http://www.fsb.hr/~zkunica/nastava/pms/trans_mont.pdf

UREĐAJI ZA POMICANJE U AUTOMATSKOJ MONTAŽI

2

Uređajima za pomicanje objekti se montaže pomiču od radne stanice do radne stanice.

Uređaji za pomicanje (transfer)

Kontinuiranog gibanja, indeksirano gibanje radnih jedinki

Intermitentnog gibanja, nepomične radne jedinke

Okrećući Linijski Indeksirani Slobodnoga toka,

linijski

Okrećući Linijski

3

Kod uređaja s kontinuiranim gibanjem, pomiču se objekti montaže konstantnom brzinom, pravolinijski ili kružno. Za razliku od uređaja s intermitentnim gibanjem, ciklus rada ne sadrži vremena usporenja, točnog pozicioniranja (indeksiranja) i ubrzanja, što ishodi visokom proizvodnošću. Zbog nepostojanja inercijskih sila, uređaji s kontinuiranim gibanjem prikladni su za pomicanje teških sklopova i sklopova koji nisu osigurani od rastavljanja. Poteškoće se pojavljuju pri sinkronizaciji rada uređaja za pomicanje i radnih stanica, zbog potrebe za koordinacijom poprečnih i visinskih gibanja radnih stanica, ubrzavanja i usporavanja radnih stanica, te osiguranja dovoljno dugog nepromijenjenog relativnog položaja između objekta na uređaju za pomicanje i radne stanice. Uređaji za kontinuirano gibanje koriste se isključivo u masovnoj proizvodnji jednostavnijih proizvoda (punjenje i zatvaranje boca, izradi

automobilskih svjećica, baterija...).

4

Princip rada: Iz položaja mirovanja (0), radna stanica giba se k uređaju za pomicanje (1), s njim se spaja i sinkrono giba (2). Tijekom sinkronog gibanja obavlja se sklapanje. Nakon toga se radna stanica odvaja od uređaja za pomicanje (3) i vraća u početni položaj (4).

Uređaj s pravolinijskim

pomicanjem objekata

5

Kod uređaja s intermitentnim gibanjem, objekti se gibaju s prekidima, u vremenskim intervalima potrebnim za izvršenje operacija spajanja. Uređaji se izvode kao indeksirani (taktni) ili slobodnoga toka. Kod indeksiranih uređaja, svi se objekti gibaju istodobno u jednakim vremenskim razmacima, budući da su nosači objekata čvrsto spojeni s uređajem za pomicanje. Taktno vrijeme jest zbroj vremena pomicanja i vremena najdulje operacije spajanja.

Kod uređaja slobodnoga toka takva čvrsta veza ne postoji, pa se objekti pomiču između stanica nezavisno jedan od drugoga. Između radnih stanica mogu se oblikovati spremnici (pričuve) objekata, pa eventualni zastoj na jednoj stanici ne uzrokuje trenutačni zastoj cijelog montažnog sustava, što ima značajan utjecaj na produktivnost.

6

Izvedbe uređaja: okrećući okrugli stolovi i linije. Izbor izvedbe zavisi od broja smjerova spajanja i broja ugradbenih elemenata. Kod okrećućeg stola moguća su dva smjera sklapanja: okomito odozgo nadolje, i vodoravno s oboda prema središtu. Linijski uređaji omogućuju barem tri smjera sklapanja i teoretski neograničen broj radnih stanica.

INDEKSIRANI (TAKTNI) UREĐAJI ZA POMICANJE

U praksi realizirani okrećući stolovi sadrže i po 24 radne stanice. Porastom broja stanica, raste promjer stola, a tako i moment inercije, uzrokujući lošija dinamička svojstva uređaja. Za montažu proizvoda s manjim brojem ugradbenih elemenata, zbog jednostavnosti se izvedbe i mogućnosti postizanja visoke točnosti pozicioniranja, češće koristi okrećući stol od linijskog uređaja.

7

8

9

10

11

Pozicioniranje stola najčešće se vrši zatikom pokretanim pneumatskim cilindrom. Osim točnosti pozicioniranja, zatik sprečava prenošenje sila na zaporni mehanizam i omogućava povrat zapinjače u početni položaj, bez opasnosti pomicanja stola u povratnom hodu. Ovaj mehanizam je prikladan za relativno spora taktna gibanja s malim silama i bez posebnih zahtjeva na ubrzanje okrećućeg stola.

Prigon OKREĆUĆEG STOLA je elektromotorni, pneumatski ili hidraulički. Kod pneumatskog i hidrauličkog prigona translatorno se gibanje klipa preko zubne letve i zupčanika pretvara u rotacijsko gibanje. Rotacijsko se gibanje prenosi na osovinu i zupčastu ploču okrećućeg stola preko zapinjače, ili preko jednosmjerne spojke.

https://www.assemblyandautomationtech.com/rotaryindexing.html

12

Mehanizmi za

indeksiranje

13

Kod elektromotornog prigona kontinuirano okretanje pretvara se u koračno gibanje, koračnim prijenosnicima izvedenim u obliku malteškog križa ili krivuljnog prijenosnika.

Mehanizam malteškog križa (Geneva mehanizam) sastoji se od pogonskog i

pogonjenog članka. Pogonski članak izrađen je u obliku ručice (osnog koljena)

s valjčićem, a pogonjeni član je ploča s prorezima (koja podsjeća na odličje

Malteškog reda, po kojem je mehanizam dobio ime).

14

Malteški križ

Kinematika malteškog križa

Vrijeme okretaja elektromotorom pogonjene osovine odgovara vremenu takta. Pogonski valjčić ulazi u prorez ploče i ostaje u njemu tako dugo dok valjčić kružnim gibanjem ne izađe iz proreza. Za to vrijeme se okreće ploča s prorezima. Dok su pogonski valjčić i ploča s prorezima izvan zahvata, ploča miruje. Nakon punog okreta valjčić ulazi u sljedeći prorez križa i tako se postupno izmjenjuju periodi gibanja i mirovanja križa.

Mirovanje križa osigurava se međusobnim dodirom lukova B i C pogonskog i pogonjenog članka čiji su polumjeri zakrivljenosti r0 međusobno jednaki. Za osiguranje nesmetanog ulaza i izlaza valjčića u prorez, na početku odnosno kraju koračnog gibanja, mora se smjer kretanja valjčića poklapati kod njegovog ulaza odnosno izlaza sa središnjicom proreza.

15

U montaži se zahtijeva kratko vrijeme okretanja i dugo vrijeme mirovanja okrećućeg stola. Odnosi vremena mirovanja i okretanja mijenjaju se s brojem podjela na malteškom križu. Povećanjem broja podjela (proreza) odnos se približava vrijednosti jedinice: za n = 6 odnos je 1:2 (120 : 240), a za n = 25 odnos iznosi 1:1,18 (165 : 195). Već je spomenuto da ovaj prijenosnik uz okretanje vrši i blokiranje stola. Zbog zračnosti između pogonskog valjčića i proreza, pojavljuju se netočnosti pozicioniranja koje se eliminiraju tako da se krivuljnom pločom na osovini pogonskog članka u trenutku izlaska pogonskog valjčića iz proreza, preko polužja utisne zatik u prorez za pozicioniranje malteškog križa.

Malteški se križ izvodi kao vanjski i unutarnji. Kod vanjskog ulazi pogonski

valjčić izvana u križ, a pogonska osovina i križ okreću se suprotno. Kod

unutrašnjeg križa ulazi pogonski valjčić iznutra u križ, pogonska osovina i križ

okreću se u istom smjeru. U kinematičkom smislu, mehanizam malteškog križa

identičan je koljenasto-kulisnom mehanizmu s oscilirajućom kulisom, ali samo za vrijeme

gibanja.

16

Prigon okrećućeg stola malteškim križem može biti direktan i indirektan. Kod indirektnog prigona prenosi se gibanje između križa i okrećućeg stola zupčanim parom. Takva se konstrukcija koristi kod velikog broja podjela za osiguranje kratkog vremena okretanja i duljeg vremena mirovanja stola. Broj stanica određuje se odnosom promjera pogonskog (D1) i pogonjenoga zupčanika (D2). Ovim prijenosnikom se u odnosu na njegovu veličinu prenose relativno veliki okretni momenti s blagom promjenom ubrzanja stola. Ubrzanje stola zavisi od broja radnih stanica. S porastom njihovog broja raste i ubrzanje.

17

Kod krivuljnog se prijenosnika na pogonskoj osovini nalazi bubanj s krivuljnim pločama kojima se pokreće diobeni (razdjelni) kotač, čvrsto spojen s okrećućim stolom. Diobeni kotač posjeduje na obodu, prema broju podjela (radnih stanica), odgovarajući broj kotačića (valjčića). Vrijeme okretaja pogonske osovine s bubnjem odgovara taktu okrećućeg stola. Krivuljna ploča prolazi većim dijelom po obodu bubnja bez uspona, a manjim dijelom s usponom, pri čemu uspon odgovara promjeru valjčića diobenog kotača. Kod okretanje dijela krivuljne ploče bez uspona između dva valjčića, stol miruje. S ulaskom dijela krivuljne ploče s usponom u sljedeći međurazmak valjčića, stol se deblokira i krivuljna ploča pomiče stol za jednu podjelu. Odnos duljina krivuljne ploče sa i bez uspona određuje omjer između vremena okretanja i mirovanja. Ako krivuljna ploča s usponom opasuje bubanj 120, odnos vremena okretanja i stajanja jest 1:2, a kod 90 je 1:3. Promjenom promjera bubnja i oblika krivuljne ploče određuje se odnos vremena gibanja i stajanja, nezavisno o broju podjela (valjčića) na diobenome kotaču. Oblikom krivuljne ploče utječe se i na tijek ubrzanja odnosno usporenja okrećućeg stola.

18

Krivuljni

prijenosnik

Ovaj je prijenosnik pogodan za velike brzine, ima veliku točnost pozicioniranja, a broj zaustavljanja po okretu nije ograničen.

19

Intermitentnu rotaciju moguće je postići koračnim i elektronički komutiranim motorima, sa ili bez upotrebe reduktora. Koračni motori su elektromehanički pretvornici energije koji impulsnu električnu pobudu pretvaraju u koračajni mehanički pomak. Jeftini su jer se upravljaju direktno bez povratne veze, ali su pogodni samo za male momente (nekoliko Nm), konstantno opterećenje i male zahtjeve u pogledu ubrzanja i usporenja. Elektronički komutirani motori imaju petlje povratne veze te su regulirani po poziciji, brzini i momentu. Moguća je ugradnja električne kočnice koja zakoči motor unatoč djelovanju vanjskih momenata pri isključenju regulacije. Brzina vrtnje im je do nekoliko tisuća okretaja u minuti, a područje momenta do 100 Nm. Ovim motorima postižu se velike točnosti pozicioniranja (ispod /1000 rad). Tijek ubrzavanja i usporavanja pogona oblikovljiv je prema zahtjevima.

20

Za montažu proizvoda s većim brojem ugradbenih elemenata koriste se LINIJSKI UREĐAJI za pomicanje u taktu ili slobodnom toku. Rasporedom radnih stanica u liniji načelno se mogu oblikovati sustavi u obliku linije ili pravokutnika. Montaža se može izvoditi iz barem tri smjera. Kod sustava u obliku linije mogu se radne stanice smjestiti s obje strane uređaja za pomicanje.

21

Taktni uređaji za

pomicanje

Uređaj za pomicanje uvjetuje da su prostorno početak i završetak montaže na suprotnim krajevima, što je prednost u slučaju direktnog prenošenja montiranog sklopa na drugi montažni sustav. Nedostatak izvedbe je aktivno korištenje samo 40 % nosača objekata, budući da ih 60 % biva u povratnom toku (ispod radne ravnine).

22 Taktni uređaji za

pomicanje

Ovaj nedostatak ne postoji kod sustava u obliku pravokutnika.

Kod njih su početak i završetak montaže jedan pokraj drugoga ili integrirani u jednoj stanici.

Nosači objekata pomiču se u vodoravnoj ravnini u uspravnom ili položenom položaju.

Skretanje nosača objekata izvodi se na zakrivljenoj stazi ili pod kutem od 90.

U prvom slučaju je uvijek ista strana objekta usmjerena prema van, a u drugom slučaju se vanjske strane objekta mijenjaju (Promjena orijentacije − promjena smjera sklapanja.).

23

Prigon taktnih uređaja za pomicanje u obliku linije i pravokutnika s nosačima objekata u uspravnom položaju jest elektromotorni, s prijenosnikom s krivuljnom pločom. Nosači objekata učvršćuju se na čeličnoj traci, lancu ili se koristi člankasti lanac dimenzioniran tako da jedan članak prihvaća jedan nosač. Čelična traka je beskonačna ili sastavljena od segmenata trake izrađenih iz vrlo vrijednih čelika otpornih na koroziju. Traka ima rupe ili poprečne letvice postavljene na odgovarajućoj udaljenosti. Pogonski natezni bubanj ima na obodu na istoj udaljenosti zahvatne zatike ili zahvatne utore. Točnost pozicioniranja direktno zavisi od točnosti izrade čelične trake. Ova je izvedba prikladna za relativno manji broj lakih nosača objekata. Povećanjem duljine trake i broja nosača smanjuje se točnost pozicioniranja.

24

Izvedba s lancem je u odnosu na uređaj s čeličnom trakom jeftinija, ali i netočnija, jer se kod intermitentnog načina rada lanac isteže s vremenom. Zbog toga razmaci između nosača nisu konstantni, pa se nosači moraju na svakoj montažnoj stanici dodatno pozicionirati. Veća točnost pozicioniranja postiže se člankastim lancem. Pojedini članci jesu istovremeno i postolja (temeljne ploče) nosača objekata. Preciznost njihove izrade direktno utječe na pozicioniranja. Točnost se održava i kod većeg broja članaka i relativno teških nosača objekata (mase do 2 kg).

25

Uređaji pravokutnog oblika s nosačima objekata u položenom položaju, pogone se pneumatski, hidraulički ili elektromehanički. Nosač ili nosači učvršćeni su na pločama koje se pomiču u vodilicama od radne stanice do radne stanice. Duljina pomaka jednaka je duljini ploče, a razmak između radnih stanica određen je duljinom jedne ili više ploča.

26

Translacijski i rotacijski pogonski elementi za

pomicanje ploča: izravno pomicanje ploča

Ploče se međusobno dotiču te se pomicanjem posljednje pomiču sve ploče u dotičnom redu. Točnost pozicioniranja predmeta rada na radnim stanicama ovisi o broju i točnosti dimenzija ploča. Netočnosti dimenzija se zbrajaju te se kod većeg broja ploča teško postiže dovoljna točnost pozicioniranja. Uz to, postoji mogućnost upadanja stranih tijela između ploča što uz netočnost pozicioniranja može uzrokovati i oštećenja uređaja. Stoga se senzorom pritiska nadzire iznos sile u jednom redu ploča.

27

Translacijski i rotacijski pogonski

elementi za pomicanje ploča:

pomicanje guračima

Uređaj za pomicanje se izvodi i s razmaknutim pločama pomicanih guračima. Ploče se na radnim stanicama pozicioniraju i učvršćuju. Ovom izvedbom uređaja postiže se veća točnost pozicioniranja nosača objekata, a moguća je montaža sklopova koji su veći od nosača te strše izvan njega.

U slučaju potrebe ploče se kod obje izvedbe jednostavno zamjenjuju jer ne postoji čvrsta veza s pogonskim sustavom.

28

Karakteristika uređaja za pomicanje slobodnog toka jest neistovremen pomak nosača objekata. Uređaj se sastoji od većeg broja nosača pomicanih dvjema gumenim trakama ili dvama lancima s valjčićima. Trake i lanci se kontinuirano gibaju. Gibanje trake prenosi se na nosače trenjem. Na radnim stanicama nosači se zaustavljaju jedinkama za zaustavljanje, podižu nekoliko milimetara i pozicioniraju jedinkama za dizanje i pozicioniranje, dok trake odnosno lanci s valjčićima nastavljaju kontinuirano gibanje. Nakon završetka montažne operacije spušta se nosač jedinkom za dizanje i pozicioniranje na gumenu traku ili lanac s valjčićima, te pomiče na sljedeću radnu stanicu. Između radnih stanica može se pomicati više nosača.

UREĐAJI ZA POMICANJE SLOBODNOG TOKA

29

Funkcija valjčića na lancu

Zaustavljanjem nosača ispred radne stanice tvori se pričuva. Kod toga se nosač odvaja od pogona ili pogon klizi. Pričuvom se radne stanice vremenski odvajaju od takta.

30

Modularna konstrukcija

uređaja za pomicanje

slobodnoga toka

31

Modulima je moguće oblikovati različite varijante uređaja za pomicanje ovisno o montažnoj zadaći. Veličine nosača objekata iznose od 80x80 mm do 800x1200 mm, dopuštajući prilagodbu geometriji i masi objekata (od 1,5 do 250 kg). Smjerovi sastavljanja su mogući odozgo i sa strana (četiri smjera). Odozdo je moguće podupiranje jedinkom za podizanje i pozicioniranje, za prijenos sile spajanja i do 100 kN. Modul za upravljanje obavlja različite zadaće uz pomoć senzora kojima se ispituje i identificira položaj nosača, jedinke za zaustavljanje i jedinke za identifikaciju i pohranu podataka. Jedinkom za identifikaciju i pohranu podataka upravlja se tokom materijala. Podaci o objektu, stanju montaže, ispitivanim veličinama, redoslijedu operacija i slično, pohranjuju se u memoriji pričvršćenoj na nosaču objekta. Podaci se upisuju i čitaju jedinkom za pisanje i čitanje, a prijenos podataka se vrši indukcijom na zaustavljenom ili pokretnom nosaču. Uređaji za pomicanje slobodnog toka dopuštaju fleksibilno oblikovanje tokova materijala, tvorbu pričuva između stanica a time i oblikovanje kvazinezavisnih radnih stanica.

32

http://meto-fer.com/automation-systems/linear-transfer-system/

33

Spone (uz prije dane):

https://www.neminc.com/products (pakiranje)

http://www.accraply.com (označavanje)

http://www.lanco.net/

https://www.boschrexroth.com/en/xc/products/product-groups/assembly-technology/index

https://www.dornerconveyors.com/europe

https://hellomoov-transept.fr/convoyeur-et-elements-de-convoyage/