Proiectarea tehnologică de fabricație a unui grup de piese prismatice într-un sistem flexibil de fabricație

INTRODUCERE

SFF-ul reprezintă un ansamblu de maşini-unelte reunite într-un sistem comun de transport, manipulare şi depozitare a semifabricatelor, pieselor finite şi sculelor prevăzute cu echipamente automatizate de măsurare şi testare, capabile să realizeze, sub comanda calculatorului, prelucrarea simultană sau succesiva a unor piese diferite aparţinând unei famili de piese cu minimum de intervenţie umană şi timp de reglare reduşi.

Scopul SFF-ului este să îmbine gradul înalt de automatizare cu flexibilitatea.

SFF-ul sa format prin:

- aplicarea comenzi numerice la maşini-unelte in general şi la centrele de prelucrare in particular;

- dezvoltarea unor tehnologii auxiliare variate, necesare automatizării sistemului de transfer automat al sculelor, compus din magazii de scule, mână mecanică, mecanism de indexare arbore principal, transportul automat al pieselor şi sculelor în sistem, paletizare, depozite automate de piese etc;

- introducerea calculatorului pentru comanda sistemului;

Sistemul flexibil reprezintă o soluţie complexă, de automatizare flexibilă a fabricaţiei, care se desfaşoară pe principiul de modernizare, tipizare, ierarhizare în structură multinivel, integrare în sistemul de conducere, de adaptabilitate si scăderea fluxului de operaţii.

Un sistem flexibil de fabricatie (SFF), se refera la un grup de masini-unelte cu comanda numerica si de statii de lucru conectate prin sisteme de manipulare si controlate printr-un calculator.

Un SFF este un complex integrat, controlat de un computer, alcătuit din maşini –unelte cu control numeric (NC), echipamente automate de manipulare a materialelor şi a sculelor şi din echipamente automate de control şi testare, care, cu un minim de intervenţie umană şi de timp de schimbare, pot prelucra orice produs aparţinând unei anumite familii, care este închisă între limitele capacităţii sale stabilite şi în conformitate cu un program de fabricaţie prestabilit.

Sistemele de producţie integrate sunt alcătuite din subsisteme, înglobate într-un “întreg”.Aceste subsisteme conţin planuri de afaceri, proiectul produsului, planificarea proceselor de fabricaţie, controlul producţiei, procese automate, fiind proiectate, dezvoltate şi aplicate astfel încât ieşirea unui subsistem să reprezinte intrarea în alt subsistem.

Zona de incarcare Zona masinilor de lucru-celule de fabricatie

– descarcare, manipulare

Fig.1

CELULA FLEXIBILA DE FABRICATIE (CFF) – element de baza, constitutiv intr-un SFF

Fig. 2

Este veriga de bază a sistemului flexibil de prelucrare, unitate de prelucrare

autonomă, având din structura centrului de prelucrare mecanisme pentru

înmagazinarea şi manipularea-transferul sculelor şi echipamente pentru comandă

numerică şi care a rezultat în urma completării centrului de prelucrare cu:

- Mecanisme pentru înmagazinarea, manipularea-transferul şi încărcareadescărcarea

pieselor,

-Mecanisme pentru prereglarea şi măsurarea sculelor,

- Echipamente pentru curăţirea - spălarea pieselor,

-Echipamente pentru conducerea şi programarea sistemului cu calculatorul”.

O variantă de organizare a unei celule flexibile de fabricaţie

Fig. 3

Este vorba despre 2 roboţi ABB, de tip IRB 1400 şi IRB 2400, o maşină unealtă, un conveyor, un sistem de vedere artificială (de tip Optimaster) şi mai multe mese de lucru aflate în spaţiile de operare ale roboţilor. În fig. 3 sunt prezentate şi sistemele de comandă ale diferitelor echipamente, precum şi o staţie de lucru centrală – PC Master, dar nu este prezentată reţeaua de calculatoare la care acestea vor fi conectate, reţea servind unor scopuri de planificare a producţiei, de programare off-line, simulare, cât şi unor scopuri educaţionale. Elementele care au condus spre opţiunea respectivă sunt:

- scopul pentru celula de fabricaţie a fost ales de asamblare, situaţie care va putea fi folosită pentru punerea în practică a unor metode de conducere evoluată, de tipul celor descrise anterior în lucrare; piesele prelucrate mecanic se asamblează pe palete (acestea apar în fig. 3 pe mesele de lucru S1 şi S2), astfel că pot fi studiate şi operaţii de tip paletizare;

- un proces tehnologic de asamblare este mai uşor implementabil într-un laborator având şi scop educaţional, decât alte variante – sudură, vopsire, şi poate permite ilustrarea mai multor tipuri de subprocese: prelucrări mecanice, transport de materiale şi subansamble, verificare a calităţii; de altfel, şi din punct de vedere al preţului, un sistem destinat asamblării este avantajos în comparaţie cu alte variante;

- arhitectura preconizată are avantajul de a fi una deschisă, care să permită un număr mare de scenarii, atât educaţionale cât şi legate de cercetarea în domeniu; în acest sens se are în vedere ca poziţia şi spaţiul de operare al roboţilor să asigure atât posibilitatea folosirii lor independente, dar şi în rezol