Расчет и проектирование гибкой производственной системы по изготовлению корпусных изделий (стр. 3 из 4)
Таблица 4.2-Матрица перемещений штабелеров АСИО по рассматриваемым вариантам обслуживания позиций загрузки, разгрузки и контроля.
| Позиции, к которым движется штабелер | Позиции, от которых движется штабелер | ||||
| Загрузка | Разгрузка | Контроль 1 | Контроль 2 | Стеллаж | |
| Функции позиций загрузки и разгрузки разделены | |||||
| Загрузка | - | 1540 | - | - | 1500 |
| Разгрузка | - | - | 305 | 305 | 2430 |
| Контроль 1 | - | - | - | - | 915 |
| Контроль 2 | - | - | - | - | 915 |
| Стеллаж | 3040 | 1500 | 610 | 610 | - |
| Функции позиций загрузки и разгрузки совмещены | |||||
| Загрузка - разгрузка 1 | - | - | 305 | - | 1215 |
| Загрузка - разгрузка 2 | - | - | - | 305 | 1215 |
| Контроль 1 | - | - | - | - | 915 |
| Контроль 2 | - | - | - | - | 915 |
| Стеллаж | 1520 | 1520 | 610 | 610 | - |
а)
б)
Расположение позиций загрузки, разгрузки и контроля принимаем аналогичным расположению станочного комплекса, поэтому на этапе технического предложения среднее время перемещения штабелера со стороны позиций можно принять равным времени перемещению штабелеров со стороны станков.
Сравнение графов на рис. 4.4 показывает, что при объединении функций позиций загрузки и разгрузки значительно сокращается число перемещений штабелера.
Если принять, что время передачи спутника со стеллажа на станок примерно равно времени передачи спутника со стеллажа на позицию, т.е
, а время передачи спутника со станка на станок - времени передачи с позиции на позицию, т.е 
, то суммарное время работы штабелера, расположенного со стороны позиций по первому варианту:
(4.10)По второму варианту
(4.11)Число штабелеров по первому варианту
(4.12)по второму варианту
(4.13)деталь станочный комплекс инструментальный
Итак, расчеты подтверждают целесообразность объединения функций позиций загрузки и разгрузки. При этом число обслуживающих штабелеров равно одному с загрузкой Кисп = 70 % .
4.7 Компоновка станочного комплекса и АТСС
Схема компоновки станочного комплекса и автоматической транспортно-складской системы, принятая для разработки, приведена на рис. 4.5.
Рис. 4.5 – Схема компоновки станочной и транспортной систем ГПС со станками, сгруппированными по технологическому признаку и двухрядным одноярусным стеллажом-накопителем с объединенными функциями позиции загрузки - разгрузки спутников, принятая для разработки
Станки расположены в линию и сгруппированы по технологическому принципу. Стеллаж вместимостью 168 ячеек двухрядный одноярусный вытянут вдоль всей линии станков. По другую сторону стеллажа располагаются четыре позиции: две из них выполняют со¬вмещенные функции загрузки и разгрузки спутников, две другие выполняют контроль деталей. С каждой стороны стеллажа перемещаются по одному штабелеру одинаковой конструкции, которые передают спутники со стеллажа на станки или на позиции загрузки-разгрузки и контроля обратно.
5. Определение структуры и состава автоматической системы инструментального обеспечения
В состав АСИО входят: центральный магазин инструментов и транспортные механизмы в виде роботов - автооператоров по обслуживанию станочных магазинов-инструментов и линий накопителя центрального магазина инструментов. Выбранная для разработки структура АСИО показана на рис. 5.1.
Рис. 5.1 – Схема компоновки АСИО ГПС корпусных деталей, принятая для разработки:
ИЦ-1, ИЦ-2 - линии накопителя центрального магазина инструментов; АИ-1 - робот-автооператор со стороны станочного комплекса СТ-1 - СТ-7; АИ-2, АИ-3 - роботы-автооператоры между линиями накопителя; ЗП - переходная зона роботов АИ-2 и АИ-3; Д - инструментальное гнездо с кодовым устройством; К1, К2 - подъемные кассеты инструментов
5.1 Определение вместимости центрального магазина инструментов
На станочном комплексе осуществляется обработка деталеустановок Кдет=152 наименований. Средняя трудоемкость обработки одной деталеустановки составляет tоб = 0,75 ч. Принимаем среднее время обработки одним инструментом tин = 4 мин и среднее число дублеров инструмента на каждую деталеустановку
nд = 2.
Число основных инструментов и их дублеров для обработки месячной программы деталеустановок на станочном комплексе составит:
(5.1)Число дублеров инструмента для обработки месячной программы деталеустановок
(5.2)Суммарное число инструментов, необходимых для обработки 152 наименований деталей составит в месяц:
(5.3)Определив число необходимых инструментов на комплексе Kин, можно рассчитать размеры стеллажа инструментов. При двухрядном расположении стеллажа длина склада Lск:
В каждом из магазинов станков комплекса располагается по 60 инструментов. Таким образом, в магазинах семи станков можно расположить 60⋅7 = 420 инструментов. Оставшиеся 2000 − 420 = 1580 инструментов при длине инструментального склада lc = 50 м и шаге между инструментальными гнездами tг = 125 мм можно расположить в центральном магазине инструментов, для чего потребуется число рядов накопителей инструмента:
Расположение склада инструментов при одноярусном двухрядном накопителе (рис. 4.6) – наиболее удобном для обслуживания. При такой компоновке в центральном магазине может находиться:
Оставшиеся 1580-800=780 инструментальные наладки следует расположить в специальном отделении для подготовки инструмента и по мере возникновения необходимости подавать их в центральный магазин вместо выводимого для осуществления обработки деталей. Ввод и вывод инструментов из центрального магазина осуществляется подъемными инструментальными кассетами К1, К2, к которым инструмент подается из отделения его подготовки (см. рис. 4.6).
5.2 Определение производительности подвижных инструментальных кассет
Для установки Kин=2000 инструментов, необходимых для обработки деталей, и последующей их замены при запуске деталей полумесячными партиями (m =1,5 ) расчетная производительность кассет составит:
(5.4)Среднее время работы инструмента составляет tин = 4 мин, время его смены tсм = 2,5 мин. Таким образом, при среднем времени нахождения в комплексе каждого инструмента
мин за один час надо сменить 
При периодичности подъема кассеты в один час принимаем число подвижных кассет равным двум по пять гнезд в каждой кассете (см. рис. 5.1).
5.3 Расчет числа роботов-автооператоров, расположенных со стороны станков
Рис. 5.2 – Предварительная схема компоновки АСИО с центральным складом-накопителем инструментов:1, 2 – накопители инструментов; 3, 4 – роботы-автооператоры доставки инструментов, расположенные соответственно со стороны станков РО-1 и между накопителями РО-2; 5 – подъемная кассета инструментов К1; 6 – станочный комплекс ГПС
Для обработки деталей всех наименований Kин=2000 инструментов. Коэффициент, учитывающий партионность запуска, равен m =1,5. Число неразмещающихся инструментов в магазинах комплекса составляет
на одновременно обрабатываемые деталеустановки. Одновременно на комплексе находятся в обработке nд = 3 деталеустановки. Число дополнительных инструментов составит: 
(5.5)Суммарное число смен инструмента на комплексе в течение месяца
(5.6)Принимаем: tк=0,15 мин; lср=20 м; tв=tп=0,2 мин; tпов=0,05 мин; V=60 м/мин, среднее время смены одного инструмента
(5.7)Суммарное время, затрачиваемое роботом РО-1 (рис. 4.7) на обеспечение станочного комплекса необходимым инструментом в течение месяца, составит
(5.8)Число роботов-автооператоров РО-1 (рис. 4.7), обслуживающих станки