Станочные системы (стр. 4 из 8)
(2.28)При эскизной проработке структуры станочной системы с перегружателями у станков рекомендуется принимать следующие значения r ( см.таблицу 2.1):
Таблица 2.1
| Число станков, m | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1/r | 2 | 2,6 | 3,2 | 3,8 |
Использование манипулятора в этом варианте существенно выше, чем в выше рассмотренных случаях и определяется выражением
(2.29)Использование станков
(2.30)2.1.3.4. Станочные системы с многоместными спутниками-кассетами как правило используют при обработке небольших деталей с малым временем обработки. В системе по этому варианту каждый станок оборудован автооператором и потери времени связывают только с загрузкой-разгрузкой станка и сменой всей кассеты:
(2.31)где Тск - среднее время смены кассеты;
n - число деталей в кассете.
Использование транспортного устройства (манипулятора) может быть определено на основании тех же расчетов, что и для варианта I. Необходимо лишь положить вместо времени Tц время обработки деталей кассеты.
2.1.4. Рассмотрим далее станочные системы с несколькими транспортно - манипулирующими устройствами, любое из которых может обслуживать тот или иной станок. Если в системе имеется несколько манипуляторов, но каждый из них закреплён за своим набором оборудования, следует подвергнуть анализу соответствующие подсистемы. Таким образом, станочные системы описанные в пп. 2.3.1 и 2.3.2 являются частным случаем подобного рода систем с количеством манипуляторов n = 1. И обратно, в грубом приближении, станочные системы с несколькими манипуляторами (n і 1) являются "СУПЕРПОЗИЦИЕЙ" соответствующих станочных систем с одним манипулятором в наличие. Формулы (2.10)-(2.19) легко получаются из ниже следующих:
· вероятность работы всех станков (простой манипуляторов)
(2.32)где слагаемые A и В имеют следующий вид
(2.33) 
(2.34)Соответственно реkуррентные формулы приобретут вид
(2.35) 
(2.36)2.1.4.1. Для станочных систем с однозахватными манипуляторами в формулах (2.32)-(2.36) нужно положить n1 = n2 = 1/Тоб . При n = 1 получим формулу (2.10). При этом число станков, ожидающих обслуживания
(2.14) Величина простоя станка
(2.38)среднее число свободных манипуляторов
(2.39)и соответствующий коэффициент простоя
(2.40)2.1.4.2. Для станочных систем с двухзахватными манипуляторами. В формулах (2.32)-(2.36) нужно положить n1 =1/Tсз, n2=1/Тоб. При n = 1 получим формулу (2.19).
2.1.4.3. Для станочных систем с накопителями у станков, как и у систем с одним манипулятором, накопитель пополняется заготовками и освобождается от изделий во время обработки на станке.
С учётом использования n манипуляторов условие (2.25) перепишется в виде
(2.41)Для расчёта числа заявок можно использовать уравнение (2.26), в которое подставляется вероятность из (2.36).
Коэффициент обслуживания
(2.42)После принятия исходной структуры она может быть оптимизирована по наиболее целесообразному прохождению деталей от станка к станку, по вариантам расположения станков в системе.
2.2.Состояние этапов промышленного робота
Состояние этапов пром.роботы приведено в таблице 2.2.
Таблица 2.2
| N точки позиционирования робота | положение схвата с1 | состояние схвата с2 | состояние оборудования с3 |
| Gn-1 | n-1 | 0,схват пустой |  n-1,1,обработка изделия |
| Gn | n | 1,в схвате заготовка | n,0,оборудо-вание не работает |
| Gn+1 | n+1 | 2,в схвате обработанное изделие | n+1 |
Переменная
к = {0,1} характеризует состояние оборудования обслуживаемого роботом ; № точки позиционирования робота описывается общим состоянием системы,характеристика которого изложена в таблице 2.3Таблица 2.3
| содержание перехода | позиционирование робота Gxx |
| подход от J+1 оборудования квходу j оборудования Рj1 | Gj1-Gj2 |
| Ожидание роботом окончания работы j-го оборудования Рj2 | Gj2-Gj3 |
| Вход в рабочую зону j-го оборудования Pj3 | Gj3-Gj4 |
| Заведение схвата на изделие в j-м обоудовании Pj4 | Gj4-Gj5 |
| Захват изделия роботом Рj5 | Gj5-Gj6 |
| Cъем изделия с j-го оборудования Рj6 | Gj6-Gj7 |
| Выход из рабочей зоны j-го оборудования Pj7 | Gj7-Gj8 |
| Уход от J-го к (J+1) оборудованию Рj8 | Gj8-Gj9 |
| Подход от (j-1) k J-му оборудованию _Pj9 | Gj9-Gj-1,9 |
| Вход в рабочую зону j-го оборудования Pj10 | Gj-1,9-Gj10 |
| Заведение изделия в j-oе оборудование Рj11 | Gj10-Gj12 |
| Отпускание изделия роботом Pj12 | Gj12-Gj13 |
| Cнятие схвата с изделия Pj13 | Gj13-Gj14 |
| Выход из рабочей зоны j-го оборудования Pj14 | Gj14-Gj15 |
| Уход от j-го к j-1 оборудованию Pj15 | Gj15-Gj-1,16 |
| Проход мимо j-оборудования при переходе (j+1) => (j-1) Pj16 | Gj16-Gj-1,1 |
| Проход мимо j-го оборудования при переходе от 2-го к (J-1) -у Pj17 | Gj-1,17-Gj17 |
Циклограмма рабочего процесса показывает загрузку каждого станка и манипуляторов за время цикла работы станочной системы.Примеры циклограмм приведены выше (см.рисунки 2.5-2.7,п.2.1)
2.3.Описание алгоритмов.Примеры
2.3.1.Математическая модель теории массового обслуживания,описанная в п.2.1,реализована прямым алгоритмом на основании общей формулы формулы (2.32)и формул (2.9 -2.18),который осуществлен средствами стандартного алгоритмического языка ПАСКАЛЬ в виде библиотечного модуля,который может быть использован любыми современными системами программирования (Borland C,Borland C++,Borland Pascal,Borland Delphi и т.п.). Текст модуля приведен в приложении П1,описание основных алгоритмов библиотечного модуля приведено в таблице 2.4
Таблица 2.4
| Имя алгоритма(Procedure,Funct ion) | формула | тип данных |
| 0 | (2.32-2.34) | Data:Record(исходные данные) |
| Function Pkj,вероятности простоев Num станков | (2.35-2.36) | num:Integer;(целое);data:record |
| Procedure CorrectTheData,анализ вводимых данных и диагностика ошибок | - | Var Data:Record;Var ErrorCode:Byte(Код ошибки 0..255) |
| Procedure GetResults;производит все вычисленияв соответсвии с набором исходных данных | 1.Rs.P0:=p00(D); Rs. Am:=1-Rs.P0;2.Rs. Ac:=Pac(d);4.Rs. Nc:=PNc(d) ;5.Rs.Kc:=kcc(d);6.Rs. Nc:=PNc(d);7.Rs.Mi:=MInt(d);
| Data:Record;Возвращает ТИП результата и код ошибки Var RS:Res;Var ErrorCode:Byte |
Программы,разработанные в дипломном проекте,за исключением РТК,используют стандартный диалговый интерфейс фирмы Borland или MicroSoft.Общий алгоритм этого интерфейса заключается в следующем:
· Обработка событий от клавиатуры и устройств ввода\вывода;
· Обработка сообщений предназначеных элементам управления;
· Обеспечение работы с файловой структурой;
Вызов процедуры главного алгоритма,после ввода данных с клавиатуры или(и) других устройств,и вывод результатов работы или(и) графики,после завершения работы алгоритма,посредством инициации соответсвующих программных ресурсов.Текст программ и необходимые к ним скомпилированные ресурсы (библиотеки), а также рекомендации по их компиляции,необходимые инструкции,записаны на дискете 3,5 дм 1.44 Mb, которая является приложением к дипломной работе.
Примечание:программа РТК,не разработана стандартными средствами в виду их отсуствия на момент ее создания (TurboPascal 5.0),и в данный момент ведется ее разработка для Windows 95 (32 -х разрядная среда).Алгоритм этой программы излагается следующим образом:
1.Ввод данных с клавиатуры:наименование перехода,ее продолжительность,состояние промышленного робота (см.таблицы 2.2 и 2.3),запись в ОПЕРАТИВНУЮ ПАМЯТЬ.
2.Все переходы введены ? Если “ДА”,то идем далее (3),иначе (1)
3.Запись введенных переходов в текстовый файл
4.Подсчет общего времени прибывания робота в зоне оборудования
Тj и вывод на терминал5.Вычисление масштабных отношений величин времени к разрешению термина и поточечное вычерчивание диаграмм(1-переход связан с ординатой Yj,J={1..17}.
2.3.2 Рассмотрим пример анализа станочной системы,с однозахватным манипуляторм,включающей четыре станка (m=4),где среднее время обслуживания Тц = 8 мин,а среднее время обслуживания станков манипулятором Тоб =0,5 мин.