Автоматизация технологического процесса штамповки

Обоснование автоматизации роботизированного технологического комплекса штамповки. Анализ путей автоматизации. Разработка системы и структурной схемы управления РТК. Выбор технических средств. Электромагниты, автоматические выключатели и источники питания.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Министерство образования и науки

Российской Федерации

Курганский государственный институт

Кафедра автоматизации производственных процессов

Проект системы управления РТК штамповки

Курсовой проект

Дисциплина: Автоматизация технологических процессов и производств

Курган, 2013



Реферат

В настоящей курсовой работе производиться разработка системы управления РТК штамповки.

Разработана программа управления.

В состав курсовой работы входят расчетно-пояснительная записка, графическая часть и приложение.

В графической части приведены структурная схема системы управления, циклограмма работы системы и электрическая схема подключения датчиков и исполнительных устройств к устройству управления.



Введение

Автоматизация производственных процессов имеет важное значение на современном этапе развития машиностроения при становлении рыночных отношений. Она характеризуется частичной или полной заменой человека-оператора специальными техническими средствами контроля и управления.

Современное отечественное машиностроение должно развиваться в направлении автоматизации производства с широким использованием ЭВМ, робото-технологических комплексов (РТК) и промышленных роботов (ПР), внедрения гибких технологий позволяющих быстро и эффективно перестраивать технологические процессы на изготовление новых изделий.

РТК создают на базе высокопроизводительных однокривошипных прессов простого и двойного действия, винтовых, эксцентриковых, обрезных и чеканочных прессов, штамповочных молотов.

РТК -- технологический комплекс, в котором отдельные виды отношений преобразований и отношений связей осуществляются промышленным роботом (роботами). РТК представляет собой совокупность средств технического обеспечения:

· систему транспортных, загрузочных и ориентирующих устройств;

· накопителей исходного материала и готовой продукции;

· технологическую оснастку и инструмент;

· промышленный робот или несколько роботов в комплексе с несколькими единицами технологического оборудования;

· контрольно-измерительные и управляющие средства, предназначенные для выполнения нескольких технологических операций или переходов, объединенных единым технологическим процессом.

Основные требования к ПР: быстродействие, лёгкая переналаживаемость, возможность смены захватных устройств, точность перемещений подвижных органов.

Наибольшая эффективность мероприятий по автоматизации производственных процессов достигается за счёт использования гибких производственных систем и технологических модулей. Это позволяет:

· изготовлять детали в любом порядке;

· варьировать их выпуск в зависимости от производственной программы;

· сокращать затраты и время на подготовку производства;

· повышать коэффициент использования оборудования;

· изменять характер работы персонала;

· повышать удельный вес высококвалифицированного труда.

Автоматизация технологических процессов и производств - область науки и техники, которая включает совокупность средств, методов и способов внедрения, обеспечения оптимального функционирования систем автоматизации и управления технологическими процессами и производствами.

Основными целями автоматизации технологического процесса являются:

· повышение эффективности производственного процесса;

· повышение безопасности производственного процесса.

Среди технических средств автоматизации широко распространены промышленные контроллеры. Среди данных устройств выделяют две группы: программируемые логические контроллеры и PC-контроллеры.

Целью курсового проекта является разработка системы управления РТК штамповки. Основными задачами являются:

· получение практических навыков в решений задач автоматизации технологических процессов;

· использование новейших технических достижений в области автоматизации и управления;

· применение полученных знаний в конкретных условиях.



1. Обоснование автоматизации РТК штамповки

1.1 Краткая характеристика РТК штамповки

В состав РТК штамповки входят (рисунок 1): два пресса, два промышленных робота (ПР1 и ПР2) и три накопителя. Обрабатываемые детали размещаются в накопителях. Загрузочно-разгрузочные операции выполняются ПР.

РТК - это совокупность единицы технологического оборудования, промышленного робота и средств оснащения, автономно функционирующая и осуществляющая многократные циклы.

ПР в составе РТК выполняют следующие операции: загрузку оборудования штучными заготовками; разгрузку готовых изделий с передачей их на последующие операции (мойку, обрубку, чеканку, правку и т. д.); укладку готовых изделий в тару и управление работой основного оборудования.

Рисунок 1 - РТК штамповки

1 Пресс 1

2 Пресс 2

3 Промышленный робот 1

4 Промышленный робот 2

5 Накопитель 1

6 Накопитель 3

7 Накопитель 2

Перечень отдельных элементов технологического цикла работы РТК штамповки:

Поворот ПР1 к накопителю 1.

Поворот ПР1 к прессу 1.

Поворот ПР1 к накопителю 2.

Поворот ПР2 к накопителю 2.

Поворот ПР2 к прессу 2.

Поворот ПР2 к накопителю 3.

Выдвижение руки ПР1.

Задвижение руки ПР1.

Зажим схвата ПР1.

Разжим схвата ПР1.

Выдвижение руки ПР2.

Задвижение руки ПР2.

Зажим схвата ПР2.

Разжим схвата ПР2.

Рабочий ход пресса 1.

Рабочий ход пресса 2.

ПР1 и ПР2 одновременно осуществляют захват деталей (см. таблицу 1), находящихся соответственно в накопителях 1 и 3 и перемещение их в рабочие зоны прессов 1 и 2 (такты 1-8). Одновременно выполняются рабочие ходы прессов 1 и 2 (такт 9). Затем выполняется выдвижение руки ПР1 и ПР2 (такт 10), зажим схватов ПР1 и ПР2 (такт 11), задвижение рук ПР1 и ПР2 (такт12) и поворот ПР1 и ПР2 к накопителю 2 (такт 13). Происходит выдвижение рук ПР1 и ПР2 (такт 14). Схваты ПР1 и ПР2 разжимаются и детали сбрасываются в накопитель 2 (такт 15). Выполняется задвижение рук ПР1 и ПР2 (такт 16). После этого цикл работы РТК повторяется. 

Таблица 1 - Последовательность циклов работы РТК штамповки.

Такты и номера элементов цикла
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1 6	7 11	9 13	8 12	2 5	7 11	10 14	8 12	15 16	7 11	9 13	8 12	3 4	7 11	10 14	8 12

1.2 Анализ путей автоматизации

Автоматизация холодной штамповки в машиностроении осуществляется путём создания роботизированных комплексов.

Холодная штамповка - это один из методов обработки металлов давлением, при котором металл деформируется пластически в холодном состоянии. В зависимости от вида исходного материала и типа изделия холодная штамповка может быть листовой или объемной.

Холодная штамповка является одним из наиболее передовых и совершенных методов по изготовлению разнообразных изделий. Благодаря этому методу на производстве достигается:

· точность;

· максимальная производительность;

· относит...