diplomski - automatizacija radnog procesa plasticnog deformisanja lima
DESCRIPTION
ZAVRŠNI RADAUTOMATIZACIJA RADNOG PROCESA PLASTIČNOG DEFORMISANJA LIMATRANSCRIPT
UNIVERZITET U PRIŠTINIFAKULTET TEHNIČKIH NAUKA
KOSOVSKA MITROVICA
Studijski program: Mašinsko inženjerstvoModul: Proizvodno mašinstvo
ZAVRŠNI RADDIPLOMSKE AKADEMSKE STUDIJE
Kandidat: Mentor:
Blagoje Nojić, br.ind. 46/06 dr Bogdan Ćirković, docent
Kosovska Mitrovica, 2012.godine
UNIVERZITET U PRIŠTINIFAKULTET TEHNIČKIH NAUKA
KOSOVSKA MITROVICA
Studijski program: Mašinsko inženjerstvoModul: Proizvodno mašinstvo
ZAVRŠNI RADAUTOMATIZACIJA RADNOG PROCESA
PLASTIČNOG DEFORMISANJA LIMA
Kandidat: Mentor:
Blagoje Nojić, br.ind. 46/06 dr Bogdan Ćirković, docent
Kosovska Mitrovica, 2012.godine
SADRŽAJ
SADRŽAJ............................................................................................................................................31.OSNOVNA NAČELA PROCESA OBRADE DEFORMISANJEM...............................................42.PODELA MAŠINA ZA OBRADU DEFORMISANJEM................................................................73.AUTOMATIZACIJA PROCESA DEFORMISANJA.....................................................................8
3.1.Automatizacija pri kovanju u kalupima.....................................................................................83.2.Automatizacija procesa hladnog deformisanja.........................................................................16
3.2.1.Primer uređaja za orjentaciju i dodavanje.........................................................................174.AUTOMATIZACIJA RADNOG PROCESA PLASTIČNOG DEFORMISANJA LIMA............19
4.1.Primer automatske linije za ravnanje lima...............................................................................404.2.Primer automatizacije rada prese.............................................................................................454.3.Šulerova oprema za automatizaciju radnog procesa plastičnog deformisanja lima.................48
4.3.1.Automatizacija u cilju povećanja pouzdanosti..................................................................504.3.2.Automatizacija u cilju povećanja fleksibilnosti................................................................524.3.3.Automatizacija u cilju produktivnosti...............................................................................56
5.ZAKLJUČAK.................................................................................................................................716.LITERATURA................................................................................................................................72
4
1.OSNOVNA NAČELA PROCESA OBRADE DEFORMISANJEM
Pod obradom metala plastičnim deformisanjem, ili obradom bez skidanja strugotine
podrazumevaju se one metode obrade pri kojima se metalu daje željeni oblik plastičnim
deformisanjem i odvajanjem. Metode obrade metala deformisanjem su mnogobrojne i one nalaze
najširu primenu u metalnim industrijama (metaloprerađivačkoj, motornoj, avionskoj, industriji
polufabrikata, preciznoj mehanici, industriji proizvoda društvenog standarda i sl.).
Dok obrada metala sa skidanjem strugotine nalazi svoju primenu i u pojedinačnoj
proizvodnji, za obradu metala deformisanjem može se reći da je isključivo vezana za serijski tip
proizvodnje.
Cilj ovog načina prerade je da se sa najmanje mogućim otpatkom materijala i sa najmanjim
brojem radnih operacija dobiju komadi u konačnom obliku, tako da se isti uz minimalnu doradu sa
skidanjem strugotine ili bez nje, mogu neposredno upotrebiti ili ugraditi u odgovarajući sklop, kao
sastavni deo istog.
Proizvodno-tehničke prednosti ovog načina obrade su:
1. jednim relativno jednostavnim hodom mašina za obradu deformisanjem (presa ili
čekića) proizvode se delovi i vrlo komplikovanog oblika, koje bi na drugi način bilo
gotovo nemoguće raditi, ili bi za izradu istih trebalo niz složenih i veoma skupih
operacija,
2. tačnost izrađenih delova je velika jer se mogu postići vrlo uske izradne tolerancije,
3. dobijaju se proizvodi visokih mehaničkih kvaliteta koji uz to imaju i relativno manju
težinu.
Ekonomske prednosti:
1. utrošak materijala je mali, jer je otpadak sveden na minimum,
2. sa odgovarajućom opremom pogona mašina, alatima i uređajima, uz neophodnu
automatizaciju tehnološkog procesa može se postići vrlo visoka produkcija,
3. mašine za obradu deformisanjem su jednostavne za opsluživanje, tako da se za samu
proizvodnju ne zahteva visokokvalifikovana radna snaga,
4. moguća je proizvodnja velikih količina proizvoda uz nisku cenu koštanja.
Da bi se materijal mogao prerađivati potrebni su mašina (za ostvarivanje odgovarajućeg rada
i sile) i alat (za oblikovanje komada).
Diplomski rad – Blagoje Nojić
5
Mašine za obradu deformisanjem se određuju prema vrsti radne operacije, potrebnoj sili,
radu, snazi, hodu i ostalim parametrima dotičnog procesa obrade. Univerzalne mašine za obradu
deformisanjem (krivajne, frikcione, hidraulične prese, parni, vazdušni, padajući čekići i sl.) mogu se
koristiti zavisno od konstrukcije alata za različite procese prerade deformisanjem. Za posebne radne
operacije mogu se koristiti i specijalne mašine (mašine za ispravljanje traka, mašine za hladno
valjanje i sl.). Sve one imaju svoje brzine rada koje se odražavaju na ekonomske prednosti
pojedinačnih obrada.
Brzina deofrmisanja zavisi od mašine i predstavlja brzinu kretanja alata (kod prese to je
brzina kretanja pritiskivača, a kod čekića brzina malja). Brzina deformisanja zavisi od vrste mašine
i kreće su granicama:
za kovačke čekiće
za krivajne prese
za hidraulične prese
Strukturnom analizom mašina za obradu deformisanjem dolazi se do konstatacije da se one
sastoje od velikog broja zasebnih celina, različitih po funkciji i različitih po principu dejstva,
odnosno zasebnih delova koji se mogu svrstati u dve grupe:
1. osnovne delove mašine i
2. pomoćne delove mašine.
Kada mašinu čine samo delovi iz grupe osnovnih delova mašina se naziva prostom, a kada
ima u sebi i delove iz grupe pomoćnih delova dobija se složena mašina.
Grupu osnovnih elemenata čine oni delovi svake mašine, bez kojih mašina nije u stanju da
obavlja svoju osnovnu funkciju, i u nju spadaju:
noseća struktura, čiji je zadatak da poveže sve ostale elemente mašine u jedinstvenu
celinu, održava njihov međusobni odnos i konfiguraciju u prostoru pri svim radnim
uslovima i da primi i uravnoteži sva radna opterećenja,
pogonski sistem, koji ima zadatak da po utvrđenom zakonu obezbedi potrebnu
količinu energije i kretanje izvršnom delu mašine,
izvršni deo, koji služi za pričvršćivanje i nošenje alata i
sistem za podmazivanje, čiji je zadatak da obezbedi podmazivanje na svim mestima
gde se javlja klizanje i kotrljanje pokretnih elemenata mašine.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
6
Grupu pomoćnih delova čine oni delovi koji su neobavezni, odnosno bez kojih je mašina
sposobna da obavlja samo osnovnu funkciju, a čija je uloga da poboljša njene konstrukcijsko –
tehničke i tehnološke karakteristike. Broj ovih delova je veliki i prema njihovoj funkciji svrstani su
u četiri grupe:
I. prvu grupu čine elementi koji utiču na performanse mašine (npr. promena broja
radnih ciklusa u jedinici vremena, promena hoda izvršnog dela mašine, promena raspoložive
energije mašine itd.),
II. drugu grupu čine delovi koji mehanizuju i automatizuju rad mašine,
III. treću grupu čine elementi zaštite, i to sa jedne strane elementi koji imaju
zadatak zaštite opslužioca mašine od povrede, a sa druge elementi zaštite mašine od
preopterećenja i oštećenja i
IV. četvrtu grupu čine delovi mašine kombinovanih funkcija prethodne tri grupe
odnosno delovi koji obavljaju istovremeno dve ili tri navedne funkcije.
Sve ovo ukazuje na veliki broj koncepcijsko – konstrukcijskih rešenja izvođenja mašine za
obradu deformisanjem, i složenost zadatka iskorišćenja postojećih i projektovanja novih mašina.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
7
2.PODELA MAŠINA ZA OBRADU DEFORMISANJEM
Pitanje rešavanja problema ispunjavanja proizvodnih zadataka u savremenoj industrijskoj
proizvodnji dovodi nas do potrebe za usklađivanjem želja i mogućnosti, odnosno da svakoj
operaciji obrade pridodamo odgovarajuću mašinu. Zato se, pre nego što se pristupi postavljanju
koncepcijskog rešenja određene mašine, moraju što preciznije sagledati i definisati:
proizvodni zadatak (u vezi sa namenom mašine),
proizvodne mogućnosti proizvođača mašina i
asortiman gotove opreme i materijala koji se mogu iskoristiti u izradi mašine.
Pored ovih, praktičnih problema, postoje i četiri opštevažeća uslova koje svaka mašina za
obradu materijala mora da ispunjava, a to su:
o tačnost,
o proizvodnost,
o ekonomičnost i
o da ne ugrožava, posredno ili neposredno, čoveka.
Sve ovo navodi na to da se koncepcijskom rešenju mašine prilazi s aspekta projektovanja
nove ili eksploatacije postojeće mašine. Koncepcijska rešenja mogu se najlakše sagledati analizom
mogućih vrsta mašina, koje se mogu podeliti po različitim osnovama, radi lakšeg izbora, i to po:
zakonu promene opterećenja na izvršnom delu mašine u toku jednog
radnog ciklusa,
po vrsti mehaničke energije koja se koristi za deformisanje predmeta
obrade,
po nameni, odnosno po vrsti tehnološkog postupka koji mašina može
da obavi,
po performansama,
po vrsti pogonskog mehanizma, tj. po principu prenosa energije i
kretanja kroz pogonski sistem,
po broju pravaca dejstava na predmet rada,
po zakonu promene brzine deformisanja,
po mogućnosti pristupa radnom prostoru mašine,
Diplomski rad – Blagoje Nojić
8
po konstruktivnom ili koncepcijskom rešenju elemenata mašine, kao npr. rešenju noseće
strukture, položaju pogonskog sistema, rešenju hidrauličkog sistema, principu korišćenja
energije zamajca, broju tačaka vešanja izvršnog dela mašine, obliku glavnog vratila
krivajnih presa i sl.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
9
3.AUTOMATIZACIJA PROCESA DEFORMISANJA
Automatizacija procesa proizvodnje predstavlja povećanje produktivnosti i efikasnosti uz
istovremeno smanjenje angažovanih ljudskih potencijala.
Višestuko se povećava proizvodnja, roboti i automatski sklopovi menjaju ljudsku snagu
povećavajući produktivnost, eliminišući subjektivne greške i vršeći poslove koji su teški i opasni po
zdravlje ljudi a moraju biti obavljeni u industrijskoj proizvodnji.
Elektronskom kontrolom procesa i primenom procesne opreme se dobija unificiran proizvod
konstantnog kvaliteta jeftiniji minimalno za cenu ljudskog rada.
Automatizacija u mašinskoj tehnici je veoma zastupljena i sve više se primenjuje, najčešće u
velikoserijskoj i masovnoj proizvodnji.
3.1.Automatizacija pri kovanju u kalupima
Automatizacija pri kovanju u kalupima može se ostvariti na sledeće načine:
zagrevanjem obrtnim ili protočnim pećima i indukcionom metodom,
rekonstrukcijom mašine,
primenom automata za kovanje, mašina sa programskim upravljanjem i uređaja za
automatsko kovanje i
primenom automatizovanih alata, koji su ekonomični čak i pri upotrebi na univerzalnim
mašinama za kovanje.
Pri automatizaciji zagrevanja važno je da ono bude brzo, da se komadi ravnomerno zagreju
jer zagrevanje mora da bude u određenom ritmu automatskog agregata. Dakle, materijal mora da
bude ravnomerno zagrejan na određenu temperaturu i da bude bez cundera.
Za automatsko zagrevanje najčešće se primenjuje gas i električnom strujom zagrevani
agregati, dok su najpovoljniji elektroindukcioni uređaji. Agregati za zagrevanje imaju automatsko
regulisanje temperature i automatski transport materijala koji kroz njih treba da prolazi.
Na sl. 3.1 data je šema jedne automatske rotacione peći na gas za zagrevanje komada koje
treba kovati.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
10
Slika 3.1, Automatska rotaciona peć za zagrevanje plamenom
Odsečeni komadi kreću se iz bunkera 1 u raspodeljivač 2 u kome se rapoređuju u četiri reda.
Iz raspodečljivača 2 komadi pomoću šibera 3 dospevaju u rotacionu peć 4. Pojedini zagrejani
komadi se u određenom taktu ubacuju, pomoću uređaja 5 u transporter 6 koji ih uvodi u mašinu za
kovanje 7. Temperatura peći reguliše se automatski. Vrata peći, uređaji 3 i 5 funkcionišu
hidraulično. Ovakve peći upotrebljavaju se za pripremke prečnika 18 do 50 mm, dok je kapacitet
peći 1400 komada na sat.
Indukciono zagrevanje se zbog ravnomernog i brzog zagrevanja, kao i zbog jednostavnog
rukovanja mnogo primenjuje.
Na sl.3.2 prikazana je shema indukcionog uređaja za zagrevanje.
Slika.3.2, Shema indukcionog zagrevanja sa šiberom
Pripremci 1 kreću se po strmoj ravni 2 do šibera 3, koji gura pripremke kroz induktor 4, tako
da na suprotnoj strani induktora izlazi zagrejan pripremak. Šiber vrši akciono kretanje sistemom
poluga koje se pokreću pneumatskim cilindrom 5. Vreme ubacivanja pripremka u induktor i
izbacivanje iz njega reguliše se relejom.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
11
Iz induktora se zagrejani pripremci dovode do prese ili čekića gde ih robot prenosi sa jednog
na drugo mesto alata za kovanje. Ovo ima smisla za masovnu proizvodnju i postiže se velika
produktivnost, pored olakšanog ljudskog rada i njegove zaštite.
Osim automatskog zagrevanja neophodno je da i mašine za kovanje povezane sa grejačem
budu automatske. Ima mnogo vrsta tehnologije i automata. Transport između pojedinih zahvata kod
svih mašina je automatizovan.
Skica kovanja navrtki na automatu tipa Nedschroef prikazana je na slici 3.3.
Slika 3.3, Automatsko kovanje navrtki
Prema sl.3.4 zagrejani materijal odseca se na mestu I, a zatim se odsečeni pripremak 1
pomoću klizača sa nožem 2 i protiv držača 3 dovodi do mesta II na kome se nalazi nepokretni alat 4
i pokretni alat 5 između kojih se vrši slobodno sabijanje. Automatskim transporterom dovodi se
komad do mesta III gde se kuje navrtka sa rupom 6. Na mestu IV probija se otvor. Transporter u
obliku klešta označen je sa 7.
Nekada su automati za kovanje sa revolver glavom, na kojoj su raspoređeni alati po
redosledu zahvata bili primenjivani za zakivke i zavrtnje, dok se sada upotrebljavaju i za mnoge
druge delove.
Kovanje klipa motora prikazano je na sl.3.5. Ovo se vrši na automatu za kovanje sa
revolver glavom.
Od zagrejanog materijala 1 prvo se odseče komad 2 (mesto I). Na mestu II vrši se sabijanje
alatom 3. Na mestu III formira se klip 4, pomoću delova alata 5, 6 i 7. Na mestu IV izbacivač 8
odstranjuje odkivak iz revolverskog kalupa, koji se hladi.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
12
Slika 3.4, Shema kovanja klipa motora
Mehanizacija dodavanja delova koje treba kovati vrši se i na vertikalnim mašinama za
kovanje. Na sl.3.5 data je shema uređaja za dodavanje na jednoj vertikalnoj presi za kovanje sile od
40.000 kN. Na njoj se kuju delovi od predhodno odsečenog materijala prečnika 120mm i dužine
200mm. Alat za kovanje ima tri mesta.
Slika 3.5, Automatizovana vertikalna presa za kovanje
Diplomski rad – Blagoje Nojić
13
Zagrejani materijal se ubacuje dodavačem 2 kroz otvor stuba 1. Manipulator 4 prenosi
otkivak sa mesta na mesto po zahvatima. Gotov otkivak odnosi se na opsecanje pomoću uređaja 3.
Uzdužno kretanje uređaja 3 vrši se pomoću pneumatskog cilindra 6. Svi pomenuti mehanizmi, kao i
uređaj za zagrevanje matarijala sinhronizovani su sa hodom prese za kovanje, pomoću
programatora koji se nalazi u pultu za upravljanje.
Na sl. 3.6 prikazana je shema kovanja na horizontalnom automatu za kovanje.
Slika 3.6, Skica kovanja na horizontalnom automatu za kovanje
Diplomski rad – Blagoje Nojić
14
Sa 1 je označen deo mašine koji vrši povratno kretanje, sa 2 gornji deo kalupa, a sa 3
manipulator čije se kretanje ostvaruje pneumatskim cilindorm 4. Za vreme kovanja zagrejani
pripremak drže klešta 5, manipulatora. Stezna glava manipulatora, pored pravolinijskog, ima i
obrtno kretanje i hladi se vodom. Zagrejani materijal se ubacuje u klešta stezne glave manipulatora
pneumatskim klipom 6. Prvo se zagrejani deo uvodi u alat (I), zatim pneumatski klip 6 ubacuje
otkivak u klešta stezne glave (II), a posle kovanja (III) uklanja se otkivak iz mašine (IV).
Shema programskog upravljanja vazdušnog ili parnog čekića data je na sl.3.7.
Slika 3.7, Shema programskog upravljanja jednog vazdušnog čekića
Ploča za programiranje 1 okreće se konstantnom brzinom. Ona dejstvuje preko pipka 3 i
sistema poluga 4 na ventile 5, kojim se upravlja kretanje bata prese. Kretanje ploče 1 može se
isključiti polugom 2. Menjanjem ploče 1 menja se i program.
Za serijsko kovanje treba, što je moguće više, primenjivati manipulatore, koji velikim delom
zamenjuju ljudski rad. Ovaj rad je uglavnom veoma težak fizički i čovek je osim visokim
temperaturama izložen dejstvu štetnih gasova i isparenja, buci i drugim štetnim dejstvima. Osim
toga, primenom manipulatora (robota) postiže se znatno veća produktivnost. Roboti su ili sastavni
deo mašine ili su pričvršćeni neposredno za nju.
Pri kovanju otpresaka složenog oblika sa većim brojem operacija u masovnoj proizvodnji
vrši se povezivanje mašina i uređaja primenom transfera. Pri tome se izvode sve operacije u istom
taktu, na ovakvom agregatu za automatsko kovanje. Osim potpunog transfera primenjuje se i
prekinuti koji se sastoji od uređaja za zagrevanje, mašine za kovanje, prese za opsecanje venca,
prese za kalibriranje i ostalih uređaja potrebnih za izradu otkivaka. Pojedini od ovih agregata ne
rade u istom taktu, tako da se između njih pojavljuju međuoperacijska nagomilavanja. U masovnoj
proizvodnji nastavljaju se linije dalje obrade otkivaka kao što je obrada rezanjem, skidanje oštrih
ivica, pranje delova, termička obrada, kontrola i dr.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
15
Na sl. 3.8 Prikazano je povezivanje automatskih jedinica za kovanje navrtki M 39 do M 52.
Slika 3.8, Agregat koji se sastoji od pojedinih jedinica za kovanje
Ovaj agregat se sastoji od magacina šipki 1, od prese za odsecanje (lomilice) 2, od uređaja
za zagrevanje materijala 3 i od vertikalne krivajne prese za kovanje 4. Odsečeni komadi padaju
kroz strminu 5 na transporter 6 koji ih prenosi u bunker 7 indukcionog grejača 3. Zagrejani
pripremci padaju po određenom taktu na transporter 8 kojim dospevaju do alata sa tri mesta za
kovanje. Robot prenosi otkivak sa jednog na drugo mesto i najzad gotov otkivak baca u transporter.
Na sl.3.9 prikazana je skica uređaja sa kleštima za transportovanje zagrejanog otkivka u
alatu za kovanje.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
16
Slika 3.9, Skica uređaja za transportovanje otkrivka
On se sastoji od pneumatskog cilindra 1 sa mehanizmom za pokretanje 2, šibera 3,
pneumatskog cilindra 4 za zatvaranje i otvaranje čeljusti 7 šibera. Po postavljanju pripremka hvataju
ga čeljusti 7 pomoću opruga. Sada prenosni mehanizam 2 dejstvom cilindra 1 zagrejani materijal
automatski do prvog mesta u alatu. Bat prese pri svom hodu pritiska na klipnjaču 8 cilindra 4, pri
čemu se čeljusti otvaraju. Elektromegnetski šiber propušta automatski vazduh pod pritiskom, posle
otvaranja čeljusti, pa time mehanizam zauzima svoj početni položaj. Foto dioda kontroliše
temperaturu kovanja i daje impuls za ponavljanje ciklusa.
Na sl.3.10 prikazan je agregat za izradu zupčanika, prirubnica, tela u vidu diska i slično a za
prečnike otkivaka od 330 do 470 mm. Masa otkivaka koji se mogu izrađivati na ovom agregatu je
od 18 do 65 kg.
Slika 3.10, Poluautomatski agregat za kovanje tela oblika diska
Agregat se sastoji od automatske karuselne peći koja se zagreva sagorevanjem gasa 1, od
krivajne prese 6 sile od 60.000 kN i od frikcione prese 9. Peć ima automatski manipulator 2 za
ubacivanje materijala u peć i manipulator 3 za iznošenje zagrejanog materijala. Transporter 4
prenosi zagrejani materijal do uređaja za ubacivanje u presu 5. Manipulator 7 prenosi otkivke sa
mesta na mesto alata za kovanje. Transporter 8 odnosi otkivke do prese za opsecanje, a transporter
10 uklanja opsečene radne predmete. Prečnik peći je oko 6000mm i ima kapacitet od oko 150
komada na sat.
Temperatura zagrevanja je do 1300 stepeni C. Podmazivanje kalupa za kovanje vrši se
automatskim uređajem za podmazivanje.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
17
3.2.Automatizacija procesa hladnog deformisanja
U masovnoj proizvodnji delova koje treba obrađivati u hladnom stanju primenjuju se:
automatizovane univerzalne mašine,
automati i
automatski povezane prese.
Materijal može da bude u obliku žice, šipki, odsečenih ili preoblikovanih komada. Najviše
se upotrebljavaju predhodno isečeni ili preoblikovani pripremci, koji se uvode u mašinu iz bunkera
ili šaržera.
Zaglavljivanje pripremaka otklanja se vibriranjem i mešanjem mehaničkim putem. Iz
bunkera se pripremci odvode na strmu ravan do određenog mesta na mašini.
Primer vibracionog bunkera dat je na sl.3.11.
Slika 3.11, Bunker sa uredjajem za raspoređivanje pripremaka
Pripremci 6 ubacuju se u levak 1, pa dospevaju u vođicu 2, dok vibrator 3 stalno radi. U
rotacioni doboš 4 može da upadne samo po jedan pripremak, koji, kroz vođicu 5, odlazi u mašinu.
Kapacitet bunkera u zavisnosti od njegove veličine iznosi od 80 do 150 komada na minut.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
18
Druga konstrukcija uređaja za dovođenje pripremaka do mesta njihove obrade prikazana je
na sl.3.12. Vibriranje se vrši elektromagnetnim putem.
Slika 3.12, Skica vibracionog bunkera
Uređaj se sastoji od postolja 1, na kome se nalaze tri opruge 2, a na njima je pričvršćen
bunker 3 koji ima spiralnu ravan 4. Dno bunkera je pod uglom od oko 18o, čime je olakšano
kretanje pripremaka ka spiralnoj ravni 4. Kalem elektromagneta koji je pričvršćen na bunkeru 3
zaokreće se za izvestan ugao zajedno sa bunkerom pod dejstvom elektromotorne sile koja se
pojavljuje između kalema 6 i jarma 5, a po njenom prestanku, opruge 2, koje stoje pod uglom,
vraćaju bunker u početni položaj.
Usled vibriranja bunkera radni predmeti se pomeraju naviše uz spiralnu ravan 4. Brzina
njihovog kretanja određena je relativnim kretanjem bunkera sa strmom ravni i radnih predmeta. Od
tih odnosa zavisi i produktivnost. Ovde su data samo dva primera upotrebe vibracionih bunkera a
treba naglasiti da ima mnogo različitih konstrukcija.
3.2.1.Primer uređaja za orjentaciju i dodavanje
Razvijen je sistem vibracionih i rotacionih dodavača koji služe kao uređaji za orjentaciju i
dodavanje različitih elemenata na mesto ugradnje.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
19
Vibracioni dodavači urađeni su kao okrugli (sa cilindričnim i konusnim košem) i linijski.
Sistem pokreću opruge i elektromagneti, a sve se reguliše frekventnim davačima. Uz vibracione
dodavače imamo i sisteme za orjentaciju komada i ugradnju na radnoj lokaciji.
Izbor snage i veličine vibracionog dodavača zavisi od tipa elemenata koji se dodaju
(orijentišu) i zahtevanog kapaciteta dodavanja. Vibracioni dodavači se rade u rasponu snage od 40
do 800W, sa smerom putovanja elemenata levo/desno. Koševi su urađeni u varijanti crnog
(standardnog) čelika i prohroma.
Slika 3.13, Vibracioni dodavač
Rotacioni dodavači imaju istu ulogu u procesu proizvodnje kao i vibracioni dodavači.
Pogonjeni su motor-reduktorom. Regulišu se frekventnim regulatorima.
Kombinovanjem sistema dodavača sa drugim izvršnim elementima u sistemu (kao što su
komponente pneumatike, hidraulike, obrtnih pneumatskih stolova, posebnih mehanizama kretanja,
bušnih jedinica, jedinica za rezanje navoja, sistema PLC kontrole, senzora itd.) stvaraju se agregatni
sistemi i mašine kojima se rešavaju složene tehnološke operacije.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
20
4.AUTOMATIZACIJA RADNOG PROCESA PLASTIČNOG DEFORMISANJA LIMA
Od tabli lima ili od traka lima, koje isporučuju valjaonice, izrađuju se mnogi delovi
sečenjem, izvlačenjem, savijanjem i drugim metodama obrade bez rezanja.
Automatizacija izrade delova od lima ne odnosi se samo na automatizovanje pojedinih
mašina, već i na njihovo povezivanje u automatsku liniju. Pri tome moraju da se ostvare sledeći
složeni i međusobno povezani postupci:
dodavanje materijala;
centriranje;
povlačenje,
podizanje,
uklanjanje gotovog otpreska,
odstranjivanje otpadaka.
Rezultati meranja i ispitivanja pokazuju da se broj mogućih dvojnih hodova presa (radnih i
povratnih) koristi prosečno kod ručnog:
posmaka trake - - - - 25-30%
dodavanja pojedinačnih komada - - - 15-20%,
dok se automatizacijom pomeranja ove vrednosti povećavaju kod:
automatskog posmaka trake - - - 60-75%
automatskog dodavanja pojedinačnih komada - 50-65%
Danas se u metalnoj industriji oko 35-50% delova prerađuje neposredno iz traka, 1-3% iz
proizvodnih otpadaka, dok je prerada pojedinačnih komada 45-65%. S obzirom na relativno nisko
procentualno učešće u preradi iz proizvodnih otpadaka, kod ovog načina prerade ne dolazi u obzir
primena automatizacije.
Mehanizmi za automatsko dodavanje pojedinačnih komada su veoma složeni, tako da se
automatizacija procesa plastičnog deformisanja pretežno rešava konstrukcijom kombinovanih alata
sa elementima za dodavanje.
Automatsko povlačenje trake uređajima sa pogonom od prese
Diplomski rad – Blagoje Nojić
21
Automatsko povlačanje materijala u vidu pravih traka ili traka u koturu vrši se pomoću
naročitih uređaja. Pogon uređaja za povlačenje može da funkcioniše od krivajnog vratila, od
gornjeg dela alata ili od posebnog nezavisnog pogona.
Povlačenje trake može da se vrši mehanički preko odgovarajućih elemenata od krivaje ili
bata. Mehanički povlakači se mnogo upotrebljavaju, ali su podložni brzom habanju zbog
dinamičkih naprezanja.
Automatizacija transportnih pomeranja na univerzalnim presama danas se rešava u tri
pravca, i to:
1. Korišćenjem mehanizama za automatski posmak traka, koji se kao dodatni uređaji
priključuju presama i predstavljaju u stvari radne organe presa.
2. Korišćenjem automatskih uređaja montiranih u alatima. To su, u stvari, kombinovani
alati sa ugrađenim mehanizmima za automatski posmak. Ovi mehanizmi dobijaju pogon od gornjeg
pokretnog dela alata, ili neposredno od pritskivača prese.
3. Korišćenjem mehanizama za automatski posmak, koji se kao nezavisni agregati
montiraju na stolu prese, a pogone se pomoću gornjeg pokretnog dela alata.
Konstruktivnih rešenja automatizacije posmaka trake ima mnogo tako da je nemoguće
postaviti strogu klasifikaciju ovih mehanizama na osnovu njihove konstrukcije. Zbog toga se
klasifikacija vrši na osnovu konstrukcije radnog organa, koji neposredno kontaktira sa trakom i koji
povlači istu. Ovde će biti obrađena tri osnovna tipa mehanizma za automatski posmak, koji kao
organ koriste:
a. kuku za povlačenje,
b. zahvatne stege i
c. valjke.
Mehanizam sa kukom za povlačenje i prenosnom polugom
Celi mehanizam se postavlja na izlaznoj strani alata (sl. 4.1.a). Sa nosačem mehanizma 1,
učvršćenim na pritiskivaču prese preko okretnog zgloba je vezana podešiva poluga 2. Kretanje se
prenosi dalje na prenosnu polugu 3, koja je okretno učvršćena u držaču 4, montiranom u donjoj
ploči alata. Na levom kraju prenosne poluge je okretno pričvršćena kuka za povlačenje 5, koja pod
dejstvom opruge 11 uvek naleže jednim krajem na vođicu trake, a svojim ispustom zahvata most
trake i povlači traku. Kod podizanja pritiskivača prese (povratni hod), podešiva poluga zakreće
prenosnu polugu zdesna ulevo i kuka za povlačenje 5 zahvata traku i povlači je za veličinu
posmaka. U radnom hodu pritiskivača prese (vertikalno naniže), prenosna poluga 3 se zakreće u
obrnutom pravcu, tako da zavrtanj 7 nalegne na drugi krak kuke za povlačenje, izdiže ispust kuke
Diplomski rad – Blagoje Nojić
22
iznad trake i pomera kuku unapred. Vraćanje trake se sprečava lisnatom oprugom i graničnikom –
fiksatorom 6 (izvedba graničnika 12 i opruge 14 se vidi na konstrukciji alata po sl.4.4).
Veličina hoda kuke za povlačenje zavisi od odnosa krakova prenosne poluge 3 i hoda
pritiskivača prese. Krakovi prenosne poluge zaklapaju međusobno ugao od 90o
Slika 4.1, Mehanizam za automatski posmak trake sa kukom i prenosnom polugom
Odnos krakova (šema sl. 4.1.b) se može prikazati u obliku:
Da bi mehanizam mogao pravilno funkcionisati, kuka za povlačenje ima izvestan prazan
hod f, kome odgovara deo hoda pritiskivača F, potreban da prosekač (probojac) napusti prsten za
prosecanje (probijanje) iz položaja donje mrtve tačke (DMT) i oslobodi traku za nesmetano
povlačenje.
Prazni hod kuke f treba da bude manji od veličine posmaka (f<x) a određuje se na osnovu
postavljene proporcije
Kod daljeg pomeranja pritiskivača prese do gornje mrtve tačke (GMT) za isnos (H-F), traka
će se pomeriti za dužinu posmaka x.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
23
Ukupni hod kuke za povlačenje je
Odnos krakova prenosne poluge je određen tada obrascem
PRIMER: Ako je:
ukupni hod pritiskivača prese - - - - - - h=80mm
deo hoda pritiskivača od DMT do visine kada prosekač oslobađa traku - F=20mm
potrebni posmak trake- - - - - - - - x=30mm
tada se hod kuke za povlačenje dobija kao
f < x
a = 2 b
Ovaj tip mehanizma je vrlo jednostavan i primenjuje se za:
traku debljine s=(0.22)mm
traku širine B150mm
posmak trake x60mm
presu sa brojem dvojnih hodova z220 1/min
maksimalnu tačnost posmaka x=0.15mm
Mehanizam sa kukom za povlačenje i klinom
Veoma široku primenu imaju i mehanizmi kod kojih se za pogon kuke za povlačenje koristi
klin (sl.4.2).
Diplomski rad – Blagoje Nojić
24
Slika 4.2, Mehanizam za automatski posmak trake sa kukom i klinom
Jednostrani klin 3 (sl.4.2.a), u toku hoda pritiskivača prese naniže, pomera držač 4 ulevo. Na
držaču se nalazi kuka za povlačenje 1, koja pri tome povlači traku. Opruga 2 vraća kuku u početni
položaj. Kod dvostrukog klina (sl. 4.2.b) nije potrebna o pruga za povratno kretanje kuke. Klin 3
vrši i povlačenje i vraćanje držača kuke 1, na kome je okretno nameštena kuka za povlačenje 2, koja
se nalazi pod pritiskom lisnate opruge 6. Da bi se sprečilo pomeranje trake u obrnutom pravcu, u
momentu vraćanja kuke u početni položaj, predviđen je zakošeni graničnik, kojega drži lisnata
opruga 5. Kod ove konstrukcije se posmak trake vrši u toku radnog hoda pritiskivača prese, a kod
konstrukcije sa prenosnom polugom u toku povratnoh hoda. Klin mora biti zakošen tako da se
ukupni posmak trake završi pre početka prosecanja (za veličinu hod F mehanizam miruje).
Mehanizam sa kukom za povlačenje i valjkom
Na mehanizmu prikazanom na sl.4.3 kuka za povlačenje 1 je pričvršćena na osovinu 2
okretnog držača 3, koji može da oscilira oko osovine 4, montirane u nosaču mehanizma 5. Kuka je
drugim krajem vezana sa nosačem preko zavojne opruge 9. Zakretanje držača 3 se ograničava
zavrtnjem 6, koji, takođe, služi i za regulisanje hoda kuke, odnosno veličine posmaka trake.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
25
Slika 4.3, Mehanizam za automatski posmak trake sa kukom i valjkom
U radnom hodu pritiskivača prese, držač 3 se okreće, jer na njega deljuje valjak 8, montiran
u nosaču 7, koji je pričvršćen uz gornju ploču alata 10. Ovo zakretanje ima za posledicu povlačenje
kuke, koja se naslanja na most trake i pomera je. Fiksiranje trake kod povratnog hoda kuke se može
izvršiti kao po sl.4.1 i sl.4.2. Deo hoda pritiskivača F odgovara intervalu prosecanja (mehanizam u
tom periodu miruje).
Mehanizam za automatski posmak trake sa kukom za povlačenje i prenosnom polugom je
primenjen u kombinovanom alatu za istovremenu izradu dva relativno složena komada (sl.4.4). U
prvoj fazi (I posmak) probojcem 1 se na sredini trake probija tehnološki otvor To, koji će služiti kao
oslonac kuke za povlačenje. U drugoj fazi se probojcima 2 probijaju srednji okrugli otvor i
istovremeno lova otvora 3 hvata tehnološki otvor To i centrira traku. Dva spoljna srpasta otvora se
probijaju u trćoj fazi probojcima 4, a dva unutrašnja u četvrtoj fazi probojcima 5. Peti posmak trake
je prazan iz konstruktivnih razloga (radi smeštanja delova alata). U šestoj i sedmoj fazi se
prosekačima 6 konačno prosecaju dva gotova komada. Na izlaznoj strani alata je montiran
mehanizam za automatski posmak, koji se sastoji iz osnovne ploče 7, na kojoj je pričvršćen držač 8
sa osovinom, oko koje može da oscilira prenosna poluga 9.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
26
Slika 4.4, Konstrukcija kombinovanog alata postupnog dejstva
Desni krak prenosne poluge je preko podešive poluge vezan sa pritiskivačem prese (kao na
sl.4.1.a), dok je na levom kraku okretno pričvršćena kuka za povlačenje 10, koja se pod dejstvom
lisnate opruge uvek naslanja na osnovnu ploču 7. U početku rada traka se uvlači u alat ručno i
savladavajući pritisak lisnate opruge 14, pomera prema fazama izrade do graničnika za ručni
posmak 13. Nakon prolaska trake kroz prvih sedam faza, gde su u funkciji mehanički graničnici,
prelazi se na automatski posmak (graničnici 13 se isključuju). Kuka za povlačenje zahvata traku
svojim ispustom po tehnološkom otvoru To i pomera je za dužinu jednog posmaka. U radnom hodu
pritiskivača prese (kretanje vertikalno naniže), prenosna poluga 9 se zakreće i pomera, a kuka za
povlačenje 10 iskače iz tehnoškog otvora i klizi po traci do sledećeg otvora. Povratno kretanje trake
sprečava graničnik – fiksator 12. Ciklus rada se zatim automatski ponavlja.
Mehanizam za automatski posmak sa zahvatnim stegama
Ovaj tip mehanizama je našao široku primenu u praksi zahvaljujući svojoj jednostavnosti
kao i raznovrsnim mogućnostima izvedbe same konstrukcije istog. S obzirom na konstrukciju
radnog, zahvatnog organa ovde će biti prikazane dve konstrukcije, koje se najčešće primenjuju, i to:
1. konstrukcije sa zahvatom pomoću čeljusti i
Diplomski rad – Blagoje Nojić
27
2. konstrukcije sa zahvatom pomoću valjaka i kosih ravni.
Konstrukcija mehanizma za automatski posmak sa čeljusnim zahvatnim organom prikazana
je na slici 4.5, a funkcionalna šema istog je na sl. 4.6.a.
Pri kretanju pritiskivača prese zajedno sa gornjim delom alata 14, vertikalno naniže, klin 1
pomera pokretni nosač čeljusti 2 udesno. Na ovom nosaču je okretno pričvršćena jedna ili više
zahvatnih čeljusti 3 (na slici su dva komada), koje u toku ovog kretanja klize po traci. Da bi se
sprečilo pomeranje trake unazad, na nepokretnom nosaču 5 je okretno pričvršćena jedna ili više
čeljusti za kočenje 4.
Slika 4.5, Konstrukcija uređaja za automatski posmak trake ugrađenog u kombinovani alat
Diplomski rad – Blagoje Nojić
28
Slika 4.6, Šematski prikaz uređaja za posmak trake sa zahvatnim stegama
Kod povratnog hoda pritiskivača prese, klin 1 oslobađa pokretni nosač 2, tako da se isti pod
dejstvom opruge za posmak 6 pomera ulevo. Usled ovog kretanja se oštre ivice čeljusti za posmak 3
utiskuju u traku i pomeraju je za dužinu posmaka. Kod posmaka trake u radnu zonu alata, čeljusti se
nalaze pod stalnim pritiskom opruge 7, tako da naležu na traku. Dužina posmaka se reguliše sa
zavrtnjem 8. Na prednjoj strani uređaja se nalazi vođica 9 za usmeravanje trake pri uvlačenju u
mehanizam. Prosekači 10 i otvori u ploči za prosecanje 12 su locirani tako (naizmeničan raspored)
da se nakon svakog posmaka dobijaju četiri gotova komada. Ostatak trake se proseca nožem 11
(kao donji nož služi oštra ivica ploče za prosecanje 12).
Od svih mehanizama sa zahvatnim stegama, najveću primenu imaju mehanizmi za
automatski posmak sa zahvatom pomoću valjaka i kosih ravni. Konstrukcija ovog tipa mehanizma
data je na sl.4.7, a funkcionalna šema na sl. 4.6.b.
Traka se propušta kroz dva para valjaka za posmak 1 i 2 i jedan par valjaka za kočenje 3,
koji su montirani u kavezima. Opruga 8 potiskuje kavez i prisiljava valjke da se na jednoj strani
naslanjaju na traku, a na drugoj strani na kose ravni. U početku rada se poluga 12, povlači udesno i
zahvata (fiksira) kukom 13, tako da drugi krak poluge povlači kavez (savladavajući silu opruge 8) i
valjci se isključuju iz kontakta. Traka se uvlači ručno u stvoreni zazor između valjaka i potiskuje do
alata. Zatim se presa uključuje na kontinuiran rad i mehanizam počinje delovati automatski. Kod
podizanja gornjeg dela alata klin 6, preko točkića 10, pomera pokretni nosač valjka 4 ulevo i valjci
za posmak 1 i 2 se zakreću i uklinjavaju između kosih ravni, tako da zahvataju traku i pomeraju je
Diplomski rad – Blagoje Nojić
29
za dužinu posmaka. U radnom hodu pritiskivača prese, valjci pokretnog nosača 4 se otklinjavaju,
oslobađajući traku od zahvata, pa se celi pokretni nosač pod dejstvom opruge za povlačenje 9, vraća
u desni početni položaj do potpornog zavrtnja 11. Vraćanje trake sprečavaju valjci za kočenje 3,
smešteni u nepokretnom nosaču 5. Valjci za kočenje se uklinjavaju između kosih ravni i fiksiraju
traku.
Slika 4.7, Mehanizam za automatski posmak trake sa zahvatnim stegama u obliku kosina sa valjcima
Mehanizam za automatski posmak trake sa valjcima
Radni organ za pomeranje trake se kod ovog mehanizma sastoji od para valjaka. Traka se
naslanja na donji valjak, a sa gornje strane je pritiskuje gornji valjak. Najprostiji tip mehanizma ima
samo jedan par valjaka, i to na ulaznoj strani alata. Valjci potiskuju traku u alat. Češće se
mehanizam izvodi sa dva para valjaka, od kojih prednji par (na ulaznoj strani alata) potiskuje traku,
a zadnji par (na izlaznoj strani alata) povlači traku. Gotovo redovno, pogon sa prese dobija prednji
par valjaka, a sa ovog se prenosi na zadnji par. S obzirom na to od kojeg radnog organa prese valjci
dobijaju pogon razliku se dva tipa, i to sa:
1. direktnim pogonom od glavnog vratila prese i
2. pogonom od pritiskivača prese.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
30
Na sl.4.8 prikazan je mehanizam sa dva para valjaka i pogonom sa vratila prese, dok je na
sl.4.9 prikazan mehanizam sa jednim parom valjaka i pogonom sa pritiskivača prese.
Slika 4.8, Mehanizam za automatski posmak trake sa valjcima i pogonom sa vratila prese
Diplomski rad – Blagoje Nojić
31
Slika 4.9, Mehanizam za automatski posmak trake sa valjcima i pogonom sa pritiskivača prese
Automatsko povlačenje trake posebnim nezavisnim uređajima
Poseban nezavisan pogon uređaja za povlačenje može da se vrši pneumatski, hidraulično ili
pomoću elektromotora. Uređaj sa elektromotorom ima prenosnik sa kontinualnim regulisanjem
hodova. Ovaj uređaj se izrađuje posebno, dakle nije sastavni deo mašine i može se prenositi.
Hidraulični povlakači, međutim, ne rade pouzdano pri velikom broju hodova na minut, ali su
pogodni za veće korake pri izradi delova od širih traka.
Pneumatski povlakači se upotrebljavaju za manje korake.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
32
Na sl.4.10 dat je primer upotrebe valjka za povlačenje trake lima. Sa a je označeno direktno
dejstvo valjka na materijal. Tolerancija debljine lima ne utiče na funkciju kao ni mestimična
iskrivljenost materijala, ali korak nije ujednačen pri povlačenju mekih materijala.
Slika 4.10, Konstrukcije klešta za povlačenje sa valjcima
Sa b je označena konstrukcija kod koje valjak deluje direktno na materijal. Ovde je otisak
valjka samo sa jedne strane lima. Mestimična savijenost trake može da bude štetna.
Sa c je prikazana konstrukcija u kojoj valjci dejstvuju preko kaljenih ploča na materijal, tako
da je on bez otisaka.
Sa d je označena konstrukcija kod koje jedan valjak deluje indirektno na traku lima.
Da bi se obezbedilo sigurno stezanje trake i tačnost koraka njenog povlačenja, primenjuje se
kontrukcija sa više paralelnih valjaka.
Kotur trake se odmotava uglavnom na dva načina. Po jednom sistemu nosač kotura se
slobodno odvija pri povlačenju trake uređajem za povlačenje, pri čemu povlakač zaokreće kotur
pri svakom hodu, pa je ovaj postupak pogodan samo za male mase kotura.
Za koture veće mase primenjuje se drugi način njegovog odmotavanja, koji se sastoji u
tome što se nosač kotura stalno odmotava, dok povlakač radi periodično, zavisno od hodova
prese, pa postoji i izvestan višak trake između nosača kotura sa mehanizmom za njegovo
odmotavanje i uređaja za povlačenje trake.
Na sl. 4.11 prikazana je instalacija za automatsku izradu delova od trake na presi.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
33
Slika 4.11, Instalacija za automatsku izradu delova od trake u kotoru:1-kotur,2-ispravljač trake,3-uređaj za povlačenje
Tačnost koraka pri povlačenju iznosi do 0,1mm, naročito primenom uređaja za
povlačenje, takozvanim kleštima, od kojih su neke konstrukcije prikazane na sl.4.10.
Povlačenje predhodno isečenih, većinom ravnih delova, može da se vrši šiberima, kako je to
u nekoliko primera dato na sl. 4.12. Najmanje debljine lima po ovakvom postupku povlačenja je 0,8
do 1mm. Pogon može da bude mehanički, hidraulični ili pneumatski.
Povlačenje pripremka konstrukcijama šibera prikazanim na sl.4.12 ne obezbeđuje tačno
fiksiranje radnih predmeta. Za tačnije fiksiranje, odnosno pozicioniranje pripremaka treba
predvideti i ugraditi odgovarajuće elemente, kao što su vođice, graničnici i lovci u alatu.
Na sl. 4.12. sa a je označen mehanizam za povlačenje polugama koje pogoni bat prese, pa se
na taj način ostvaruje kretanje šibera. Ovom konstrukcijom može se postići hod od 20 do 50mm, a
primenjuje se za 100 do 120 hodova bata u minuti.
Na sl. 4.12 sa b je prikazan mehanizam za pomeranje pripremka pomoću zupčaste poluge i
zupčanika. Na ovaj način postiže se hod od 100 do 200mm pri 30 do 50 hodova u minuti.
Na sl. 4.12 sa c je označen jednostavan šiber sa klinom. Pri hodu bata prese naniže klin
pomera šiber, a time i pripremak do određenog mesta u alatu, dok pri povratnom hodu bata, opruga
vraća šiber u početni položaj. Po ovoj konstrukciji postižu se hodovi šibera od 20 do 40mm pri 100
do 200 hodova u minuti.
Na sl.4.12 sa d je prikazan takođe mehanizam sa klinom, kod koga nije potrebna opruga za
vraćanje. Klin je pričvršćen na gornjem delu alata i ima dvostruko dejstvo. Primenjuje se za hodove
od 20 do 40mm i zan 100 do 120 hodova bata na minut.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
34
Slika 4.12, Povlakači pripremaka
Osim mehaničkih povlakača pripremaka, prikazanih na sl.3.13, primenjuju se i pneumatski
i hidraulični uređaji. Ovakvim uređajima ostvaruju se hodovi od 50 do 250mm pri 30 do 60 hodova
bata prese na minut. Kod njih se, naročito pri većim hodovima, primenjuju granični
elektroprekidači, kao uostalom i pri mehaničkim pogonima kojima se kontroliše tačan položaj
pripremaka.
Pored mehanizma za automatski rad šibera koji su prikazani i opisani, primenjuju se i šiberi
kojima se ručno upravlja. Oni su znatno jednostavniji od mehanizovanih, uz manje mogućnosti
povrede radnika, koje mogu da nastanu pri direktnom ručnom ulaganju radnih predmeta u zonu
alata, a i postiže se nešto veća produktivnost, međutim manja od automatskog ulaganja.
Za donošenje pripremka u radnu zonu alata mogu se koristiti uređaju sa zaokretnim
pločama, sa ležištima koja odgovaraju obliku i veličini pripremka. U njih se pripremci stavljaju
ručno ili mehanizovano iz magacina koji je sastavni deo uređaja kako je to dato na sl. 4.12.
Zaokret ili revolver-crtica ploče mogu imati različite pogone. One funkcionišu mehanički,
hidraulički ili pneumatski. Na sl. 4.13. Prikazane su neke konstrukcije koje se češće primenjuju. Sa
a je označena obrtna ploča sa šnaperima. Pri radnom hodu bata prese jedan od šnapera zaokreće
ploču za određeni ugao, dok se pri povratnom hodu ona zadržava. Za veće i teže ploče broj hodova
na minut ne prelazi 15, a za manje i lakše iznosi 60 do 70 hodova na minut, bata prese. Sa b je
označen uređaj koji funkcioniše pomoću hidrauličnog ili pneumatskog cilindra i preko zupčaste
poluge i zupčanika zaokreće ozubljenu ploču u kojoj se nalazi spojnica za fiksiranje položaja.
Primenjuje se za 80 do 120 hodova bata prese na minut.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
35
Slika 4.13, Dva od mnogih načina obrtanja revolver-ploča za automatsko ulaganje pripremaka u radnu zonu alata
Uklanjanje gotovih delova
Uklanjanje otpresaka sa alata i prese posle njegovog izbacivanja iz donjeg ili gornjeg dela
alata izbacivačima ugrađenim u alat ili u presu, vrši se na više načina. Pri tome je važna i veličina
otpresaka. Na osnovu statistike veličina otpresaka izvršena je približna podela na :
- male delove l, b, h< od 200mm gde je l-dužina, b-širina, h- visina radnog predmeta.
- srednje delove l, b, h = 200 do 600 mm
- velike delove l, b, h > od 600mm.
Uklanjanje malih ravnih delova iz gornjeg i donjeg dela alata vrši se najčešće oduvavanjem
ili mehaničkim odstranjivačem.
Na sl. 4.14 prikazana je skica odstranjivača otpresaka iz donjeg dela alata, koji je na njegov
nivo podignut izbacivačem. Odstranjivač otpresaka dejstvuje vazduhom pod pritiskom od oko
5bara.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
36
Slika 4.14, Uređaj za izduvavanje: 1-bregasta ploča, 2-ventil, 3-otpresak
Na sl. 4.15 data je skica izbacivača sa šiberom. Odstranjeni radni predmeti padaju na strmu
ravan ili na transporter pa se prenose dalje.
Slika 4.15, Odstranjivač radnih predmeta mehanički: 1-radni predmet, 2-odstranjivač
Diplomski rad – Blagoje Nojić
37
Otklanjanje srednjih i velikih otpresaka ne vrši se direktno oduvavanjem ili odstranjivanjem,
kao što je dato na sl. 4.14 i sl.4.15 već se primenjuju posebni uređaji od kojih ćemo neke sada
pomenuti.
Ako otpresak ostaje u gornjem delu alata pa se pre same mrtve tačke izbacuje iz njega
izbacivačem ugrađenim u batu prese, tada se primenjuje uređaj prikazan na sl.4.16.
Slika 4.16,.Odstranjivač otpreska iz gornjeg dela alata: 1-alat, 2-otpresak, 3-poluga mehanizma
Аko otpresak ostaje na danjem delu alata posle izvlačenja, opsecanja i dr., jedna od
konstrukcija za uklanjanje otpresaka prikazana je na sl. 4.17. Otpresci koji ostaju u donjem delu
alata, a pripadaju velikim otprescima najčešće se otklanjaju iz alata (sl.4.18).
Slika 4.17, Podizač otpreska iz donjeg dela alata, koji potom klizne niz strmu ravan na određeno mesto: 1-alat, 2-radni predmet, 3-pneumatski cilindar, 4-poluge
Diplomski rad – Blagoje Nojić
38
Skica mehaničke ruke za odstranjivanje otpresaka iz donjeg dela alata, prikazana je na
sl.4.18.
Slika 4.18, Mehanička ruka: 1-spojnica, 2-upravljačko vratilo, 3 i 4 bregaste ploče upravljačkog mehanizma, 7 i 8 pneumatski cilindri, 9-vodjice, 10-poluga, 11-vodjice sa hvatačem,
12-lučna vodjica , 13-točkić,14-vodjica , 5 i 6 razvodnici vazduha
Polugu 10 pokreće pneumatski klip 7 preko vođica 9, pri čemu se gornji točkići vode po
vođicama 12. Tada se hvatač otpreska prvo podigne, a zatim zaokrene. Hvatači se izrađuju prema
oblicima otpresaka. Izmena hvatača može brzo da se izvrši i podesi. Da bi hvatač mogao da dohvati
i stegne radni predmet on mora da bude podignut od donjeg dela alata za visinu od oko 100mm, što
se približnije određuje dimenzijama hvatača i njegovom kinematikom.
Otpaci se moraju odstranjivati iz alata bilo da se vrši opsecanje ili prosecanje otvora. Ako
se radi samo o zasecanju u velikoserijskoj proizvodnji, treba predvideti otvore za odstranjivanje
sitnih otpadata koji nse nagomilavaju i vremenom mogu, usled njihovog sabijanja, da izazovu
lomljenje delova alata ili mašine. Otpadke pri opsecanju treba isecati na kraće delove čija je
najmanja i najveća dužina određena presom za njihovo sabijanje, koja se nalazi na kraju
transportera za njihovo otklanjanje. Dužina otpadaka pri spoljašnjem opsecanju je od 300 do 600
mm, što je standardno za prese za sabijanje otpadaka (paketir mašine). Manji otpaci se skupljaju u
kutije ili se odstranjuju transporterima ili strmim ravnima koje vibriraju, ako im je mali nagib.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
39
Pouzdanost pri automatizaciji
Automatizacija postrojenja mašina u uređaja za izradu radnih predmeta moguća je samo
kada je u postrojenje ugrađeno automatsko isključivanje celokupne linije u slučaju da na bilo kome
mestu dođe do neispravnosti. Pomenućemo samo neke od pojava koje mogu biti razlog
zaustavljanja linije postrojenja:
odstupanja od predviđene debljine materijala;
nepravilno postavljanje radnog predmeta u alat;
nepravilno izbacivanje otpresaka iz alata;
kvarovi u mehanizmu za transport otpresaka i drugi razlozi.
Pri ulaganju traka ili platina lima u alat može se dogoditi da se one zalepe, usled čega će se
alat polomiti, jer su zazori između prosekača ili oblikača i matrice predviđeni za jednostruku
debljinu materijala. Primenjuje se više metoda kontrolisanja debljine od kojih ćemo navesti samo
neke.
Elektrokontaktna kontrola se sastoji u tome što se pri ubacivanju dva komada lima poluga sa
pipkom zaokrene i izazove kontakt, pa se zaustavi presa ili se otvori poklopac i oba slepljena
komada propadnu kroz otvor. Nedostatak je u tome što kontakt može da otkaže usled zaprljanosti i
da dejstvuje iako su preterano oštre ivice i mestimično savijenost lima.
Radioaktivni uređaj za kontrolu debljine dejstvuje pomoću snopa zrakova, čiji se intenzitet
menja u zavisnosti od debljine materijala. Ako je debljina veća od predviđene, presa se zaustavlja ili
se otvori poklopac i komad propadne kroz otvor.
Položaj radnih predmeta u alatu se, takođe, kontroliše na nekoliko načina. Primenjuje se
posredna i neposredna kontrola položaja. Pri posrednoj kontroli položaja radnog predmeta u alatima
ne vrši se direktno u njima, već pri prenošenju od mesta do mesta transportnim uređajem. Pri
dovoljno tačnom prenošenju obezbeđen je tačan položaj radnog predmeta u alatu. Pri neposrednom
kontrolisanju položaja radnog predmeta na mestu gde treba vršiti njegovu obradu, mašina radi samo
ako je taj položaj pravilan.
Na sl. 4.19 prikazane su sa a i b dva principa kontrole položaja otpresaka u alatima.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
40
Slika 4.19, Principi kontrolisanja položaja otpreska u alatu: a-elektrokontaktni način, b-radioaktivni način
Na sl. 4.19.a je sa 1 označen radni predmet, sa 2 pipak, sa 3 hvatač transportera, a sa 4
elektro-kontakt, dok je na istij slici pod b sa 1 obeležen izvor zrakova, sa 2 kolimator, sa 3 cev sa
ćelijom, sa 4 relej zrakova, a sa 5 radni predmet. Na sl. 4.19.a hvatači transportera imaju pipke koji
dodiruju radne predmete. Ako oni nisu na određenom mestu, ili su sa nedopuštenim nedostacima,
prekida se kontakt i mašina stane. Usled prljanja kontakta mehanizam, može da otkaže. Pogodan je
za manje i srednje otpreske. Na istoj slici pod b. prikazan je radioaktivni uređaj za kontrolu položaja
otpresaka. Po obimu radnog predmeta nalaze se tri kontrolne tačke. Ako otpresak nije na pravom
mestu, menja se intenzitet snopa zrakova, što dejstvuje na relej i izazivaju se potrebni signali. Pri
radioaktvinoj kontoli nisu od uticaja velike oštre ivice i mestimična savijenost lima. Zaprljavanje
kolimatora ima uticaja na funkcionisanje uređaja, pa prečnik otvora treba da bude dovoljno veliki.
On se kreće izeđu 3 i 6 mm. Ovaj postupak se primenjuje za male, srednje i velike delove.
Automatske linije presa
Povezivanje presa vrši se mnogo u masovnoj proizvodnji, pri čemu je neophodna
automatizacija. Postoji više pricipa i konstruksija povezivanja mašina, kao npr. povezivanje presa
koje se mogu pomerati zajedno sa transportnim uređajima, čvrsto povezivanje koje je u primeni pri
masovnoj izradi malih otpresaka a prese su poređane u krug, pa se otrpesci transportuju sa jednog
mesta na drugo kružnim transporterom. Pri kružnom povezivanju mašina mogu se upotrebiti
uglavnom jednostubne prese, većinom ekscentar-prese. Na kružnom transporteru na jednom od
mesta vrši se postavljanje i uklanjanje radnih predmeta.
Povezivanje presa u pravoj liniji vrši se za masovnu izradu otpresaka svih veličina. Za male
radne predmete primenjuju se uglavnom dvostubne ekscentar-prese, jer im je načelno veća krutost
Diplomski rad – Blagoje Nojić
41
od jednostubnih, a poređane su na približno istim međusobnim rastojanjima. Transporter sa
hvatačima prenosi otpreske sa prese na presu. Za srednje i velike otpreske transporteri moraju da
budu u odgovarajućoj meri masivni, pa su stoga podložni velikim dinamičkim opterećenjima što
dovodi do jakog habanja. Zato su ovi transporteri izdeljeni na manje, a time i lakše, a pogoni tih
pojedinačnih agregata su sinhronizovani. Treba u ove transportere ugrađivati elemente od lakih
metala, gde god je to moguće.
Transporteri mogu da imaju mehanički, pneumatski i hidraulički pogon. Hidraulika se
primenjuje većinom za transport velikih otpresaka.
Primer jedne automatske linije čvrsto povezanih presa za izradu točkova automobila dat je
na sl. 4.20. Prese se nalaze na čeličnim nosačima ispod kojih je podrum sa transporterom za
odvođenje otpadaka. Pri promeni proizvodnje odnosno redosleda operacija, prese se mogu
premeštati.
Slika 4.20, Povezane prese: 1-ubacivač rondela,2-kontrola debljine lima,3-izvlačenje,4-utiskivanje,5-savijanje ivica i kalibrisanje,6-opsecanje
Osim povezanih presa primenjuju se i mašine u kojima je ugrađen transporter otpresaka koje
se često nazivaju više pozicione ili stepenaste prese. Pogodne su za izradu manjih i srednjih
otpresaka, jer uglavnom raspolažu silama od 8.000 do 10.000 kN. Za dovođenje traka primenjuje se
uređaj sa dvostrukim valjcima za povlačenje. Isecanje rondela vrši se na prvom mestu prese. Ako se
materijal dovodi sa obe strane, tada se na stepenastoj presi mogu izrađivati dva različita dela.
Isečena rondela se podigne vakumskim hvatačem dok je na zahvatu hvatač transportera. On se
sastoji od dve šine na kojima se nalaze hvatači čiji oblik odgovara obliku i veličini otpresaka u
pojedinim fazama izrade, pa se mogu menjati.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
42
Na sl. 4.21 data je skica sa pogledom na sto stepenaste prese. Pogon transportera može da
bude mehanički, elektrohidraulički ili pneumatski. Mehanički pogon se upotrebljava za manje
mašine sile do 1.000 kN.
Slika 4.21, Pogled na sto stepenaste prese: 1-traka materijala,2-šine transportera,3-hvatači otpreska,4-hvatači gotovih otpreska
U alatima koji su poređani i pričvršćeni po redosledu obrade ugrađeni su izbacivači
otpresaka. Pošto se na ovim presama primenjuje više alata, najčešće se vrši pojedinačno
podešavanje gornjih delova alata po visini pomoću zavrtanja. Kod velikih stepenastih presa
mehanizam sa elektromotorom vrši ovo podešavanje. Menjanje alata se vrši na taj način što se oni
postavljaju na osnovne ploče van prese, pa se nacentriraju na odgovarajuće mesto na presi.
Kod velikih stepenastih presa sile preko 10.000 kN mašina nije izrađena iz jednog već iz
više delova, tako da pojedini agregati imaju zajednički ili sinhronizovan pogon. Tako npr.
stepenasta presa sile od 160.000 kN, dužine 9 m i visine oko 13 m, sastoji se od tri sastavljena dela.
Pri svim automatskim tokovima obrade na mašinama moraju da budu primenjeni uređaji za
automatsku kontrolu, koji prekidaju proces pri bilo kakvim smetnjama, pri čemu se najčešće
upotrebljavaju granični elektroprekidači.
4.1.Primer automatske linije za ravnanje lima
Namenjena je za ravnanje i odsecanje lima debljine do 6mm i širine do 1600mm iz
koturova mase do 15 tona. Dužina table lima nije ograničena, ali je prostorom hale uslovljena
dužina do 12m.
Sistem obuhvata rešenja za unos koturova u fabričku halu, podizanje i postavljanje kotura u
pogodan početni položaj, početak odmotavanja trake sa uvođenjem u ravnalicu, ravnanje trake sa
odmeravanjem i odsecanje izravnatih tabli na zadatu dužinu. Za ovu svrhu su izgrađeni i stavljeni u
pogon delovi sistema:
Diplomski rad – Blagoje Nojić
43
pokretna šinska kolica sa hidromotorom i prihvatnom korpom vertikalnog
pomeranja
prihvatni rotirajući trnovi sa nosačima i postoljima sa aksijalnim pomerajem
putem hidraulike, pneumatskim kočnicama i hidrauličnim izvršnim elementima
sklop odmotavača i prihvatnog pluga (kontrolisan sa 6 snažnih hidrauličnih
cilindara i hidromotorom)
ravnalica lima debljine do 6mm sa elektropogonom i redukcijama
merni sistem enkodera i pneumatike za odmeravanje zadate dužine table
hidraulične makaze "Jelšingrad" za odsecanje tabli lima
centralni ormar upravljanja i energetike
Svi delovi sistema su kontrolisani sa centralnog upravljačkog ormara i PLC-a. Podsklopove
pokreće hidro-grupa preko hidrauličnih cilindara, hidro i elektro motora, sistema reduktora. Ukupna
instalisana snaga sistema je preko 35KW.
PLC upravlja svim podsklopovima u ručnom i automaskom režimu rada. Na njemu se biraju
modeli rada, postavljaju svi tehnološki parametri za debljinu i tip lima koji se seče, podešava brzina
rada ravnalice, sinhronišu rad makaza i ravnalice kao i mnogi drugi parametri. Grafički displej
odražava vernu sliku sistema i svih izvršnih elemenata. PLC vodi računa o zadatom broju isečenih
komada, masi obrađenog lima, masi preostalog lima na koturu trake. Sistem upravljanja sadrži
tipsku tabelu limova sa memorijom parametara rada za svaku od 26 vrsta i debljina lima koje se
pojavljuju kao ulazna sirovina. Ovim je podešavanje sistema svedeno na minimum, a operater ne
treba da pamti parametre za veliki broj vrsta lima koje se obrađuju. Promene parametara su
rezervisane na višem nivou zaštite, te im pristupa isključivo ovlašteno lice uz primenu šifre.
Ravnalici se može zadati 1000 različitih brzina rada. Kontrolisana je povratnom spregom sa
mernim mestom. Svako odsecanje obuhvata minimalno tri faze (brzine) rada ravnalice.
Slika 4.22, Linija za ravnanje lima
Diplomski rad – Blagoje Nojić
44
Slika 4.23, Montaža kolica
Slika 4.24, Montaža trnova
Slika 4.25, Prva faza instalacije
Diplomski rad – Blagoje Nojić
45
Slika 4.26, Pogonska hidrogrupa
Slika 4.27, Završna montaža kolica
Slika 4.28, Testiranje uvoda trake
Diplomski rad – Blagoje Nojić
46
Slika 4.29, Makaze
Slika 4.30, Ormar sa elektronikom
Slika 4.31, Komandna tabla
Diplomski rad – Blagoje Nojić
47
4.2.Primer automatizacije rada prese
Automatizovan je rad tri prese od 25t do 60t. Na postojeće alate, na kojima se manuelno
radila proizvodnja podloški, izvršena je nadgradnja dodavača, odmotavača trake i automatskog
upravljanja.
Automatizovan je rad na preko 20 postojećih alata. Minimalna brzina rada je bila 70 ciklusa
u minuti, a podloške su izrađivane u višerednim alatima.
Slika 4.32, Specijalna oprema
Specijalnu opremu čine izvršni i kontrolni elementi, sklopovi i podsklopovi čiji je zajednički
zadatak da se uspešno završe tehniloške operacije.
Opremu čine sistemi za kontrolu temperature, protoka, vibracioni dodavači i orijentiri
poluproizvoda, odmotavači i dodavači trake i mnogi drugi uređaji koji pomažu i kontrolišu delove
procesa proizvodnje.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
48
Slika 4.33, Uređaji za automatizaciju rada presa
U automatizaciji procesa proizvodnje na presama (ekscentar, hidraulične i pneumatske) vrlo
važno mesto zauzima sistem odmotavanja (trake, žice ili neke druge sirovine iz kotura) i
pneumatskog dodavanja - povlačenja.
Pneumatski dodavači - povlakači su uređaji koji dovode materijal u alat gde se vrši obrada
po sinhronizovanom taktu radne mašine (prese). U zavisnosti od brzine prese u automatskom
režimu rada, i radnim elementima koji se proizvode, vrši se izbor načina upravljanja. Pneumatski
dodavači obezbeđuju siguran rad i visoku preciznost dodavanja koja se kreće od 0,01 do 0,03 mm
Pneumatske dodavače radimo u dve osnovne varijante:
- za širine trake do 100mm
- za širine trake do 200mm
Preko 200mm se izrađuju dodavači po specijalnim zahtevima
Dužine dodavanja standardno radimo u varijanti 100mm i 200mm a veće dužine se postižu
sistemom upravljanja metodom uzastopnih dodavanja.
Odmotavači primarno služe za odmotavanje ili namotavanje materijala sa kotura u kome
dolazi kao osnovna sirovina. Izrađuju se sa sopstvenim pogonom (nekada i bez pogona). Pokreće ih
moto-reduktor. Količina pripremnog materijala se detektuje senzorima i kada zaliha materijala
padne ispod minimuma, uključuje se odmotavač koji dopunjuje trenutne zalihe.
Odmotavače izrađujemo standardno u tri veličine, a u zavisnosti od opterećenja:
- odmotavači sa opterećenjem do 3.500 N
- odmotavači sa opterećenjem do 10.000 N
- odmotavači sa opterećenjem do 20.000 N
Za veća opterećenja se rade specijalne izvedbe odmotavača. Ostale performanse kao što su
prihvat maksimalne širine trake i prečnik otvaranja čeljusti prilagođavamo potrebama kupca i
uslovima nabavke repromaterijala.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
49
Odmotavač, pneumatski dodavač i ravnjač trake (po potrebi) sa pripadajućim
upravljačkim sistemom čine jednu automatsku liniju.
Slika 4.34, Dvostrani dodavač - povlakač trake
Diplomski rad – Blagoje Nojić
50
4.3.Šulerova oprema za automatizaciju radnog procesa plastičnog deformisanja lima
Kao tehnološki lider u tehnologiji oblikovanja, Šuler isporučuje sisteme, alate i kalupe za
deformisanje lima, procese znanja i servise za celokupnu industriju metala. Među kupcima su
proizvođači automobila, dobavljači, kao i kompanije koje proizvode kućne aparate, vrše obradu
metala, kao i kupci iz energo i elektro industrije.
Inovativna i pouzdana rešenja u automatizaciji proizvodnje, od strane Šuler-a, su iz svih
oblasti tehnologije oblikovanja, na primer:
• deformisanje lima sa samostalnim presama ili automatizovanim linijama presa
• proizvodnja presovanjem
• hladno, polu-toplo i toplo kovanje
• otvrdnjavanje presovanjem
• hidrodeformisanje
• plastifikacija električnih motora
• proizvodanja cevi i limenki
• obrada plastike ojačane fiberom sa hidrauličnim presama
Diplomski rad – Blagoje Nojić
51
Slika 4.35, Prikaz delova firme Šuler
Diplomski rad – Blagoje Nojić
52
4.3.1.Automatizacija u cilju povećanja pouzdanosti
Šuler primenjuje proces automatizacije prilagođen potrebama za samostalne prese, linije
presa i linije za povlačenje u zavisnosti od spektra delova, izlaznih kapaciteta i prostornih zahteva.
Šulerova sistemska rešenja se izdvajaju po svojoj visokoj ekonomskoj efikasnosti kao i po
pouzdanosti proizvodnog procesa.
Automatizovane su hidraulične i mehaničke samostalne prese sa snažnom opremom koja je
dokazala svoju efikasnost širom sveta u praktičnim operacijama kao što je: dovodna linija sa
koturova lima (kalemova) u kratkoj ili dužoj verziji, jedinice za odmotavanje kalemova, povlačaki -
utovarivači i modularni električni transfer sistemi sa tri ose.
Pored konvencionalnih rešenja, inovativna tehnologija automatskog nosača pojedinačnih
delova otvara nove mogućnosti za automatizaciju modernih hidrauličnih i mehaničkih linija presa.
Takođe, kada je u pitanju modernizacija postojećih presnih i automatizacionih sistema, nude se i
proverena rešenja za efikasnu proizvodnju delova vrhunskog kvaliteta.
Slika 4.36, Sistem za odmotavanje, ispravljanje i povlačenje lima sa kalemova, u dužoj verziji
Diplomski rad – Blagoje Nojić
53
Slika 4.37, Automatski nosač-utovarivač Šulerove servo prese sa optičkom stanicom za centriranje
Slika 4.38, Glavni kontrolni panel linije sa ServoDirekt tehnologijom
Diplomski rad – Blagoje Nojić
54
4.3.2.Automatizacija u cilju povećanja fleksibilnosti
Mehaničke i hidraulične transfer prese i progresivne kalup prese se pune sa dovodnom
linijom sa kalemima ili povlakačima - utovarivačima zavisno od spektra delova i proizvodnih
procesa.
Integrisana presa, automatizaciona oprema i alat - kalup ističu se po svojoj preciznosti
i pouzdanosti procesa. Sa Šulerovim automatizacionim komponentama može se imati korist od
povećanog izlaznog kapaciteta prerade čelika visoke čvrstoće ili prerade aluminijuma.
Za automatizaciju sistema jedne prese a sa visokom pouzdanošću procesa, Šuler nudi
kompletan spektar proizvoda:
• dovodna linija sa kalemova u kraćoj ili dužoj verziji,
• valjkasti transporter delova,
• povlakači - utovarivači,
• modularni elektronski prenosni sistemi sa tri ose,
• završni izlazni magacin (ili drugi prevoz gotovih delova - viljuškara).
Diplomski rad – Blagoje Nojić
55
Slika 4.39, Automatska linija za dodavanje i obradu lima
Diplomski rad – Blagoje Nojić
56
Slika 4.40, Dovodna linija sa kalemova i povlakač - utovarivač
Slika 4.41, Odvijač kalemova
Slika 4.42, Ispravljač lima
Diplomski rad – Blagoje Nojić
57
Slika 4.43, Povlakač - utovarivač
Slika 4.44, Valjkasti transporter lima - delova
Slika 4.45, Modularni elektronski prenosni sistemi sa tri ose
Diplomski rad – Blagoje Nojić
58
4.3.3.Automatizacija u cilju povećanja produktivnosti
Kao sistem dobavljača u tehnologiji deformisanja, Šuler integriše specifična
automatizaciona rešenja za hidraulične, mehaničke i servo prese – od prostih do složenih delova –
zavisno od spektra delova, izlazni kapacitet i potrebni prostor. Međusobno povezivanje presa se
može primeniti sa konvencionalnim robotskim rešenjima ili sa inovativnim automatskim sistemom
sa nosačem koje je razvio Šuler. Bez obzira koje rešenje se koristi, prenos delova vrši se bez
posrednog skladištenja, sa visokom proizvodnom pouzdanošću i pri velikoj brzini, direktno iz
jednog kalupa u drugi, što doprinosi povećanju produktivnosti.
Međusobno povezivanje unutar automatizovanih presa je postignuto u skladu sa zahtevima
procesa:
1.Roboti
2.Šuler dodavači – punilice roboti (Schuler Crossbar robots)
3.Šuler dodavači - punilice sa vratilom (Schuler Crossbar feeders)
4.Šuler transporteri
Šuler proizvodni spektar je dopunjen sa:
•Povlakač - utovarivač sa optičkom stanicom za centriranje
•Povlakač - čistač
•Alatna obrada i sistem zamene alata -kalupa
•Završni izlazni magacin (ili drugi prevoz gotovih delova - viljuškara)
Diplomski rad – Blagoje Nojić
59
Slika 4.46, Linija hidrauličnih presa sa Crossbar Robot automatizacijom
Diplomski rad – Blagoje Nojić
60
Slika 4.47, Slaganje (postavljanje) delova od strane robota
Slika 4.48, Optička stanica za centriranje
Slika 4.49, Robot sa vratilom
Slika 4.50, Izlazni transporter
Diplomski rad – Blagoje Nojić
61
Slika 4.51, Automatska zamena kalupa i alata
4.3.4. Automatizacija u cilju povećanja izlaznih kapaciteta Linije ze povlačenje sa ServoDirekt tehnologijom
Šuler ServoDirekt tehnologija omogućava da podesite sekvence kretanja prese u skladu sa
povlačenjem i time povećava izlazni kapacitet kao i servisni život kalupa i to značajno.
Oprema može biti za obradu različitih materijala, kao što je aluminijum ili čelik velike tvrdoće.
Omogućava vam glatku obradu materijala sa osetljivom površinom.
Sve ulazne i izlazne automatizacione komponente kao što su Šuler PowerFeed cilindrični
dobavljač sa direktnim servo upravljanjem, ili fleksibilni Stop2Drop izlazni magacin, podržavaju
prese visokih performansi i snažne dinamičke karakteristike koje se nalaze u operacijama
povlačenja.
Šuler linija za potiskivanje ima modularnu strukturu i sastoji se od sledećih delova:
• Početna stanica
• Nosač kalema / odvijač
• Jedinica za namotavanje
• Jedinica za izravnavanje
• Jedinica za izbacivanje
• Ispravljač
• Provera snabdevanja
• Schuler Power Feed valjkasti transporter za snabdevanje
• Izvlačni valjkasti transporter
• Presa za potiskivanje sa Servod irekt tehnologijom
• Obrtni kalup, obrtna montažna dizalica
• Stop2Drop izlazni magacin
Diplomski rad – Blagoje Nojić
62
Slika 4.52, Linija presovanja sa ServoDirekt tehnologijom
Diplomski rad – Blagoje Nojić
63
Slika 4.53, Ulazni kalem
Slika 4.54, Potisni punjači
Slika 4.55, Rol kasete za ispravljanje
Diplomski rad – Blagoje Nojić
64
Slika 4.56, Jedinica sa valjcima za povlačenje lima
Slika 4.57, Presa sa ServoDirekt tehnologijon
Slika 4.58, Stop2Drop izlazni magacin
Diplomski rad – Blagoje Nojić
65
Slika 4.59, Linija za automatsko dovođenje i obradu lima
Diplomski rad – Blagoje Nojić
66
4.5.ProfiLine linije A-serije u dužoj verziji
Slika 4.60, Linija za automatsko dovođenje i obradu lima
Linije dodavanja lima iz kalema ispunjavaju sve potrebe moderne proizvodnje, kao što su:
veće proizvodne cene i niži troškovi,
pouzdana oprema sa visokim nivoom raspoloživost,
delovi najvišeg kvaliteta.
ProfiLine sistemi rešenje nudi sveobuhvatan, koordiniran ukupan koncept koji se sastoji od
proizvodnih-testiranih modula, od kojih možete očekivati najviši nivo raspoloživosti i kvalitetu.
A-Serija može da koristi kaleme širine opsega od 1.600 mm/62 inča do 2.150 mm/84 inča i
debljine lima se kreću od 0,4mm/0.02inča do 6 mm/0.24 inča. Kalemovi su teški od 25 metričkih
tons/56, 000 kg. do 35 metričkih tona odnosno 78.000 lbs. Omogućena je obrada materijala
različitog oblika.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
67
Za sve komponente linije važi: ➤ visoke proizvodne cene zbog potpune integracije svih linijskih komponenti; ➤ sve resorne komponente su potpuno kompatibilne, kako mehaničke tako i električne;➤ kratko vreme za set-up (podešavanje); ➤ prilagođene su kako za limove tako i proizvodnju ostalih pojedinačnih predmeta ➤ optimalna konfiguracija za sve aplikacije pomoću testiranih komponenti ➤ linije u A-seriji su fleksibilne za većinu uslova ➤ pogodne za proizvodnja na pritisnim presama ili obrtnim makazama ➤ proizvodnju funkcionalnih i strukturalnih delova i / ili klasa A delova za transfer prese pri kontinuiranoj kontroli arhitekture i vizuelizaciji za sve resorne komponente ➤ jednostavna obuka operatera ➤ jednostavna i brza ispravka greške / debagovanje ➤ standardna dokumentacija ➤ sveobuhvatan servis za koncept čitavog životnog ciklusa linije ➤ OnLine dijagnostika za celu liniju
Nosač kalemova je dizajniran za kalemove do spoljašnjeg prečnika 2.150 mm/84 inča.
Hidraulično podesivo sedlo može da se podiže i spušta. Takođe je opciono opremljen hidraulički
pogonjenim valjcima koji omogućava kalemu da se unapred postavi, a istovremeno sprečava
vodeću ivicu kalema iz izlazi van okvira. Valjci takođe služe kao podrška dodavanju. Ručno
instalirane osobine sprečavaju prevrtanja uskih namotaja tokom kretanja.
Slika 4.61, Kalem i uređaj za odmotavanje kalema limaHidraulički pogonjen graničnik hoda je strateški lociran u centru kalema. Centralna pozicija
na nosaču kalema osigurava da aksijalna pozicija na graničniku valjka i dalje bude paralelna, i
sprečava bočno pomeranje tokom odmotavanja.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
68
Slika 4.62, Hidraulički graničnik hoda
Slika, 4.63, Linija dovoda kalemovaMerenje obezbeđuje dodatnu meru tačnosti dodavanja. Da bi se sprečilo ostavljanje tragova
na osetljivim materijalima kalema, proizveden je niz posebnih premaza. Vodič u obliku ploča i
radni podizač gornjih valjaka omogućavaju da se traka ubaci tačno.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
69
Slika 4.64, Merenje preciznosti dovođenja lima
Kada se linija dovođenja kalemova koristi za dodavanje materijal na presu, opcioni
telescoping valjkasti transporteri i mikro hranilice su dostupni. U zavisnosti od zahteva klijenata,
traka se isporučuje u dužini od 1.300mm ili 1.700mm (51 ili 67 inča). Za održavanje reda i čišćenje,
teleskopski transporter može biti otvoren na strani ulaza koji omogućava lak pristup
.
Slika 4.65, Valjkasti transporter lima
U osnovnoj verziji A-serije, linije dovoda lima sa kalema i dovodni valjci su brušeni, kaljeni
i hromirani. U zavisnosti od dizajna, gornji ili donji valjak je podignut za optimalno pozicioniranje
Diplomski rad – Blagoje Nojić
70
trake u matrici. U standardnoj verziji, valjci su pritisakom podesive na daljinskom upravljaču.
Posredno podizanje je projektovano za proizvodnju većih brojeva delova. Veliki hod od 100 mm (4
inča) takođe omogućava bolji pristup za čišćenje valjaka.
Slika 4.66, Valjci za odmotavanje i ispravljanje lima
Podizni cilindara za podizanje donjeg valjka. Pritisak podesivi iz udaljenog mesta, brzo
podizanje opciono za rad sa presama.
Slika 4.67, Cilindri podizači
Diplomski rad – Blagoje Nojić
71
ProfiLine sistem obuhvata sve linije i komponenti neophodne za sigurnu i ekonomičnu
proizvodnju u pogonu presa. Pored duge verzije, rentabilnosti i uštede prostora kratke verzije linije
su na raspolaganju za korišćenje sa progresivnim kalupima prese i transfer presama.
Slika 4.68, ProfiLine sistem dodavanja i obrade lima
Diplomski rad – Blagoje Nojić
72
Pored S-serije linija A-serije su takođe dostupnе i za obradu osetljivih materijala ili
materijala za klasu A. Ako je potrebno, mogu se kombinovati sa postavljačima ispred presovanja u
cilju pružanja optimalnog, isplativog dodavanja odgovarajućeg materijala.
Slika 4.69, A-serija linije za dodavanje i obradu lima
Šuler ProfiLine nudi prenosni sistem sa tri ose, u pet različitih modela za transport
materijala. Različiti prenosni sistemi postižu brzinu do 100 udaraca u minuti u zavisnosti od
veličine i oblika profila lima.
Slika 4.70, Pozicije skidanja i pomeranja delova u samoj presi
Diplomski rad – Blagoje Nojić
73
Kada se koristi u kombinaciji sa progresivnim uzimanjem materijala onda se dodavanje
kontroliše na liniji. Visok stepen preciznosti u dodavanju i brzina odmotavanja kalema
omogućavaju besprekoran. U ProgDie prese Šuler ProfiLine asortiman komponenti može biti
opciono opremljen da ispuni bilo koji uslov za proizvodnju.
Slika 4.71, Redosled operacija plastičnog deformisanja lima u samoj presi
Sve Šulerove ProfiLine linije i komponente su opremljene jednostavnim kontrolnim tablama
sa prikazom arhitekture i vizualizacijom procesa. To znači da je kontrola procesa plastičnog
deformisanja lima laka a vreme potrebno za izradu i održavanje može da se skrati, kao i vreme koje
je potrebno da se obuči operater linije.
Slika, 4.72, Komandna tabla sa monitorom za vizualizaciju radnog procesa
Diplomski rad – Blagoje Nojić
74
5.ZAKLJUČAK
Cilj ovog načina prerade je da se sa najmanje mogućim otpatkom materijala i sa najmanjim
brojem radnih operacija dobiju komadi u konačnom obliku, tako da se isti uz minimalnu doradu sa
skidanjem strugotine ili bez nje, mogu neposredno upotrebiti ili ugraditi u odgovarajući sklop. Za
obradu metala deformisanjem može se reći da je isključivo vezana za serijski tip proizvodnje.
Automatizacija procesa izrade delova od lima ne odnosi se samo na automatizovanje
pojedinih mašina, već i na njihovo povezivanje u automatsku liniju. Pri tome moraju da se
ostvare sledeći složeni i međusobno povezani postupci: dodavanje materijala; centriranje;
povlačenje, podizanje, uklanjanje gotovog otpreska i odstranjivanje otpadaka.
Automatizacija procesa proizvodnje predstavlja povećanje produktivnosti i efikasnosti uz
istovremeno smanjenje angažovanih ljudskih potencijala, eliminišući subjektivne greške i vršeći
poslove koji su teški i opasni po zdravlje ljudi. Tako se pored produktivnosti povećava i
pouzdanost u radu, a obuka za rad je laka i brza.
Elektronskom kontrolom procesa i primenom procesne opreme se dobija unificiran
proizvod konstantnog kvaliteta, i jeftiniji minimalno za cenu ljudskog rada.
Za automatske linije se može reći da:
imaju visoke proizvodne cene zbog potpune integracije svih komponenti proizvodne
linije;
sve komponente su potpuno kompatibilne, kako mehaničke tako i električne;
imaju kratko vreme za set-up (podešavanje);
prilagođene su kako za delove iz trake lima tako i za proizvodnju pojedinačnih
predmeta
imaju optimalnu konfiguraciju za sve aplikacije pomoću testiranih komponenti
su fleksibilne i za proizvodnju većeg broj različitih proizvoda po veličini
su pogodne za proizvodnju na presama različitih namena
proizvodnja delova je pri kontinuiranoj kontroli i vizuelizaciji za sve resorne operacije
ikomponente
jednostavna obuka operatera
jednostavna i brza ispravka greške / debagovanje
standardna dokumentacija,
sveobuhvatan servis za koncept čitavog životnog ciklusa linije.
Na osnovu navedenog može se zaključiti da je automatizacija procesa cilj kome treba
težiti u svim oblastima obrade.
Diplomski rad – Blagoje Nojić
75
6.LITERATURA
[1.] Binko Musafija, Obrada metala plastičnom deformacijom, Svetlost, Sarajevo, 1988.[2.] Tomislav Todić, Obrada deformisanjem, Fakultet tehničkih nauka, Kosovska Mitrovica,
2008.[3.] Bogdan Ćirković, Mašine za obradu deformisanjem, skripta za predavanja, Fakultet
tehničkih nauka, Kosovska Mitrovica, 2012.[4.] Grupa autora, Metode i alati za zapreminsko oblikovanje i kovanje, Savez alatničara,
Niš, 1980.[5.] Grupa autora, Metode i alati za probijanje i prosecanje, Savez alatničara, Beograd,
1978.[6.] Milenko Jovičić, Bogoljub Kršljak, Osnove konstrukcija alata i pribora, Nazčna knjiga,
Beograd, 1990.[7.] Katalog firme Šuler
Diplomski rad – Blagoje Nojić