1. Što podrazumijevate podrazumijevate pod pojmom Fleksibilni Fleksibilni obradni obradni sustav (FOS)? Koje su osnovne komponente komponente FOS-a? Koje preduvjete treba ispuniti da bi FOS funkionirao rentabilno? Fleksibilni obradni sustav(FOS) sustav (FOS) je integralno računalom upravljani kompleks numerički upravljanih alatnih strojeva, obradnih centara i feksibilnih obradnih ćelija s automatskom izmjenom alata, pribora i obradaka, te povezanih transportnim sustavom, meusobno i sa spremi!tem sirovaca, izradaka, pribora i pomoćnog materijala" Osnovne komponente FOS-a su! # numerički upravljani obradni sustav # sustav automatske izmjene alata i pribora # sustav automatske izmjene obratka # sredi!njeg upravljačkog sustava, koji meusobno povezuje pojedine komponente" "a bi FOS radio rentabilno treba po#tivati sljede$e uvjete$ uvjet e$ #izbor porodica obradaka i tehnologija obrade koje trebaju biti prilagoene feksibilnoj proizvodnji # jednostavno prilagoavanje izmjenama ovisnim o tr%i!tu # broj obradaka prema narud%bi # geometrija, oblik i izmjere # novi izratci #naknadna mogućnost pro!irivanja sustava, bez bitnog zaustavljanja proizvodnje # potpuno automatiziran način rada # jednostavno servisiranje sustava, uz dijagnosticiranje pogre!aka" %. Koja je osnovna prednost uvo&enja FOS obzirom obzirom na neproizvodno neproizvodno vrijeme? Koliko vremena u protoku obradka kroz proizvodni po'on je neproizvodno vrijeme? Koliko Koliko je u tenolo#ko tenolo#ko zauze$e obradni strojeva? Osnovna prednost uvoenja Fos#a obzirom na neproizvodno vrijeme je skraćivanje pripremnih i zavr!nih vremena" Oko &' od vremena zadr%avanja obratka u proizvodnom prostoru, kod klasične proizvodnje je neproizvodno vrijeme a odnosi se na$ # transport obradka od stroja do stroja # čekanje transporta
# čekanje na obradu" prosječnom metalopreraivačkom pogonu samo ' vremena zauzima stroj" *. Što +ini ,eksibilnost proizvodno' sustava. avedite i objasnite neke elemente ,eksibilnosti. Fleksibilnost proizvodnog sustava čini$ *ogućnost lakog prebacivanja s jedne na drugu proizvodnju tehnolo!ki sličnih dijelova i njihovih varijanti, te postizanja visokog stupnja iskori!tenja strojeva, uz nizak stupanj upotrebljenog kapitala - Sustav koji je u stanju u kratkom vremenu odgovoriti zahtjevima potro!ača" -
+lementi feksibilnosti$ Fleksibilnost opreme jednostavnost u preureenju proizvodne opreme u svrhu zadovoljenja proizvodnje različitih dijelova - enolo#ka ,eksibilnost sposobnost feksibilnog obradnog sustava da zahtijevane količine proizvoda obradi različitim tehnolo!kim postupcima - Strukturna ,eksibilnost mogućnost pro!irivanja obradnog sustava odreeni broj novih tehnolo!kih modula - Fleksibilnost po vrstama proizvoda sposobnost proizvodnje značajno različitih proizvoda" -
/. avedite i objasnite razliku izme&u pojedini ,eksibilni obradni prostorni struktura. 0ojedine ,eksibilne strukture smjestite u dija'ram sa apsisom veli+ina serije i ordinatom proizvodnost. -maju dva načina rje!avanja feksibilnih obradnih prostornih struktura, slika ." a) i b)" oba slučaja pojedini numerički upravljani obradni strojevi meusobno su transportno povezani i zajednički upravljani" slučaju a) radi se o pojedinačnim numerički upravljanim obradnim strojevima čiji broj ovisi o broju operacija obrade i trajanju pojedinih operacija" slučaju b) obradni centri takoer su transportno povezani i zajednički upravljani" /ovećanje kapaciteta posti%e se većim brojem obradnih centara"
Slika ." a) feksibilna trans0er linija
b) feksibilni obradni sustav
Slika 1" /odjela alatnih strojeva i sustava prema tehnolo!kom prostoru . Objasnite razliku izme&u Fleksibilno' obradno' sustava i ,eksibilne obradne $elije. Objasnite izvedbe pojedini ,eksibilni obradni $elija. Fleksibilna obradna ćelija je osnovna kon2guracija feksibilnog obradnog sustava, a sastoji se od numerički upravljanog alatnog stroja li glodaćeg, tokarskog ili brusnog centra dopunjena ureajima za vremenski ograničen program za kompletnu obradu izradaka" 3ok se pod feksibilnim obradnim sustavom podrazumijeva vi!estrojni koncept, tj grupa 45S, O6, FO7 meusobno povezanih zajedničkim transportnim sustavom sirovaca"
-zvedbe feksibilnih obradnih ćelija$ Fleksibilne tokarske ćelije koje se iz zajedničkog spremi!ta sirovaca poslu%uju indukcijskim kolicima i obrauju različite obratke potpuno automatski i samostalno u tri smjene - Fleksibilna obradna ćelija koja se sastoji od 4 vertikalne tokarilice i 4 horizontalne bu!ilice#glodalice, povezane sa zajedničkim okretnim i jednostranim izmjenjivačem paleta" -
2. 3kratko objasnite obradni sustava.
i
prika4ite
kronolo#ki
razvoj
,eksibilni
/rvi feksibilni obradni sustav izraen je .&89" godine u S53#u za proizvodnju dijelova trupa aviona, a sastojao se od osam obradnih centara i dva pomoćna stroja" Savezna :epublika 4jemačka proizvela je prvi feksibilni obradni sustav .&9." godine dakle godinu dana poslije ;apana" 4agli porast proizvodnje feksibilnih obradnih sustava kreće u ;apanu od .&9<" godine, koji je u .&=1"godini dostigao godi!nju proizvodnju od >< sustava" kupna proizvodnja feksibilnih obradnih sustava, posljednjih nekoliko godina, u svim razvijenim zemljama ?apada porasla je na oko '@ sustava godi!nje" 3o konca .&=8" godine ;apanci su instalirali najvi!e feksibilnih obradnih sustava u strojogradnji, 5merikanci u avioindustriji i industriji poljoprivrednih strojeva, Aelika Britanija u avioindustriji i strojogradnji, 4jemačka u strojogradnji i autoindustriji"
5. ransportni sustavi u Fleksibilnim obradnim sustavima. 5utomatski tijek materijala, pribora i alata ima veliko značenje u rje!avanju feksibilnog obradnog sustava jer povezuje alatno spremi!te na stroju s ureajem za poslu%ivanje i upravljan je in0ormacijskim sustavom" Cransportni sustav povezuje obradne sustave i dovodi materijale iz spremi!ta, te odvodi gotove izratke u spremi!te" Cransport se mo%e obavljati$ -
valjnom stazom tračnicama i tračnim robokolicima induktivno upravljanim robokolicima"
*eusobna veza pojedinih radnih stanica odnosno radnih modula mo%e biti serijska i paralelna" Dod serijskog rasporeda obradnih strojeva gibanje obradaka od stroja do stroja je taktno, a trajanje takta ovisi o najdu%em vremenu predvienih operacija na jednom stroju" 4edostatak ovoga rasporeda radnih stanica je u tome !to ako nastane kvar na jednoj radnoj stanici, cijeli sustav prestane s radom" Ovdje je moguća jednostavna dopuna cijelog obradnog sustava, s ciljem pro!irenja feksibilnosti" /aralelni raspored obradnih strojeva ima znatne prednosti u zamjeni obradnih strojeva, te ako jedan stroj zataji, njegovu ulogu mo%e preuzeti drugi" Ovakav raspored je mnogo feksibilniji" Dod paralelnog rasporeda obradih strojeva, tijek materijala od stanice za ulaganje do pojedinih obradnih modula, i na kraju do stanice za odlaganje, moguće je ostvariti sljedećim povezivanjem$ -
pravocrtno optočno, kru%no ili ovalno"
6. 3pravljanje Fleksibilnim obradnim sustavima. 0osebno objasnite upravljanje strojevima7 transportom i spremi#tem (skladi#tem). Svaka jedinica feksibilnog obradnog sustava mo%e imati posebno upravljanje računalom ili automatiku" Dada se takvi Eotoci automatike skupe zajedno, upravljanje računalo svake jedinice ne mo%e vi!e biti nezavisno i baviti se nezavisnom in0ormacijom, već treba biti proslijeeno iz jednog računala u drugo, stvarajući most unutar feksibilnog obradnog sustava" Glavni razlog za slabosti unutar upravljanja računalom je u tome !to svaka jedinica sustava nije posebno predviena za rad unutar feksibilnog obradnog sustava, nego kao nezavisna jedinica" Sredi!nje računalo mora koordinirati rad svih pojedinih računala unutar sustava, zbog toga !to nijedno jedinično računalo nema dovoljno !iroku kontrolu da bi moglo odlučivati za cijeli integralni sustav"
3pravljanje alatnim strojevima 646 ili :4# računalsko numeričko upravljanje je tipično upravljanje za alatne strojeve unutar feksibilnog obradnog sustava" 646 sadr%i osnovne komponente svakog računala i komponente potrebne za obradu in0ormacija speci2čnih za alatne strojeve" 646 je projektiran za precizno voenje 4#osi alatnog stroja" 3a bi se to ostvarilo treba postojati povratna veza izmeu servo#motora i računala" -zvr!ni program, koji se nalazi u memoriji 646#a sadr%i in0ormacije za upravljanje i postavljanje svakog servo motora" Cakoer sadr%i i podatke potrebne za izbor alata" /ostoje dva načina upisivanja programa u memoriju računala 45S" /rvi je način da se program proslijedi u memoriju na mjesto starog programa istodobno kada se i radni predmet stavlja na radni stol obradnog centra" 3rugi način je istodobno prosljeivanje vi!e programa u memoriju računala" /ri tome svaki tip obrade ima odgovarajući program, koji će se aktivirati nakon smje!taja radnog predmeta na radni stol" 3pravljanje transportnim vozilima /od upravljanjem vozilom podrazumijeva se skup odluka nadzornog računala kojima se upravlja vozilom" Glavno računalo !alje zahtjev nadzornom računalu vozila da obavi odgovarajuće radnje, npr" odvoz ili dovoz materijala" Ce!koće nastaju kada je vi!e vozila unutar transportnog sustava"
*noge metode upravljanja imaju mogućnost izbjegavanja sudara na način da svako vozilo bude istodobno u svojoj zoni" Co se izvodi tako da na mjesto oti!log dolazi drugo vozilo" Caj princip koristi najkraći put gibanja vozila, čija je osnova na raspolo%ivim zonama" 3pravljanje spremi#tima unutar proesa 4ačin upravljana spremi!ta ovisi o vrsti opreme unutar feksibilnog obradnog sustava, odnosno vrsti palete" 5ko se upotrebljavaju paletne police kod svakoga 646 obradnog sustava, upravljanje mo%e biti izvedeno unutar samog centra" 5li ako to nije slučaj, nego su spremi!ta odvojena, onda trebaju imati vlastito nadzorno računalo" Bez obzira koja se kon2guracija koristi, princip upravljanja je isti, !to znači da se bilje%i broj paleta i pozicija paleta unutar sustava" -denti2kacija paleta obavlja se na vi!e načina, a svodi se na kodirano obilje%avanje paleta prema nekom standardu"
8. "e9niija :;
smanjenje obrtnog kapitala ubrzanje tijeka materijala skraćenje ciklusa obrade smanjenje sadr%aja spremi!ta
5 mogu biti i kvalitativne a to su$ -
povećanje standarda kakvoće povećanje pouzdanosti proizvodnje brzo reagiranje na promjene utjecajnih 0aktora
-
Odr%avanje termina i aurnoti opreme"
=ktivnosti :;< sustava 653 razvojna djelatnost
65/ izbor obradnih sustava
# izrada nacrta
# izrada tehnologije
# tehnički proračuni
# programiranje
65* obrada svojstava # poslu%ivanje
65H
odreivanje
ispitnih
# izrada uputstava za ispitivanje
# transport objektu
#
nadzor ispitnih svojstava na
//6 planiranje programa proizvodnje # planiranje materijala # plan lansiranja naloga
1>. Objasnite dijelove upravlja+ke jedinie stroja <:37 "03 i :3. 346 sustav jedno računalo vi!e strojeva *6 (machine control unit) upravljačka jedinica stroja" :ačunalo je sastavni dio *6 i kontrolira jedan stroj" *6 se sastoji od dvije glavne jedinice "03 (data processing unit jedinica za obradu podataka ) i :3 (control loops unit jedinica kontrole petlje)" *6 je mikro računalo koji
pohranjuje program i izvr!ava naredbe
.." 65* sustavi i 653I65* sustavi" Objasnite !to predstavljaju koje su im prednosti " Objasnite načine izrade 46 programa" # prije (11.)Objasnite rad :="@:=< <=SBA:=<).- novo
sustava
(:=;=7
:="=<7
0AO-;7
/od pojmom 65* (6omputer 5ided *anu0acturing) podrazumijeva se pomoć računala pri izravnom voenju, odnosno upravljanju procesima$ -
sustavu za preradu i obradu materijala sustavu za povezivanje izradnih cjelina tijekova materijala, poluproizvoda i proizvoda, te alata i pribora sustava za prikupljanje i obradu pogonskih podataka
3ana!nje 65* tehnologije zasnivaju se na numeričkom upravljanju i specijaliziranom računalu, koje u svojoj memoriji ima interpreter 4 koda, koji osigurava upravljanje obradnim strojem ili sustavom na osnovi prethodno kodiranih in0ormacija o geometriji obratka, tj" o putanji alata" -n0ormacije se unose u računalo preko tipkovnice, bu!ene vrpce, kazete ili diskete" *oderni 65* programski paketi mogu izravno na računalu izvoditi numerički kod i simulirati putanju reznog alata, odnosno samu obradu" :="@:=< /osebno je interesantna direktna veza 653I65* sustava, prema kojoj se dimenzije projektiranog dijela, potrebne za obradu, izuzimaju iz 653 sustava i na temelju njih u 65* sustavu se mo%e izraditi datoteka putanje alata (6J35C5) koja se postprocesorom prevaa u numerički program za odreenu upravljačku jedinicu 45S" :azlikuju se tri načina pripreme programa$ a)/rogram je moguće pripremiti koristeći neki od 653 sustava, koji generira Eploterski zapis prema K/GJ standardu" Co znaci da je takva priprema samo kod 1 .I13 obrade i upravljanja,odnosno upravljanja gdje se istovremeno gibaju dvije numerički upravljanje posmične osi alatnog stroja, dok se treća pomična os giba dok prethodne dvije miruju" b) druga mogućnost pripreme programa je tzv" ručno programiranje prema standardu -SO .@'8, odnosno 3-4 88@1'" Doristeći ovu mogućnost, mogu se pripremiti programi za 1 .I13 obradu i jednostavnu >3 obradu, koja podrazumijeva istovremeno gibanje tri posmične numeričke osi alatnog stroja c) Creći način pripreme programa odvija se putem digitalizacije G:#65* >3 programske podr!ke, koja se koristi kod pripreme programa za slo%ene prostorne oblike" -zrada programa za numeričko upravljanje mini portalnom glodalicom odvija se na sljedeći način$
# kori!tenjem odgovarajućeg ticala i programske podr!ke, na samom alatnom stroju se izvr!i digitalizacija tj" kontaktno snimanje nekog prostornog tijela # na osnovi snimljenih podataka i dodavanja tehnolo!kih parametara obrade pomoću programske podr!ke G:#65* >3 i osobnog računala, generira se program za obradu dijela koji odgovara digitaliziranom prostornom tijelu" 1%.
disk nosača alata (.1#>8 alata) (>8#8@ alata)
# prstenasti nosač alata
-
lančani nosač alata (8@#=@ alata) alata)
# kazetni (=@ i vi!e
-
regalni nosač alata (do .=@ alata)
Gonjeni alati # svi alati rotiraju i imaju glavno gibanje (glodala, svrdla, brusne ploče) -
obradak miruje ili ima 6#os , glavno gibanje je rotacija alata ,alat ima posmično gibanje (L,M,?)
-zvedbe magazina alata na obradnim centrima (O6) s revolverskom glavom (radijalnom ili aksijalnom) Sa skladi!tem alata oblika$ #diska,#valjka,#lanca,#polukugle,#regalno, jednostrano ili dvostrano,#kasetno" *ogu biti smje!tena$ #nad strojem, #sa strane stroja, #pored stroja 1*. Komunikaijski protokoli za spajanje upravlja+ke opreme na :: strojevima. Kako se ostvaruje razmjena podataka na :: sustavu (ra+unalo-ra+unalo i ra+unalo Coperater). Koje izvedbe komunikaijski portova se primjenjuju. Što je AS %*%? :azmjena podataka na 646 sustavu ostvaruje se pomoću$ ." lazne jedinice unos programa >" 5latnog stroja # /ogonskog sustava '" displaN
1" pravljačke jedinice (*6) <" senzor za povratnu in0ormaciju
lazne jedinice$ foppN, SB, serijska veza :S1>1 mre%ni priključak
Komunikaija serijskim portom! /ostoje dvije osnovne izvedbe konektora za direktni unos podataka preko :S 1>1 veze $ #1' pinski (printerski) i & pinski (rjee)" Pr ogr am zaPLCsepi šenar a u ,ap ot o mš a l j en aPL C.Ra oiPL Cp ov e z ani čunal čunal s uk o mu ni k a c i j s k i mk a be l o m( RS2 32s t a nd ar d ) . )
46 stroj računalo P 646 346 sustav # serijski portovi (6omserver) # maQ = strojeva omogućavaju povezivanje mre%e i stroja putem :S#1>1 veze"
1/. Objasnite razliku 0: i ":S. Dna+ajke 0: izvedbe 0:7 podjela 0:. Rto je to /J6
0rogramabilni ogički :ontroler (:egulator)
"istribuirani upravlja+ki sistem (":S C "istributed :ontrol SEstem)
/J6 je univerzalna programibilna upravljačka jedinica, razvijen kao zamjena za slo%ene relejne upravljačke sklopove" Osnovna namjena /J6#a je upravljanje, putem digitalnih ili analognih ulaznih i izlaznih signala, različitim vrstama strojeva ili procesa" 0: C računaloG za industrijsku primjenu. /J6 je spojen sa ostalim elementima 646 sustava pomoću input i output modula" Sustav !alje input signale (uglavnom binarne) preko senzora ka input
modulima" Ovi se signali proizvode unutar glavne procesne jedinice (*ain /rocesing nit #*/)" Glavna procesna jedinica je najva%nija komponenta samog /J6#a" /rije su je nazivali centralnom kontrolnom jedinicom ( 6entral 6ontrol nit# 66)" TSpeci2čnostT signala (tj" vrsta signala) je odreena /J6 programom" :ezultat toga je output signal prema aktuatorima, koji su kontrolirani pomoću modula" /J6 programi se sastoje od sljedova logičkih instrukcija" Dontrolni programi su snimljeni u čitljivoj memoriji (:5*),tzv" programskoj memoriji /J6 a" 4akon pisanja i provjere, /J6 se program !alje u :O* (read onlN memorN)" 5ko se program izvede, izvoditi će se u kontinuiranim ciklusima" /ovratni signali sti%u do /J6a preko senzora" Oni sadr%e in0ormacije o stanju sustava kojim se upravlja" *oguće je slati binarne, digitalne i analogne signale" /J6 jedino prepoznaje i !alje van samo električke signale" ?bog toga, neelektrički signali se pretvaraju u električke pomoću senzora" /rimjeri za senzore su$# stisni gumb, upali, najbli%i senzori,U Osnovni dijelovi 0: su slijede$e jeline! Vulazni dio (digitalni, analogni ulazi) Vizlazni dio (digitalni, analogni izlazi) V6/, tj" 6entralnu procesorsku jedinicu Vmemorijski blok za program i podatke Vmre%ni dio za napajanje te komunikacijsko sučelje Vmoduli za pro!irenje 0: zna+ajke! V velik broj ulaza Iizlaza$ 1@"".@@ -IO po 6/, puno %ica,jednostavna monta%a" V binarni i analogni -IO V rade u te!kim uvjetima , pra!ina, voda, elektromagnetna polja, vibracije, vibration, ekstremne temperature (#>@6 do ='6) V programiranje$ jednostavno pomoću terminala, lap#top doWnload programa" V mre%no su povezani programirani na radnim stanicama V jednostavno odr%avanje čovjek#stroj#-nter0acom, ili pomoću J63#displaN ili spajanjem laptopa pomoću serijske veze (:S1>1) ili be%ično" V ekonomični su # cijena # X.@@@"# "" X.'Y@@@" V so0tWare (licence X1@Y@@@ ""X'@Y@@@) Pr ogr am zaPLCsepi šenar a u ,ap ot o mš a l j en aPL C.Ra oiPL Cp ov e z ani čunal čunal s uk o mu ni k a c i j s k i mk a be l o m( RS2 32s t a nd ar d ) .
