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

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]

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

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

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 %:

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

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

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.

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

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

5

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

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

к n

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

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.