Автоматизированная сборочная линия

Автоматизированная сборочная линия

Состав задания

1.Сравнить варианты компоновки сборочной линии (СЛ) с вертикально замкнутым и горизонтально замкнутым конвейером спутников по ТЭП (производительность, надежность, стоимость проекта, удобство обслуживания и ремонта и др.) и выбрать предпочтительный.

2.Разработать циклограмму работы СЛ и дать ее описание с помощью логических уравнений.

3.Построить имитационную модель СЛ с использованием сети Петри. Дать первоначальную маркировку сети и представить фрагмент графа достижимости (3...4 шага), составить матрицы входных и выходных инциденций.

4.Разработать программу функционирования модели с учётом следующих ситуаций:

0   не поступил спутник в рабочую позицию (например, загрузки деталей, контроля соединения, образования соединения и т.п.);

1   отсутствуют детали в позиции загрузки (в БЗУ, в кассетном накопителе (КН) и др.);

2   поломка инструментальной головки (ИГ).

5.Разработать функциональную схему устройства управления (УУ) по логическим уравнениям (допускается фрагмент схемы). Дать рекомендации по выбору элементной базы логической части УУ (контактная, бесконтактная, программируемый контроллер).

6.Составить общую структурную схему системы управления (СУ) и обосновать выбор аппаратной или программной реализации алгоритма управления объектом.

7.Составить перечень исполнительных механизмов и обосновать для них выбор подходящего типа привода (электрический, пневматический, гидравлический, комбинированный).

8.Выбрать тип загрузочного манипулятора и схему шагового перемещения спутников.

9.Разработать конструктивную схему механизма перегрузки спутников с рабочей на возвратную ветвь конвейера.

10.Предложить принцип контроля положения деталей в спутнике.

Исходные данные

Начало цикла: З1 - загрузка базовой детали (БД) в спутник; конец цикла: выгрузка (В) собранного узла (СУ) в накопитель.

Масса спутника с деталями - до 5 кг; габариты спутника - 120x60x30 мм. сборочный линия конвейер имитационный

Производительность СЛ - не менее 1200 изд/час.

Характер производства - серийное.

Схема сборочной линии с холостой ветвью возврата спутников: 1 - толкатель; 2 - спутник; 3 - базовая деталь; 4 - захватный механизм; 5 - накопитель кассет; 6 - БЗУ; 7 - контроль; 8 - коррекция совмещения; 9 - изоляция брака; 10 - накопитель узлов; 11 - инструментальная головка

1. Разработка циклограммы работы сборочной линии (СЛ)

Рисунок 1 - Циклограмма работы СЛ с тактовым конвейером в течение смены

Основные события, обозначенные на циклограммах:

t_В - время выстоя конвейера(определяется по лимитирующей операции);

t_Д - время движения конвейера; t_Т = t_В + t_Д = t_Л + t_Д

t_Ц - время цикла; t_Ц = t_Т · n_оп

t₁ - базовая деталь (БД) загружена в спутник;

t₂ - вторая деталь из накопителя кассет загружена в спутник;

t₃ - третья деталь из БЗУ загружена в спутник;

t₄ - произведен контроль совмещения деталей;

t₅ - произведена коррекция совмещения деталей;

t₆ - процесс сборки узла выполнен;

t₇ - произведен контроль соединения;

t₈ - произведена отбраковка;

t₉ - собранный узел (СУ) выгружен в накопитель;

t₁₀ - спутники передвинуты на рабочую и холостую ветвь конвейера соответственно.

2. Разработка имитационной модели системы

На основании циклограммы (рисунок 2) строится имитационная модель СЛ в виде сети Петри.

Таблица 1 - Основные условия и события в модели

На основании имеющейся сети Петри составим функцию входных инциденций, функцию выходных инциденций, а также граф достижимости.

Таблица 2 - Функция входных инциденций F

(P₁, P₂, P₃, P₄, P₅, P₆, P₇, P₈, P₉, P₁₀, P₁₁, P₁₂, P₁₃, P₁₄, P₁₅, P₁₆, P₁₇, P₁₈, P₁₉, P₂₀ ,P₂₁ , P₂₂, P₂₃, P₂₄, P₂₅ )

(1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0)

(0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0)

(0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0)

(0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0)

(0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0)

(0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0)

(0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0)

Рисунок 4 - Фрагмент графа достижимости

3. Разработка имитационной модели системы с учетом внештатных ситуаций

Таблица 4 - Внештатные условия и события в модели

4. Программа функционирования модели (Visual Basic 6.0)

Dim i As Integerj As Integerc As IntegerSub Command1_Click()SubSub Command2_Click().Enabled = True= 0SubSub Command3_Click().Enabled = True.Visible = FalseSubSub Command4_Click().Enabled = True.Visible = FalseSubSub Command5_Click().Enabled = True= 1SubSub sit1_Timer()(Image5.Left >= 720) Then.Enabled = False.Visible = True.Enabled = False.Enabled = True.Visible = FalseIfSubSub sit2_Timer()(Image5.Left >= 3720) Then.Enabled = False.Visible = True.Enabled = False.Enabled = True.Visible = FalseIfSub

Private Sub sit3_Timer()(Image5.Left >= 6480) Then.Enabled = False.Visible = True.Enabled = True.Enabled = FalseIfSubSub Timer1_Timer().Visible = True.Left = Shape4.Left + 20.Left = Image5.Left + 20(Image5.Left >= 720 And i = 0) Then.Enabled = False.Visible = True.Enabled = True.Left = 840.Enabled = True

'Image6.Left = -720

'Shape6.Left = -500If(Image5.Left >= 2160 And i = 1) Then.Enabled = False.Visible = True.Enabled = True.Visible = 0.Enabled = 0If(Image5.Left >= 3720 And i = 2) Then.Enabled = False.Visible = True.Enabled = TrueIf(Image5.Left >= 5520 And i = 3) Then.Enabled = False.Enabled = True.Enabled = True.Enabled = False.Visible = 0If(Image5.Left >= 6480 And i = 4) Then.Enabled = False.Enabled = Truec <> 1 Then Shape4.BackColor = &HFF&If(Image5.Left >= 7800 And i = 5) Then.Enabled = False.Enabled = True.Visible = 0.Enabled = FalseIf(Image5.Left >= 9000 And i = 6) Then.Enabled = False.Enabled = TrueIf(Image5.Left >= 10320 And i = 7) Then.Enabled = True.Enabled = False.Visible = FalseIf(Image5.Left >= Form1.Width) Then= 0.Enabled = True.Left = -Image5.Width.Left = -Image5.Width + 120.BackColor = &HFF0000IfSubSub Timer2_Timer().Top = Shape1.Top - 20(Shape1.Top <= 2160) Then.Enabled = False.Visible = True.Enabled = True.Visible = False.Top = 3000If= 1SubSub Timer3_Timer().Top = Shape2.Top - 20(Shape2.Top <= 2160) Then.BackColor = &H80FF&.Visible = False.Top = 3000.Enabled = False.Enabled = TrueIf= 2SubSub Timer4_Timer().Top = Shape3.Top - 20(Shape3.Top <= 2160) Then.BackColor = &HC0C000.Visible = False.Top = 3000.Enabled = False.Enabled = TrueIf= 3SubSub Timer5_Timer().Enabled = False.Enabled = False.Enabled = True.Visible = False= 0.Enabled = False.Visible = TrueSubSub Timer6_Timer().Enabled = False.Enabled = False.Visible = False.Enabled = False.Visible = True.Enabled = True.Visible = True= 2SubSub Timer7_Timer().Enabled = False.Enabled = False.Visible = False.Enabled = False.Visible = True.Enabled = True.Visible = True= 1SubSub uezd_Timer().Visible = True.Top = Shape5.Top + 20(Shape5.Top >= 3000) Then.Enabled = False.Enabled = True.Visible = False.Top = 2160If= 8SubSub zader_Timer().Enabled = False.Enabled = True

i = i + 1Sub

Список использованной литературы:

1) Контрольные задания для курсового проектирования по ИПС и аттестационных работ бакалавра для студентов спец. 2102 и 2103 всех форм обучения/ НГТУ; Сост.:. Иванов А.А, Москвичёв. А.А.

) Иванов А.А. Автоматизированные сборочные системы.- НГТУ, Н. Новгород, 2000г.

) Иванов А.А., Сафронов В.В., Роботизированные сборочные комплексы.- НГТУ Н.Новгород, 1995. 370c.

) Моделирование и оптимизация в интегрированных производственных системах., под ред. Иванова А.А., Кварталова А.Р., Москвичева А.А., Кудрявцева С.А.- НГТУ, Н. Новгород, 2000г.