SOUTĚŽNÍ PŘEHLÍDKA STUDENTSKÝCH PRACÍ FST 2007 KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ KINEMATIKY VÝMĚNÍKU NÁSTROJŮ PRO VERTIKÁLNÍ OBRÁBĚCÍ CENTRO ŘADY MCV.

Podobné dokumenty
AUTOMATICKÁ VÝMĚNA NÁSTROJŮ NA OBRÁBĚCÍCH STROJÍCH. Ondřej Tyc

JEDNOTKY. E. Thöndel, Ing. Katedra mechaniky a materiálů, FEL ČVUT v Praze. Abstrakt

spsks.cz Část druhá - Praxe Technologie řízení robotického ramena Zpracováno v rámci projektu CZ.1.07/3,2, 10/ financovaného z fondů EU

KNIHOVNA MODELŮ TECHNOLOGICKÝCH PROCESŮ

18.4. Kulisový mechanismus

VC-608/ VC-610/711 CNC vertikální obráběcí centrum

INOVACE A DOKONALOST CNC HORIZONTÁLNÍ OBRÁBĚCÍ CENTRA FMH EH FBM.

Popisovač, aneb modelování mechanismu v programu CATIA

GF Machining Solutions. Mikron MILL P 800 U ST

15.14 Vačkové mechanismy

Návrh ostřičky šroubovitých vrtáků

K obrábění součástí malých a středních rozměrů.

Odpružená sedačka. Petr Školník, Michal Menkina. TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

konný CNC soustruh Quick Turn Smart 200

HCW 1000 NOVÝ TYP LEHKÉ HORIZONTKY ŠKODA

REQ /A CNC vertikální frézovací centrum musí splňovat následující parametry definované v tabulce č. 1.

VÝROBNÍ STROJE. EduCom. doc. Dr. Ing. Elias TOMEH Technická univerzita v Liberci

Bc. Jan Stanek, Západočeská univerzita v Plzni, Univerzitní 8, Plzeň Česká republika

Výukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma

MKP analýza konstrukčních řetězců ovinovacího balicího stroje FEM Analysis of Construction Parts of Wrapping Machine

MODIFIKOVANÝ KLIKOVÝ MECHANISMUS

1. Stroje se sériovou strukturou (kinematikou) 2. Stroje se smíšenou kinematikou 3. Stroje s paralelní kinematikou

Přehledový katalog stroje. PRAECISA série PSC GREEN DRIVE Elektrohydraulické ohraňovací lisy G.A.D.E.

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ HŘÍDELE A ČEPY

CNC vertikální obráběcí centra VFP FVP FV VMP HV U

Modelování a simulace Lukáš Otte

Technická specifikace. PRAECISA série PS Elektrohydraulické ohraňovací lisy G.A.D.E.

PROGRAMOVÁNÍ A OBSLUHA CNC STROJŮ HEIDENHAIN

Zvyšování kvality výuky technických oborů

INOVACE A DOKONALOST CNC VERTIKÁLNÍ OBRÁBĚCÍ CENTRA FVP VMP QMP HV U.

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ. Moderní způsoby řezání závitů pomocí pneumatických, hydraulických a speciálních závitořezů

VYVRTÁVÁNÍ. Výroba otvorů

KN-40V. Japonská stolová a paletová vertikální frézovací, vrtací a závitovací centra s kuželem vel. 40 OBRÁBĚCÍ STROJE

E[M]CONOMy. znamená: Nejenom výcvik, skutečná akce! CONCEPT MILL 250. CNC výcvik s průmyslovým výkonem

STUDIJNÍ MATERIÁLY. Obrábění CNC

ÁVRH HLI ÍKOVÉ VÝZTUHY A DEFOELEME TU SVOČ FST 2009

18. Kinematické mechanismy

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STROJNÍ TECHNOLOGICKÉ POSTUPY

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ

Kontrola opotřebení řezného nástroje v pracovním prostoru obráběcího stroje

Frézování. Hlavní řezný pohyb nástroj - rotační pohyb Přísuv obrobek - v podélném, příčném a svislém směru. Nástroje - frézy.

Zadání programu z předmětu Dynamika I pro posluchače kombinovaného studia v Ostravě a Uherském Brodu vyučuje Ing. Zdeněk Poruba, Ph.D.

l, l 2, l 3, l 4, ω 21 = konst. Proved te kinematické řešení zadaného čtyřkloubového mechanismu, tj. analyticky

Ing. Oldřich Šámal. Technická mechanika. kinematika

To je ] Trénink při skutečné práci. Concept MILL 450. CNC výcvik s průmyslovým výkonem

Software Form Control

Návrh jednoúčelového stroje se řeší v rámci projektu v pátém ročníku

Středoškolská technika 2018 NÁVRH KROKOVÉHO DOPRAVNÍKU NA TRUBKY

CNC soustružnická centra se šikmým ložem

Svislé markýzy Markýzolety

Výukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma

VTC-40. Japonská stolová vertikální frézovací, vrtací a závitovací centra s kuželem vel. 40 OBRÁBĚCÍ STROJE

Kinematika pístní skupiny

Obr. 1 Schéma pohonu řezného kotouče

Efektivní výukou CNC systémů ke snadnému uplatně ní na trhu práce

Střední průmyslová škola strojnická Vsetín Kinematické mechanismy - řešení, hodnocení

Prezentace diplomové práce: Vysokootáčková přídavná pneumatická vřetena Student: Školitel: Zadavatel: Klíčová slova: Anotace:

Výrobní stroje pro obrábění. Soustruhy Vrtačky Frézy Brusky

TMV 850 / TMV 1050 CNC vertikální obráběcí centrum

Univerzální frézky. Obráběcí stroje. FPX-25E obj. číslo Podstavec pro typy SM, FPX FP-16K. FPX-20E obj. číslo

Střední škola technická Žďár nad Sázavou. Autor Milan Zach Datum vytvoření: Frézování ozubených kol odvalovacím způsobem

2. Kinematika bodu a tělesa

TECHNOLOGIE SOUSTRUŽENÍ

POHONNÝ SYSTÉM PRO TĚŽEBNÍ STROJ SVOČ FST Bc. Martin Míchal, Rodná 14, Mladá Vožice, Česká republika

Základy soustružení, druhy soustruhů

typ LC 590 Automat Ref. No

MAZACÍ PŘÍSTROJ ACF CENTRÁLNÍ MAZÁNÍ

Strojírenský průmysl. REFERENCE Červenec 2017

INOVACE A DOKONALOST CNC PORTÁLOVÁ OBRÁBĚCÍ CENTRA FV FV5.

Frézování. Rozeznáváme dva základní druhy frézovaní:

Digitální učební materiál

AUTOMATICKÝ KOTEL SE ZÁSOBNÍKEM NA SPALOVÁNÍ BIOMASY O VÝKONU 100 KW Rok vzniku: 2010 Umístěno na: ATOMA tepelná technika, Sladkovského 8, Brno

TMT-2000 Multifunkční CNC soustružnické centrum

Dynamika vázaných soustav těles

FRÉZOVACÍ ZAŘÍZENÍ IFVW122 SVOČ FST Bc. Marcel Švagr Kamýk nad Vltavou Kamýk nad Vltavou 230, Česká republika

Projekt EU - Implementace nových technických vzdělávacích programů do praxe, r.č. CZ.1.07/1.1.10/

( LEVEL 2 něco málo o matematickém popisu, tvorbě simulačního modelu a práci s ním. )

G - série obrábění gra tu. hermeticky uzavřený pracovní prostor vysoký výkon a přesnost lineární posuvy & kuličkové šrouby

NÁZEV ŠKOLY: Střední odborné učiliště, Domažlice, Prokopa Velikého 640. V/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

TOS Hostivař s.r.o. UBB 50

U Úvod do modelování a simulace systémů

velký GURMÁN SNGX 13 LNET 16 S DESTIČKAMI VE ŠROUBOVICI

CNC SOUSTRUŽNICKÁ CENTRA FTC

OBRÁBĚNÍ I. Zpětný zdvih při těchto metodách snižuje produktivitu obrábění. Proto je zpětná rychlost 1,5x - 4x větší než pracovní rychlost.

TECHNOLOGIE SOUSTRUŽENÍ

Přímé vrtačky. ergonomičnost optimální poměr výkonu a hmotnosti snadná obsluha vysoká variabilita modularita

Název zpracovaného celku: Řízení automobilu. 2.natočit kola tak,aby každé z nich opisovalo daný poloměr zatáčení-nejsou natočena stejně

Výpočtová dokumentace pro montážní přípravek oběžného kola Peltonovy turbíny

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016

ELEKTRICKÉ STROJE - POHONY

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují

Modelování elektromechanického systému

ÚVOD DO NC TECHNIKY VELKOSÉRIOVÁ A HROMADNÁ VÝROBA MALOSÉRIOVÁ A KUSOVÁ VÝROBA

OKRUHY K MATURITNÍ ZKOUŠCE - STROJNICTVÍ

PŘEVODY S OZUBENÝMI KOLY

CENTRUM ROZVOJE STROJÍRENSKÉHO VÝZKUMU VA KOVÉ P EVODOVKY VISION UNLIMITED

TMV 510 AII / TMV 510 CII CNC vertikální obráběcí centrum

Mechanické pohony. Doc. Ing. Antonín Havelka, CSc.

POSUVY STOLŮ HYDRAULICKÝCH LISŮ SVOČ FST. Autor: Semerád Jan Vilová Bezdružice Česká republika

Transkript:

SOUTĚŽNÍ PŘEHLÍDKA STUDENTSKÝCH PRACÍ FST 2007 KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ KINEMATIKY VÝMĚNÍKU NÁSTROJŮ PRO VERTIKÁLNÍ OBRÁBĚCÍ CENTRO ŘADY MCV Ondřej Bublík ABSTRAKT Tato práce se zabývá návrhem, simulací a konstrukčním řešením kinematiky moderního řešení výměníku nástrojů. Výměník nástroje je umístěn v obráběcím stroji a má za úkol vyměňovat nástroje mezi vřetenem a zásobníkem. Rychlost výměny je pak hlavním parametrem, který má klíčový vliv na snižování vedlejších časů výroby. Jádro této práce spočívá ve využití moderních matematických a simulačních softwarů, zejména pak systémů MATLAB 6.5 a SIMULINK. KLÍČOVÁ SLOVA výměna nástroje, vačka, křivkový kotouč, obráběcí centrum 1. ÚVOD Úkolem je navrhnout a konstrukčně vyřešit kinematiku výměníku nástrojů pro vertikální obráběcí centrum řady MCV.Výměna bude prováděna vždy na místě k tomu určeném. Tedy vřeteno se před výměnou přesune do polohy pro výměnu nástrojů. Hmotnost nástroje uvažujte 6,5 kg, nástroj bude upnut do kužele ISO 40. Technické řešení zpracujte ve stylu moderních výměníků s chapačem.pro snadnější pochopení principu je v následujícím textu uvedena posloupnost okomentovaných obrázku, jež mají demonstrovat jak jednotlivé fáze výměny, tak celkový vzhled systému. Podrobný popis jednotlivých fází výměny 1) Vřeteno přijíždí do polohy určené pro výměnu nástroje, nástroj v bubnu potřebný pro další technologickou operaci se pootočí do vertikální polohy. (obr. 1) 2) Rameno se pootočí o 90 a uchopí současně nástroj v zásobníku a ve vřeteni. (obr. 2) Obr. 1 Obr. 2

3) Chapač se s oběma nástroji vysune (obr. 3) 4) Vysunutý chapač s nástroji rotuje o 180 a tím vzájemně zamění polohu obou nástrojů. (obr. 4) Obr. 3 Obr. 4 5) Chapač s nástroji se zasune. Nástroj který byl ve vřeteni je nyní v zásobníku a naopak. (obr. 5) 6) Rameno se otáčí o 90 do počáteční polohy. (obr. 6) 7) Výměna nástroje je skončena. Nástroj v bubnu se zaklopí a vřeteno může jet vstříc další technologické operaci. (obr. 7) Obr. 5 Obr. 6 Obr. 7 Hlavní požadavky kladené na výměník nástrojů: rychlost výměny má vysokou důležitost, z důvodů úspory vedlejších časů spolehlivost je důležitá z hlediska snižování času na opravy stroje vysoká životnost má vliv na návratnost investic bezpečnost při výměně nesmí dojít k destrukci vřetene, nástroje nebo k ohrožení obsluhy ekologie týká se zejména mazání cena je důležitým parametrem, má-li být obráběcí centrum jako celek konkurenceschopným

Vedlejší požadavky kladené na výměník nástrojů: minimální rozměry snadná demontovatelnost estetické hledisko 2. Varianty řešení 2.1 Varianta1 Pohyby otáčení a výsuvu jsou ovládány zvlášť. Pro otáčení bude sloužit krokový motor, výsuv bude realizován pneumatickým válcem. Vzájemná vazba bude pomocí elektrických snímačů. výhody: -jednoduchá kinematika -méně náročná výroba Nevýhody: -větší nároky na řízení -delší čas na výměnu nástroje -menší spolehlivost -vyšší nároky na údržbu -nebezpečí kolize nástroje s vřetenem. 2.2 Varianta2 Otáčení a výsuv bude odvozen od vačky a globoidního křivkového kotouče na společné hřídeli, jejíž rotaci bude zajišťovat pouze jeden elektromotor. výhody: -pevná kinematická vazba větší rychlosti pohybů dvojchapadla kratší čas na výměnu nástroje -velká spolehlivost -minimální nároky na údržbu. Nevýhody: -složitá kinematika-náročná výroba. 3 Rozpracování varianty2: Podrobné rozpracování této varianty bude obsahovat tyto tři části: Návrh kinematiky Simulace mechanismu Konstrukční řešení 3.1 Návrh kinematiky: Pro dobrou funkci mechanismu musíme dobře navrhnout profily vaček. Návrh vačky spočívá ve vhodné volbě průběhu zrychlení. Postupnou integrací pak dostáváme průběh rychlosti a zdvihu. Na následujících grafech (Obr. 8) jsou uvedeny skutečné hodnoty zrychlení, rychlostí a posuvů v závislosti na reálném čase výměny. První graf je vždy pro křivkový kotouč a druhý graf je pro zdvihovou vačku.

Obr. 8 Zvolené průběhy natočení a posuvů nyní navineme na křivkový kotouč a dostaneme model vačky, který je vidět na obr. 9. Černě jsou vyznačeny drážky sloužící pro otáčení chapače, červeně pak drážka sloužící pro vysouvání a zasouvání chapače.

Obr. 9 3.2 Simulace mechanismu: Pro správný chod mechanismu je třeba vědět velikosti sil působících na vačku. Pro správný návrh motoru je navíc potřeba znát průběh potřebného výkonu v jednotlivých fázích výměny. K simulaci mechanismu jsem použil program SIMULINK, který je součástí MATLABU. Viz Obr. 10. Schéma je složeno z jednotlivých bloků, které matematicky popisují dané části mechanismu. Jednotlivé bloky jsou barevně odlišeny pro rychlou orientaci a zpřehlednění schématu. Základních bloků je celkem pět a jsou označeny červenou barvou. Jsou to bloky motor, převodové mechanismy mezi motorem a vačkou (krátce převod), dále pak vlastní vačka a nakonec setrvačnosti dvojchapadla: setrvačnost při rotaci a setrvačnost při výsuvu. Jednotlivé propojení bloků odpovídá skutečným fyzikálním vazbám. Další skupinou bloků jsou bloky označené zelenou barvou. Tyto bloky jsou určeny pro zobrazování výsledků důležitých pro návrh motoru a dimenzování. Poslední skupinou bloků jsou bloky označené modře. Tyto bloky slouží opět pro zobrazování výsledků. V tomto případě se jedná o kinematiku. Nejdůležitější charakteristikou z těchto bloků bude čas výměny. Obr. 10

Příkladem výstupu může být např. velikost normálové síly v drážce křivkového kotouče (Obr. 11), případně v drážce zdvihové vačky (Obr. 12). Obr. 11 Obr. 12 3.3 Konstrukční řešení:

4. ZÁVĚR 4.1 Srovnání s konkurencí: hmotnost nástroje 6.5kg průměr ramena 600mm čas se uvažuje bez upínání a odepínání vřetena čas výměny v sekundách Taiwan Indie Bublík 2.15 1.51 1.38 4.1 Hlavní přínos Hlavním přínosem této práce je využití moderních programových prostředků pro návrh a simulaci strojírenských zařízení.