Принципы построения гибкой системы обработки корпусов (стр. 2 из 3)
FCT =F*h3/12,
где, h3 – нормативный коэффициент загрузки оборудования, h3 =0,8;
F– эффективный годовой фонд времени работы оборудования, при трехсменной работе F=5835 ч. (станки с ЧПУ)
Fст=5835×0,8/12=389 ч.
Nмес=800/12=67 шт.
,где, Тci – станкоемкость изготовления детали-представителя на I-й операции;
m– число операций технологического процесса,
Тср=(4,2+22,3)/2=13,25 мин.
Кнаим=
Полученное число определяет минимальное число ячеек склада при условии, что для каждой деталеустановки используется только один стол-спутник с приспособлением. Для нормальной работы ГПС необходимо, чтобы емкость склада имел некоторый запас (около 10%), тогда оптимальная емкость склада будет равна:
Ес=1,1 * Кнаим= 1,1*78,87 = 86,76 = 87 ячеек.
Более удобно иметь несколько спутников на одну деталь-установку, чтобы уменьшить время пролеживания заготовок на складе.
Определим ориентировочную длительность цикла изготовления детали при маршруте:
ПЗР
Стеллаж Ст1 (Оп.005) Ст2 (Оп. 010,015) МСА КИМ Стеллаж ПЗРгде, ПЗР – позиция загрузки-разгрузки детали в приспособлении-спутнике;
Ст – станок;
МСА – моечно-сушильный агрегат;
КИМ – координатно-измерительная машина).
Принимаем:
Время загрузки-разгрузки детали в приспособлении – спутнике – 3 мин.
Время транспортирования – 1 мин.
Время контрольной операции – 6 мин., время моечной операции – 3 мин.
Тц = 7*1 мин +2*3 мин +1*3 мин + 6 мин + 4,2 мин +22,3 мин = 48,5 мин.
Тогда при такте выпуска 16,36 мин потребуется 48,5/16,36 = 3 спутника.
Емкость склада равна 87 ячеек* 3 спутника = 261 ячейка.
С учетом размеров спутника выбираем склад с краном-штабелером модели СА-ТСС – 0,16 с ячейкой 600*400*250 мм (по табл. 1.4 /8/), который обладает следующими характеристиками:
грузоподъемность – 160 кг,
высота стеллажа – 4000 мм,
скорость передвижения крана-штабелера – 1,00 м/с
скорость выдвижения грузозахватного органа – 0,25 м/с.
Располагая склад вдоль станков и принимая его однорядным, рассчитаем число ярусов и высоту склада. Если принять длину склада равной длине линии, то на длине 22,395 м разместится 22395/600=37 ячеек.
Тогда высота склада составит 261/37=7 рядов.
Полная высота склада: 7*250+450=2200 мм., что не превышает предельной высоты обслуживания по технической характеристике крана-штабелера.
Расчет количества позиций загрузки-разгрузки спутников
Определим время загрузки-разгрузки приспособления спутника. Время загрузки-разгрузки приспособления-спутника принимаем для схемы базирования детали на столе с креплением четырьмя болтами и планками /1, стр. 246/.
τ з-р = 3,0 мин.
n поз = τ з-р*Кдет/(F поз*60)
Кдет = 21400*3/12 = 5350
Тогда,
Fпоз.= Fр*Ксм/12 = 1820*3/12 = 455 ч
где, Fр – эффективный годовой фонд времени работы рабочих;
К см – количество рабочих смен в сутках.
nпоз = 3*5350/(60*455) = 0,59 = 1
Расчет количества транспортных устройств и их загрузки
Количество транспортных устройств АТСС определяется временем их работы:
Ктр=Ттр/Fтр,
где, Ттр – суммарное время работы транспортного устройства в течение месяца, ч;
Fтр – месячный фонд работы транспортного устройства, ч (381 ч для 3-х сменного режима работы).
Для крана-штабелера:
где, Тстел-ст, Тст-ст, Тпоз-стел – время перемещения от стеллажа к станку, от станка к станку и от позиции загрузки к стеллажу соответственно;
Кстел-ст, Кст-ст, Кпоз-стел – количество соответствующих перемещений.
Количество и характер перемещений крана-штабелера определим по циклу его работы:
ПЗР
Стеллаж Ст1 (Оп.005) МСА Стеллаж ПЗР Стеллаж Ст2 (Оп. 010,015) Ст3 (Оп. 010,015) МСА КИМ Стеллаж ПЗРгде, ПЗР – позиция загрузки-разгрузки детали в приспособлении-спутнике;
Ст – станок;
МСА – моечно-сушильный агрегат;
КИМ – координатно-измерительная машина).
Из приведенного выше маршрута прохождения заготовки через ПЗР, станки, МСА и КИМ:
«Позиция – стеллаж» – 4 перемещения;
«Стеллаж – станок» – 4 перемещения;
«Станок – станок» – 4 перемещения.
Тогда, при месячном выпуске 1784 шт. (21400/12 = 1784 шт.):
К поз-стел = 7136;
К стел–ст = 7136;
К ст-ст = 7136.
Рассчитаем время перемещений. Длины перемещений найдем графоаналитическим путем (со схемы, построенной в определенном масштабе).
l  =3.45 м |
l  =6.8 м |
l  =16.115 м |
l  =9.315 м |
l  =3.45 м |
l  =3.45 м |
l  =2.15 м |
l  =3.45 м  |
l  =11.465 м |
l  =5.865 м |
l  =4.3975 м |
l  =13.7125 м |
l  =3.45 м |
Средняя длина перемещений:
«Стеллаж-позиция»:
l
=3.45 м«Стеллаж-станок»:
l
= 
м«Станок-станок»:
l
= 
мСредняя длина вертикального перемещения: 2200–450 = 1,75 м
В общем случае Т=2*(Тк+Тпод+ Тсп), где Тк – время передачи кадра управляющей программы от ЭВМ к системе ЧПУ транспортного устройства, принимаем Тк=0,02 мин; Тпол – время подхода транспортного устройства к заданному месту, мин; Тсп – время съема-установки стола-спутника, тары или заготовки, принимаем Тсп =0,15 мин.
Время подхода КШ равно:
где, L и V– перемещения и скорости по соответствующим координатам. Скорости определяются по технической характеристике крана-штабелёра (уч. пособие, с. 14).
Тпод поз-стел= 3.45 / 60+1,75 / 12=0,2 мин;
Тпод ст-ст=7.09 / 60 +0/12 =0.12 мин;
Тпод стел-ст=9.46 / 60+1,75 / 12=0,3 мин;
Принимая Тк=0,02 мин., Тсп =0,15 мин получим
Т поз-стел=2·(0,02+0,2+0,15)=0,74 мин;
Т ст-ст=2·(0,02+0.12+0,15)=0,58 мин;
Т стел-ст=2·(0,02+0,3+0,15)=0,94 мин;
Подставляя найденные значения в формулу получим время загрузки КШ:
Ткш=(7136·0,74+7136·0,58+7136·0,94) / 60=268,79 ч
Тогда коэффициент загрузки крана-штабелера составит:
Ккш=268,79 / 381=0,71
На основании найденного значения коэффициента загрузки крана-штабелера делаем вывод о целесообразности выбора АТСС 1 типа.
4. Автоматизированные системы инструментального обеспечения
Автоматизированная система инструментального обеспечения – система взаимосвязанных элементов, включающая участки подготовки инструмента, его транспортирования, накопления, устройства смены и контроля качества инструмента, обеспечивающие подготовку, хранение, автоматическую смену и замену инструмента.
Все разнообразие компоновочных схем АСИО можно свести к 6 типам:
Тип 1 – АСИО с запасом инструментальных комплектов, размещенных в инструментальных магазинах станков ГПС;