн = 1,3) и отпуска ( кн = 1,5).

Суммарное время транспортных операций на перемещение груза транспортом данного вида в месяц

 

т

 

 

 

 

Tц ZTi

KT

 

tcΣ =

i=1

 

,

(13)

60

 

 

 

 

 

где Tц – средняя продолжительность одной транспортной операции в мин; КТ – число транспортных операций в технологическом процессе перемещений; ZТi – количество поддонов, перемещаемых транспорт-

ным средством в месяц.

Средняя длительность операции перемещения при одноадресном цикле работы равна 1,2 – 1,6 мин при высоте склада до 10 м и числе секций 30 – 50.

Таблица 2

Данные технологического процесса

Ва-

Наименова-

Масса,

Габариты, мм

tзаг

 

t разг

 

tk1

 

tk 2

 

tk3

 

tk4

 

tk5

Мар-

%

Про-

 

 

ри-

диа-

длина

 

 

 

 

 

 

мин

 

 

 

 

 

 

шру-

де-

грам-

n1

 

ант

ние детали

кг

метр

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ты

та-

ма,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ли

шт.

 

 

1

Крышка

12,5

250

100

6

 

5

 

5

 

5

 

5

 

5

 

10

1-2-4

45

30400

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-3-5

55

 

2

Крышка

10,0

200

80

5

 

4

 

5

 

4

 

6

 

4

 

9

2-5-4

25

35000

5

 

 

 

 

 

 

 

3-1-3

35

 

3

Крышка

8,0

150

75

4

 

3

 

6

 

6

 

6

 

5

 

8

5-3-4

15

4000

4

 

 

 

 

 

 

 

1-2-4

85

 

4

Фланец

14,0

180

90

5

 

3

 

5

 

5

 

6

 

5

 

10

1-5-3

50

42000

6

 

 

 

 

 

 

 

2-4-1

50

 

5

Диск

15,0

240

120

2

 

3

 

5

 

7

 

5

 

5

 

12

2-1-4

50

36000

7

 

 

 

 

 

 

 

5-1-4

50

 

 

6

Каток

11,0

190

100

6

 

4

 

3

 

3

 

4

 

2

 

14

5-1-3

60

28000

8

7

 

 

 

 

 

 

5-4-2

40

 

7

Вал

8,0

60

350

3

 

3

 

5

 

4

 

4

 

4

 

11

5-2-1

65

25000

7

 

 

 

 

 

 

 

3-4-2

35

 

8

Вал

9,0

75

500

2

 

4

 

3

 

6

 

3

 

6

 

4

2-1-5

70

22000

6

 

 

 

 

 

 

 

3-4-5

30

 

9

Вал

10,0

80

750

7

 

1

 

4

 

4

 

6

 

6

 

10

2-3-5

75

20000

5

 

 

 

 

 

 

 

5-4-3

25

 

10

Вал

13,0

90

720

6

 

2

 

2

 

2

 

2

 

3

 

18

1-4-3

80

24000

4

 

 

 

 

 

 

 

1-5-2

20

 

11

Фланец

11,0

170

60

4

 

4

 

1

 

7

 

7

 

7

 

16

1-3-4

55

40000

7

 

 

 

 

 

 

 

1-2-5

45

 

12

Фланец

13,0

190

70

6

 

2

 

4

 

4

 

4

 

5

 

15

1-2-3

85

34000

6

 

 

 

 

 

 

 

4-5-4

15

 

13

Фланец

15,0

200

80

3

 

5

 

2

 

2

 

3

 

3

 

20

1-3-5

75

32500

6

 

 

 

 

 

 

 

1-4-2

25

 

14

Фланец

9,0

140

60

1

 

7

 

2

 

2

 

3

 

3

 

17

1-3-2

50

30200

8

 

 

 

 

 

 

 

1-4-5

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 2

8

Ва-

Наименова-

Масса,

Габариты, мм

t

заг

 

t разг

t

k1

t

k 2

t

k3

t

k4

 

t

k5

Мар-

%

Про-

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дет

 

ри-

ние детали

кг

диа-

длина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шру-

али

грам-

1

 

ант

метр

 

 

 

 

 

 

мин

 

 

 

 

 

 

 

ты

ма, шт.

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Корпус

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-5-4

22

 

 

 

15

12,0

240

50

 

2

 

8

 

4

 

5

 

5

 

4

 

12

25000

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

подшипника

 

 

 

 

 

 

 

2-3-4

78

 

16

Корпус

10,0

200

60

 

3

 

7

 

4

 

4

 

6

 

6

 

10

2-3-1

12

23000

7

 

подшипника

 

 

 

 

 

 

 

2-4-5

88

 

17

Корпус

8,0

150

50

 

4

 

5

 

5

 

5

 

3

 

3

 

 

9

2-1-3

10

28000

5

 

подшипника

 

 

 

 

 

 

 

 

3-4-5

90

 

18

Диск

13,0

200

100

 

2

 

9

 

2

 

5

 

2

 

5

 

13

2-4-3

15

40000

4

 

 

 

 

 

 

 

 

2-5-1

85

 

19

Диск

11,0

170

80

 

1

 

8

 

1

 

3

 

7

 

7

 

 

8

3-4-1

33

35000

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5-3-2

67

 

20

Диск

9,0

150

75

 

3

 

8

 

2

 

2

 

3

 

3

 

14

3-1-5

77

27000

6

 

 

 

 

 

 

 

 

5-4-2

23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

21

Поршень

8,0

60

120

 

4

 

6

 

2

 

6

 

4

 

4

 

11

3-2-1

95

33000

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5-4-1

5

 

22

Поршень

10,0

70

150

 

5

 

6

 

3

 

4

 

4

 

4

 

17

1-2-4

45

34000

8

 

 

 

 

 

 

 

 

2-3-5

55

 

23

Поршень

12,0

80

160

 

2

 

4

 

1

 

4

 

3

 

3

 

16

5-3-1

60

31000

6

 

 

 

 

 

 

 

 

5-4-2

40

 

24

Поршень

14,0

90

180

 

4

 

6

 

5

 

5

 

5

 

6

 

12

2-1-5

70

42000

4

 

 

 

 

 

 

 

 

3-4-5

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

99

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ст 1

 

Ст 2

 

Ст 3

 

Ст 4

 

Ст 5

Стеллаж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шт 1

 

 

Поз.

Поз.

Поз.

 

конт-

 

раз-

загру-

роля

 

груз-

зки

 

 

ки

 

Рис. 1. План комплекса

5.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.Определить запас хранения по каждой группе заготовок.

2.Определить количество потребной тары.

3.Рассчитать вместимость тары и выбрать тип тары согласно стандартам.

4.Рассчитать и выбрать параметры и тип стеллажей.

5.Определить число подвижных транспортных механизмов – штабелеров.

6.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Расскажите о назначении АТСС.

2.Что относится к основному и вспомогательному транспортному оборудованию?

3.С учетом каких параметров производится расчет количества транспортных средств?

4.Как определить число ячеек АТСС для хранения заготовок в

таре?

5.Как определить площадь склада при укрупненных методах расчета, при детальном проектировании?

Соседние файлы в предмете Технология машиностроения