1. Najważniejsze zespoły urządzeń automatycznych (MN, US, MP, MT, MZ).

Urządzenia automatyczne wykorzystywane są przede wszystkim w zakładach przemysłowych, ale także w handlu, gospodarstwie domowym i usługach. W każdym z takich urządzeń niezależnie od jego przeznaczenia występują zespoły spełniające podobne funkcje. Najważniejsze z nich to:

a) mechanizmy napędowe (MN)- dostarczają energię niezbędną do uruchomienia wszystkich zespołów urządzenia. Do grupy tej należą:

- silniki i siłowniki: elektryczne, pneumatyczne, hydrauliczne,

- mechanizmy służące do przekazywania energii mechanicznej poszczególnym zespołom urządzenia: sprzęgła, hamulce, przekładnie

b) urządzenia sterujące (US)- rozdzielają energię dostarczoną przez mechanizmy napędowe do poszczególnych mechanizmów automatów w konkretnej fazie pracy. Do grupy tej zaliczane są zarówno układy logiczne (układy mikroprocesorowe, pneumatyczne, hydrauliczne, elektryczne, mechaniczne i mieszane), jak również wzmacniające sygnały na, tyle, aby mogły sterować urządzeniami wykonawczymi.

c) mechanizmy podające (MP)- dostarczają półwyroby do mechanizmów roboczych w odpowiedniej ilości i w określonej fazie pracy automatu. Ze względu na postać podawanego półwyrobu rozróżnić można mechanizmy podające produkty:

- o postaci ustalonej ostatecznie w poprzednich procesach produkcyjnych,

- o postaci ustalonej ostatecznie w poprzednich procesach poza jednym wymiarem- długość,

- w postaci sypkiej,

- w postaci płynnej,

d) mechanizmy robocze (MR)- wykonują poszczególne operacje przewidziane w cyklu pracy urządzenia

e) mechanizmy transportowe (MT)- przenoszą półwyroby pomiędzy poszczególnymi mechanizmami roboczymi jak również wydają gotowy produkt z automatu.

f) urządzenia zabezpieczające (UZ)- w przypadku nieprawidłowej pracy automatu sygnalizują stan awarii (uszkodzenie, blokada, brak półwyrobu) zatrzymują podawanie półwyrobów lub wysyłają sygnały do przerwania pracy automatu. Niekiedy wykorzystywane są w układach sterujących do stwierdzenia czy wymagany stan zaistniał- dopiero w przypadku potwierdzenia następuje dalsza realizacja cyklu.

Ilość, rodzaj i konstrukcja wymienionych zespołów w każdym z urządzeń jest inna. Stąd też istnieją różne schematy funkcjonalne konkretnych automatów.

2. Zespoły mechanizmów podających i ich funkcje.

Podawanie - wszystkie ruchy przemieszczające część montażową od miejsca składowania do miejsca montażu w obrębie poszczególnych operacji.

Przy podawaniu mogą wystąpić następujące czynności:

- składowanie,uchwycenie,podnoszenie,opuszczanie,rozdzielanie,magazynowanie pośrednie, itd.

Podawanie realizowane jest za pomocą układów podawania związanych integralnie z urządzeniem lub systemem montażowym

Układy podające - składają się z szeregu różnych mechanizmów o różnym przeznaczeniu i realizują podawanie zespołów roboczych maszyn montażowych jako ważniejsze zespoły układów podawania należy wymienić:

- mechanizmy chwytne,

- mechanizmy orientowania,

- mechanizmy przemieszczania,

- mechanizmy oddzielające,

- mechanizmy sortujące,

- mechanizmy sterowania,

- sensory,

- mechanizmy napędowe,

- do mechanizmów podawania zaliczamy także

- pojemniki, kasety, palety, prowadniki,itp.

Układy podające można podzielić - na 2 zasadnicze grupy:

a). podające elementy w sposób ciągły,

- druty, pręty, płyny, sypkie, taśmy,

b). podające elementy dyskretne, o ustalonych w poprzednich procesach technologicznych wymiarach w postaci:

- arkuszy, pretów i pojedynczych części,

Do najbardziej typowych - układów podawania należą:

- układy przygotowania elementów ciągłych,

- mechanizmy pojedynczego wydawania,

- zasobniki pojemnikowe różnych typów

3. Czynniki wpływające na strukturę układów podawania.

Struktura układów podawania uzależniona jest od następujących czynników:

- kształtu, wymiarów, masy i materiału podawanych części.

- rodzaju procesu technologicznego montażu,

- rodzaju nadrzędnego systemu montażowego,

- programu produkcyjnego,

- stopnia synchroniczności produkcji,

- stopnia elastyczności produkcji,

- wielkości środków finansowych.

Ważniejsze tendencje rozwojowe - układów podająco transportowych uwzględiają:

a). stopień elastyczności układów,

b). możliwość podawania różnych części,

c). udział części przemieszczanych w kasetach i paletach w stanie zorientowanym,

d). stopień uniwersalności zbiorników,

e). stosowanie manipulatorów i robotów przemysłowych,

f). stosowanie układów napędowych i innych w celu max wydajności,

4. Ważniejsze zespoły układów podających:

Do najbardziej typowych - układów podawania należą:

- układy przygotowania elementów ciągłych,

- mechanizmy pojedynczego wydawania,

- zasobniki pojemnikowe różnych typów,

- magazyny zasobnikowe,

- układy wstępnego orientowania,

Przykładowo:

Podajniki rewolwerowe - układy zasilające z tarczą roboczą stosowane najczęściej do podawania części płaskich o grubości od 0,5 i brył o średnicy do 60 mm, składają się one mechanizmu napędowego, mechanizmu ruchu, i mocowania tarczy, elementów dostarczania i zamocowania części. Elementów zamocowania części oraz mechanizmu usuwania zmontowanych jednostek.

Układy zasilające z paskiem -stosowane do płaskich części o grubości >0.3 mm długościach 150 mm oraz do części walcowych i prostopadłościennych z otworami do 100mm. Napęd siłownik pneumatyczny lub hudraliczny. Na drodze przesuwu ustawione są scianki. podawanie może odbywać się pojedyńczo, strumieniem liniowym kaskadowo,

-Manipulatory i roboty przemysłowe

5.Najczęściej stosowane przenośniki-krótki opis.

Do najczęściej stosowanych przenośników zaliczamy:

a) rolkowe-bez napędu,-z napędem.

bez napędu -powinny mieć spadek 1.3stopnia w kierunku transportowania; średnice rolek 40-155mm, przy szerokości 160-1200mm.Obciążenie na rolkę 6-20Kn.

b)podwieszone-pchające ładunki,-ciągnące,-niosące.

Mogą mieć znaczne długości łącząc również wydziały. Nie zajmują powierzchni produkcyjnej, prędkości ruchów 20-25m/min, promień skrętu ok.1m, kąty wznoszenia 10-15°

c) naziemne- mogą wykonywać ruch ciągły lub dyskretny, mają różną konstrukcję np. przenośniki taśmowe stosujemy w produkcji masowej małych i lekkich części. Prędkość przemieszczenia taśmy 6-30m/min.

d)wózkowe- do montażu dużych wyrobów, mogą wykonywać ruch ciągły 0,25-6m/min lub dyskretny 6-12m/min, nośność do 80kN.

e)na poduszce powietrznej- stosowane do montażu średnich ciężkich wyrobów na specjalnych platformach, nośność do 50kN, ciśnienie powietrza 0,4MPa, zużycie powietrza na jedną platformę 120m^3/h.

6. Pomocnicze urządzenia przeładowcze stosowane po montażu.

Po wykonaniu czynności montażowych zmontowana jednostka może być układana w stanie zorientowanym w palecie, kasecie lub bezpośrednio po operacji oprowadzana do dalszego stanowiska. Do tego celu najczęściej stosowane są:

- stoły pozycjonujące z mechanizmami mocowania pojemników i kaset,

- stoły i wózki dwupozycyjne; jedno- i dwu- poziomowe (pierwsza pozycja- przeładowanie z transportu wydziałowego na urządzenie przełajowcze lub odwrotnie, druga pozycja- dla przyjmowania na automatyczną układarkę lub odwrotnie; 1 poziom dla przyjmowania ładunku, 2 poziom dla wydawania ładunku),

- przenośniki jedno- i dwu- poziomowe- rolkowe, łańcuchowe, płytkowe, taśmowe zawierające gniazda dla dokładnego pozycjonowania ładunku,

- popychacze i podnośniki,

- stoły obrotowe i podnośnikowe,

- roboty przemysłowe i manipulatory.

7. Podnośniki stosowane w systemach transportowo-montażowych(łańcuchowe, popychaczowe, wibracyjne).

Do zmiany poziomu wysokości położenia poziomu w części transportowo-montażowych stosowane są różnorodne podnośniki, np.:

- łańcuchowe(elewatory)- na ogniwach łańcucha poruszającego się ku górze znajdują się odpowiednie gniazda(łopatki) do wychwytywania i unoszenia części ze stosów

- popychaczowe- stosowane do wysokości podnoszenia nieprzekraczającej 1 metra,

- wibracyjne- do podnoszenia lekkich części po spirali wznoszącej podnośnika.

8. Najważniejsze cechy części brane pod uwagę przy ocenie przydatności ich do automatycznego montażu.

Najwyższy poziom w procesie projektowania cech technologicznych można uzyskać, jeżeli w procesie projektowania wyrobu uwzględniono wymagania przewidywanego montażu. Projektując urządzenia podające należy pamiętać przede wszystkim o parametrach podawanych półwyrobów, ich właściwościach i zachowaniu się w różnych warunkach. Parametry podawanych półwyrobów można podzielić na dwie grupy:

1.Właściwości półwyrobu:

- kształt półwyrobu: płaski, walcowy, kulisty, stożkowy, graniastosłupy, ostrosłupy, złożony, o nieregularnych kształtach, umożliwiający sczepianie się półwyrobów,

- cechy geometryczne: wymiary, wzajemny stosunek wymiarów gabarytowych, symetria),

- typowe elementy wyrobu: gniazdo, otwór, rowek, wybranie, kołnierz, półka, podpora, falistość powierzchni, haczyk,

- własności fizyczne: rodzaj materiału, masa, położenie środka ciężkości, sprężystość, sztywność, wytrzymałość, stan powierzchni, własności elektryczne, magnetyczne, temperaturowe.

2.Zachowanie się półwyrobu:

- statyczne- stabilne położenie, pewność tego położenia, poziom nieuporządkowania, prawdopodobieństwo uporządkowania, zdolność do tworzenia stosu i obracania się,

- ruchome- zdolność do ślizgania, toczenia i stabilność kierunkowa.

9. Wpływ parametrów półwyrobów i parametry prowadników ślizgowych i tocznych na przemieszczanie się półwyrobów.

Przemieszczanie półwyrobu w prowadnikach ślizgowych zależy m.in. od ich wymiarów, kształtu półwyrobu, masy półwyrobu i położenia środka ciężkości, struktury pow. półwyrobu. Przelotowość prowadnika zapewniona jest, jeżeli siła tarcia jest mniejsza od siły ciężkości półwyrobu: T<Q wtedy i tylko wtedy, gdy
.Jeżeli
przy stałym l zmniejsza się średnica wyrobu to zmniejsza się wartość c. Wartości c, l wpływają w ten sposób, że wyroby charakteryzujące się stosunkiem l/d<3,5 dopuszcza się większe luzy niż przy l/d>3,5. Na przelotowość prowadnika ma także wpływa rodzaju, zakończania płaszczyzn bocznych półwyrobów. Ważnymi parametrami podajników ślizgowych i tocznych są wartość luzu pomiędzy ściankami prowadnika a półwyrobem wyznaczana z zależności:
;
.Obliczona wartość luzu może być zmniejszona, jeżeli uwzględnia się rzeczywiste warunki pracy podajnika. Dobre warunki toczenia się półwyrobów w prowadniku uzyskujemy przy l/d>7. W prowadnikach zamkniętych ważna jest wysokość boków „h”, którą należy obliczyć przy założeniu, że kąt przenoszenia „
” nie może być większy od kąta tarcia
, r- promień półwyrobu, l-długość,
- współczynnik tarcia. Przy toczeniu się półwyrobów z czopami wysokość boków powinna wynieść h=0,5(D-d)+x, x-luz pomiędzy środkową częścią półwyrobu a prowadnikiem. Przy prowadniku części środkowej h=0,5(D-d)-x. Luz między częścią środkową a prowadnikiem przyjmuje się 2-5mm. Przy przemieszczaniu półwyrobów na prowadnikach tocznych należy dążyć do zmniejszenia masy rolek, średnicy czopów, współczynnika tarcia w czopach rolek. Półwyrób powinien opierać się przynajmniej na 2 rolkach.

10. Niektóre aspekty obliczeń napędu transportera i urządzeń zasobnikowych.

Istnieje wiele typów transportera: taśmowe, łańcuchowe, rolkowo-łańcuchowe, itp.

Ruch transportera wymuszony jest przez oddzielny napęd. Niezbędną moc silnika elektrycznego do napędu transportera rolkowo-łańcuchowego można określić z zależności:
gdzie:
- siła tarcia rolek o podporę, c-współczynnik uwzględniający długość transportera (1,05-1,35),
-prędkość przemieszczania przedmiotu
,
- współczynnik poślizgu rolek (0,95-0,98), V- prędkość transportera, siła tarcia półwyrobu rolki-
, k- współczynnik tarcia tocznego, Q- ciężar półwyrobu, D-średnica rolki.

W zasobnikach niezbędny zapis półwyrobów gromadzony jest w różnego typu koszach. Rozmiary zasobników nie powinny być duże ze względu na trudności w pobieraniu z nich półwyrobów. Wydajność zasobnika zależy od jego parametrów i właściwości półwyrobu (masa, dokładność obróbki). Największy wpływ na wydajność mają rozmiary i masa półwyrobu- im są one większe i cięższe tym wydajność mniejsza. Wysokość warstwy w zasobniku wiążę się z rozmiarem półwyrobu. Im mniejszy przekrój poprzeczny półwyrobu- tym grubsza może być warstwa. W praktyce przyjmuje się wysokość zasobnika 2 razy większą. Gęstość zapełnienia zasobnika:
, gdzie:
- pojemność zasobnika,
- objętość półwyrobów. Np. dla półwyrobów o kształcie kuli z=0,7, pierścienie z=0,35.

Stabilność położenia półwyrobu. Dla przedmiotu w kształcie walca określana jest stosunkiem średnicy do długości
. Dla 0,1-1/3- stabilność niewielka, 1/3-3- stabilność podwyższona, >3- położenie stabilne.

---