ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ РТК
(Совокупность единицы технологического оборудования, ПР и средств оснащения, автономно функционирующая и осуществляющая многократные циклы, представляет собой роботизированный технологический комплекс (РТК)).
В робототехнике нашли отражение различные методические подходы при разработке автоматизированных систем на основе ПР. Это выражается в создании, например, комплексов «СТ-К-робот», где ПР можно применять как встроенный в станок (специальный), обслуживающий группу однотипных станков (специализированный), полностью автономный и обслуживающий разнотипное основное технологическое оборудование (универсальный).
Различия в методологии создания ПР находят отражение в структурах РТК. Организация рабочих мест ПР должна способствовать не только замене человека на основные и вспомогательные операции, но и поднимать производительность машин. ПР в комплексе с единицей технологического оборудования образуют роботизированную позицию; ПР + несколько единиц технического оборудования = роботизированный участок; один или несколько ПР + несколько единиц оснащенного технологического оборудования = роботизированная линия.
Применение ПР в производстве вносит определенную специфику в разработке рациональной планировки РТК по сравнению с соответствующей планировкой рабочего места для человека.
Для человека, в зависимости от технологических условий и степени механизации производственного процесса, оптимальная структура рабочего места должна обеспечить экономное затрачивание энергии, уменьшения протяженности рабочих траекторий, уменьшение мышечных усилий. В конечном итоге все это выражается в приведении в соответствие размеров и расположений оборудования, инструментов и предметов труда в соответствии с расположением частей тела работающего. Такой антропометрический подход требует указания определенной рабочей зоны, в которой человек может пользоваться инструментами и предметами труда, не совершая наклона туловища, не сходя со своего рабочего места. На основе средних антропометрических показателей человеческого организма рассчитывают активные рабочие зоны и размеры оборудования рабочего места для конкретного рабочего. Размеры зоны и оборудования рабочего места в основном зависят от досягаемости рук при определенной рабочей позе.
Рекомендуемые размеры активным рабочих зон (основные активные рабочие зоны) рассчитаны на управление основным технологическим оборудованием (пуск-остановка и т.д.), установку и снятие заготовки и приспособления и т.д.
Однако достаточно других точек на рабочей позиции, связанных с размещением обработанных предметов, инструмента и т.д. связано с разворотом туловища, наклоном, подходом. Поэтому на рабочем месте в РТК можно выделить также несколько вспомогательных активных рабочих зон.
При сопоставлении типовых схем взаимного расположения человека и ПР с основным технологическим оборудованием видно, что, например, рука ПР по своим программируемым перемещениям и габаритам превосходит руку человека. Это обусловлено тем, что размещение ПР в РТК должно отвечать следующим основным условиям: исключение рабочего, ПР не заменяет наладчика. Следовательно, в РТК должны быть предусмотрены зоны для проведения наладочных работ, а также для профилактики и ремонта оборудования.
Размерные параметры ПР должны находиться в соответствии с размерными параметрами основного и вспомогательного технологического оборудования и соответствовать нормам на их размещение в цехах машиностроительного предприятия.
При разработке структуры РТК основное внимание должно быть обращено на расчет занимаемой им производственной площади. В общем виде, производственная площадь робототехнической позиции S определяется по формуле:
, где
l – длинна основного оборудования;
b – расстояние от стены или колонны до рабочего места;
d – величина подхода между оборудованием;
h – ширина основного технологического оборудования;
М – расстояние между оборудованием по ширине.
Оценка рациональности структуры РТК определяется расчетом коэффициента использования производственной площади:
, где
q1 – площадь, занимаемая основным оборудованием;
q2 – площадь, занимаемая вспомогательным оборудованием;
n – количество единиц технологического оборудования.
Для оценки выбора рационального типоразмера манипулятора вводят коэффициент Кр, учитывающий отношение площади рабочего места РТК к площади основания ПР.
, где
Sр.м. – площадь рабочего мета, определяется по формуле:
или ;
Sр. – площадь основания ПР.
Отсюда
.
Последняя формула более точно учитывает взаимное размещение всех элементов на РТК.
Длина l основного оборудования и величина прохода d между оборудованием являются основными размерными параметрами при расчете оптимальной величины основных манипуляторов ПР.
Для типовой схемы «РТК – позиции» производственная площадь:
, где
ε1 – коэффициент, учитывающий площадь, занимаемую технологическим оборудованием;
ε2 - коэффициент, учитывающий площадь, необходимую для эксплуатации, профилактики, ремонта и наладки ПР.
Дата добавления: 2019-12-09; просмотров: 551;