VYSOKÉ UýENÍ TECHNICKÉ V BRNċ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV VÝROBNÍCH STROJģ, SYSTÉMģ A ROBOTIKY FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF PRODUCTION MACHINES, SYSTEMS AND ROBOTICS
KONSTRUKCE UNIVERZÁLNÍHO ZÁSOBNÍKU NÁSTROJģ SK50 S ROBOTICKOU VÝMċNOU NÁSTROJģ PRO STROJ WTF 13 DESIGN OF UNIVERSAL TOOL MAGAZINE SK50 WITH ROBOTIC TOOL EXCHANGE FOR MACHINE TOOL WFT 13
DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER’S THESIS
AUTOR PRÁCE
Bc. VIKTOR PLUSKAL
AUTHOR
VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR BRNO 2013
Ing. MICHAL DOSEDLA, Ph.D.
Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství Ústav výrobních strojů, systémů a robotiky Akademický rok: 2012/2013
ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE student(ka): Bc. Viktor Pluskal který/která studuje v magisterském navazujícím studijním programu obor: Výrobní stroje, systémy a roboty (2301T041) Ředitel ústavu Vám v souladu se zákonem č.111/1998 o vysokých školách a se Studijním a zkušebním řádem VUT v Brně určuje následující téma diplomové práce: Konstrukce univerzálního zásobníku nástrojů SK50 s robotickou výměnu nástrojů pro stroj WFT 13 v anglickém jazyce: Design of universal tool magazine SK50 with robotic tool exchange for machine tool WFT 13 Stručná charakteristika problematiky úkolu: U horizontálních vyvrtávaček je možné pro větší počet nástrojů v zásobníku využít robotického manipulátoru, který dokáže obsloužit více než 120 pozic. K nakupovanému robotu je ale nutné zkonstruovat a vyrobit také zásobník, ve kterém budou uložený nástroje různých rozměrů a hmotností. Aby bylo možné produkovat tyto zásobníky sériově, je nutné vytvořit stavebnicovou univerzální konstrukci zásobníku. - Parametry nástrojů: - Délka 200 – 750 mm - Hmotnost max 25 kg - Průměr 100 – 250 mm - Nástroje SK 50 (ISO, ANSI, BT) - Stavebnicová konstrukce - Jednoduchá výroba - Optimalizovaná konstrukce z hlediska pevnosti Cíle diplomové práce: - rešerše v oblasti zásobníků nástrojů pro obráběcí stroje - konstrukční návrh zásobníku, volba komponent - výpočtová zpráva zahrnující vybrané uzly - 3D model stolu, výkres sestavy + kusovník, výrobáí výkres vybraných součástí
Seznam odborné literatury: - Marek, Jiří, MM Průmyslové spektrum: Konstrukce CNC obráběcích strojů. 2006. Speciální vydání. Dostupný z WWW: <www.mmspektrum.com>. ISSN 1212-2572. - BORSKÝ, Václav. Základy stavby obráběcích strojů. 1. vyd. [s.l.] : [s.n.], 1986. 145 s. ISBN 55-600-86. - wwwinfozdroje.cz
Vedoucí diplomové práce: Ing. Michal Dosedla, Ph.D. Termín odevzdání diplomové práce je stanoven časovým plánem akademického roku 2012/2013. V Brně, dne 23.11.2012 L.S.
_______________________________ doc. Ing. Petr Blecha, Ph.D. Ředitel ústavu
_______________________________ prof. RNDr. Miroslav Doupovec, CSc., dr. h. c. Děkan fakulty
ýestné prohlášení Prohlašuji, že jsem tuto diplomovou práci vypracoval samostatnČ, pod vedením vedoucího diplomové práce, pana Ing. Michala Dosedly, Ph.D., a s použitím uvedených zdrojĤ.
V BrnČ dne 21.kvČtna 2013 Bc. Viktor Pluskal
PodČkování Za úþinnou podporu a obČtavou pomoc, cenné pĜipomínky a rady pĜi zpracování diplomové práce tímto dČkuji vedoucímu této práce, panu Ing. Michalu Dosedlovi, Ph.D.
! "!#$
Abstrakt Cílem diplomové práce je navrhnout univerzální zásobník pro výmČnu nástrojĤ SK 50 pro horizontální vyvrtávaþku WFT 13 pomocí prĤmyslového robota. Práce je zadaná ve spolupráci s firmou Fermat CZ s.r.o. V první þásti se práce zabývá rĤznými možnostmi Ĝešení zásobníkĤ pro rĤzné provedení automatické výmČny nástrojĤ. Ve druhé þásti je proveden rozbor Ĝešeného zásobníku a možných variant jeho provedení. Ve tĜetí þásti práce je proveden konstrukþní návrh zásobníku a výpoþtová zpráva zahrnující vybrané uzly. PĜílohou práce je výkresová dokumentace a 3D model navrženého zásobníku. Klíþová slova: Zásobník, robot, pracovní prostor, automatická výmČna nástrojĤ, regál, lĤžko. Abstract Topic of the thesis is to design universal tool magazine for tool exchange SK50 for horisontal drilling machine WFT 13 with industry robot. Thesis is tasked by company Fermat CZ s.r.o. In the first part of the thesis there are shown various executions of automatically tool exchange. In second part there is an analysis of solved magazine and posibility of its construction. In third part there is structural design of the magazine and calculation report of selected parts. Supplement of the thesis are also drawing documentation and 3D model of the magazine. Keywords: Magazine, robot, operating volume, automatically tool exchange, rack, socket.
Bibliografická citace mé práce: PLUSKAL, V. Konstrukce univerzálního zásobníku nástrojĤ SK50 s robotickou výmČnu nástrojĤ pro stroj WFT 13. Brno: Vysoké uþení technické v BrnČ, Fakulta strojního inženýrství, 2013. 52 s. Vedoucí diplomové práce Ing. Michal Dosedla, Ph.D..
%
! "!#$
Obsah: 1. 1.1 1.2 2. 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.3 2.4 3. 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.2.1 3.1.2.2 3.1.2.3 3.1.3 3.1.4 3.1.4.1 3.1.4.2 3.1.5 3.1.5.1 3.1.5.2 4. 5. 6. 7. 7.1 7.2 7.3 8.
Úvod ............................................................................................ Rozbor zadání ............................................................................. Popis stroje WFT13 CNC ............................................................ Popis robotu pro výmČnu nástrojĤ .............................................. Zásobník pro automatickou výmČnu nástrojĤ ............................ Revolverové zásobníky ............................................................ Revolverové hlavy ....................................................................... Revolverové zásobníky ............................................................... Bubnové zásobníky .................................................................... ěetČzové zásobníky ................................................................... Regálové zásobníky ................................................................... Konstrukþní návrh zásobníku nástrojĤ ....................................... Regálový zásobník ....................................................................... Volba provedení zásobníku ........................................................ RozmČry regálu ....................................................................... LĤžko pro uložení nástroje ......................................................... Police ............................................................................................ Výška regálu .............................................................................. UmístČní zásobníku v pracovním prostoru robotu ...................... UmístČní robotu ....................................................................... Výška podstavy robotu ............................................................ Poloha robotu vĤþi stroji ............................................................ Volba materiálu zásobníku ......................................................... Volba profilĤ .................................................................................. Volba spojovacího materiálu ....................................................... ýištČní upínacích trnĤ .................................................................. Kontrola opotĜebení nebo poškození nástroje ............................ Kódování nástrojĤ v zásobníku ................................................. Porovnání ceny materiálu montované hliníkové a svaĜované ocelové konstrukce ....................................................................... Cena materiálu zásobníku z hliníkových profilĤ ......................... Cena materiálu zásobníku z ocel. profilĤ 60x60 mm .................. Cena materiálu zásobníku z ocel. profilĤ 60x40 mm .................. ZávČr ............................................................................................ Seznam použitých zdrojĤ ............................................................ Seznam obrázkĤ ....................................................................... Seznam tištČných pĜíloh ............................................................ Seznam elektronických pĜíloh ..................................................
13 14 14 16 18 18 18 19 20 21 22 25 25 26 28 28 28 30 33 34 34 35 35 36 39 41 42 44 44 44 45 46 47 48 49 51 52
&
! "!#$
Úvod Tato diplomová práce se zabývá Ĝešením zásobníku pro výmČnu nástrojĤ, což je v dnešní dobČ nedílná souþást každého moderního obrábČcího stroje, po kterém je vyžadována možnost provádČní více obrábČcích operací na jedno upnutí obrobku. Z dĤvodu zvýšení produktivity je u tČchto strojĤ zavádČna automatická výmČna nástrojĤ, zejména pro dosažení zkrácení výrobních þasĤ, þímž se také snižují výrobní náklady. Je nutné zvážit, jak velké množství nástrojĤ je k danému výrobnímu procesu potĜeba a od toho se odvíjí také typ použitého zásobníku, který je bućto souþástí stroje nebo mĤže stát samostatnČ v jeho blízkosti. Toto má také významný vliv na celkové uspoĜádání stroje, prostor ve výrobní hale, který je k umístČní stroje potĜeba a také na typ zaĜízení, které samotnou výmČnu nástrojĤ provádí.
'
! "!#$
1. Rozbor zadání Cílem zadání je navrhnout univerzální zásobník nástrojĤ pro ukládání rotaþních nástrojĤ SK 50 horizontální vyvrtávaþky WFT 13 CNC. Požadavkem zadavatele je návrh zásobníku s kapacitou až 120 úložných míst pro nástroje o maximální délce 750 mm, prĤmČru do 250 mm a hmotnosti do 25 kg. Zásobník by mČl být stavebnicového typu, aby bylo možné sestavit podobný zásobník s jinými parametry i pro jiný stroj bez nutnosti nového konstrukþního návrhu. Vzhledem k požadavku vČtšího poþtu úložných míst nebude možné použití nosného zásobníku typu revolverové hlavy, ale bude nutné navrhnout velkoobjemový skladovací zásobník. VýmČna nástrojĤ bude provádČna dle požadavku zadavatele pomocí prĤmyslového robotu KUKA KR90 R2900. Tato konfigurace umožĖuje použití jednoduššího skladovacího zásobníku v podobČ regálu, který bude umístČn v blízkosti stroje, protože robot je schopen obsloužit vČtší prostor. PĜi volbČ materiálu bylo se zadavatelem dohodnuto použití hliníkových profilĤ, montovaných pomocí standardních spojovacích prvkĤ. Pro konstrukci zásobníku budou použity hliníkové profily a spojovací prvky firmy MayTec Aluminium Systemtechnik GmbH. 1.1 Popis stroje WFT 13 CNC WFT 13 CNC je horizontální vyvrtávaþka vyrábČná firmou Fermat CZ s.r.o.
Obr. 1 – WFT 13 CNC [16] Parametry stroje: „ěídící systémy - Heidenhain iTNC 530 / FANUC 31i / SIEMENS 840D ěízené osy stroje - WFT 13 CNC nabízí šest Ĝízených os - þtyĜi lineární (X, Y, Z a W) a dvČ rotaþní osy (B a C). Stroj poskytuje možnost souþasného kontinuálního
(
! "!#$
obrábČní ve všech osách, tj. simultánní Ĝízení v osách X, Y, Z nebo W pĜi souþasném plynulém otáþení stolu v ose B (konturování). V prĤbČhu obrábČní se po kluzném vedení pohybuje v podélném smČru stojan v ose Z, v pĜíþném smČru otoþný stĤl s obrobkem po ložeti osy X a ve svislém smČru se pohybuje po stojanu vĜeteník v ose Y. Kuliþkový šroub osy Y (prĤmČr 80mm), tuhý stojan a výkonný vĜeteník jsou zárukou pĜesnosti a tuhosti tohoto stroje. K vysoké pĜesnosti stroje pĜispívají i další komponenty jako je pĜímé odmČĜování polohy optoelektronickými lineárními pravítky Heidenhain, monitoring a teplotní stabilizaþní systémy ve standardní výbavČ jako i bezvĤlové otáþení stolu s vysokou pĜesností jeho polohování. Konstrukce stroje - Modulární konstrukce stroje poskytuje možnost sestavení stroje dle požadavkĤ zákazníka. • • •
pojezd v ose X v rozsahu od 1 500 mm do 5 000 mm pojezd v ose Y v rozsahu od 1 700 mm do 3 500 mm pojezd v ose Z = 1 200 mm nebo 1 700 mm pro pojezdy v ose Y od 1 700 mm do 2 500 mm, resp. pojezd osy Z = 1 500 mm nebo 2 000 mm pro verze stroje s pojezdy v ose Y = 3 000 mm a 3 500 mm
Otoþné stoly jsou ve tĜech velikostech • • •
1 600 x 1 800 mm (maximální zatížení 15 tun) 1 800 x 2 200 mm (maximální zatížení 15 tun) 2 000 x 2 400 mm (maximální zatížení 20 tun)“ [16]
Obr. 2 – Osy WFT 13 CNC [16]
)
! "!#$
1.2 Popis robotu pro výmČnu nástrojĤ VýmČna nástrojĤ bude zajišĢována prĤmyslovým robotem KUKA KR90 R2900 – Obr. 3. Jedná se o šestiosý robot s nosností 90 kg, dosahem ramene 2900 mm, pĜesností opakování 0,06 mm a Ĝízený systémem KR C4. Robot je ukotven k pevné základnČ. K uchopování nástrojĤ je robot vybaven speciálním chapadlem pro uchopování upínacích trnĤ nástrojĤ – Obr. 4. Pro manipulaci s nástrojem je dĤležitá charakteristika zatížení os 4, 5 a 6 pĜi prodloužení ramene – Obr. 5, tedy pĜi manipulaci s nejdelším nástrojem s maximální hmotností, což dle zadání þiní 750 mm a 25 kg.
Obr. 3 - KUKA KR90 R2900 [18]
*
! "!#$
Obr. 4 – Chapadlo pro uchopování nástrojĤ [18]
Obr. 5 – Charakteristika zatížení os 4, 5 a 6 pĜi prodloužení ramene [12]
+
! "!#$
2. Zásobník pro automatickou výmČnu nástrojĤ Systém automatické výmČny nástrojĤ se používá u vČtšiny moderních CNC strojĤ, které provádČjí více výrobních operací na jedno upnutí obrobku. Používá se zejména z dĤvodu maximálního zkrácení þasĤ potĜebných k výmČnČ nástroje, tedy þasu kdy stroj nevyrábí. Mezi souþásti automatické výmČny nástrojĤ patĜí mimo jiné také zásobník pro automatickou výmČnu nástrojĤ (dále jen zásobník). Je to zaĜízení, které zajišĢuje uložení nástrojĤ, momentálnČ nevyužívaných v dané výrobní operaci. NejvhodnČjší zásobník pro každý konkrétní stroj musí být volen s ohledem na množství a druh nástrojĤ potĜebných k vykonání požadovaného sledu výrobních operací, které jsou na stroji provádČny. Vždy je kladen dĤraz na to, aby mČl zásobník dostateþný poþet úložných míst, aby byl pĜístup k nástrojĤm možný co nejjednodušeji a v co nejkratším þase a také musejí být zohlednČny prostorové nároky zásobníku vzhledem k prostoru zaujímanému ve výrobní hale. Zásobníky se podle provedení dají rozdČlit do dvou základních skupin a to: zásobníky umístČné pĜímo na stroji a zásobníky umístČné samostatnČ mimo stroj. Z tohoto hlediska je dĤležité jaký sortiment výrobkĤ na stroji vyrábíme, popĜípadČ plánujeme do budoucna vyrábČt. Zásobník umístČný pĜímo na stroji nebo jako jeho nedílná souþást má jako hlavní výhodu úsporu místa v celkovém uspoĜádání stroje, na druhou stranu jeho nevýhoda je omezený poþet úložných míst daný jeho velikostí. Zásobník umístČný mimo stroj, který je v této práci Ĝešen, sice zaujímá více prostoru, ale jeho výhodou je mnohem vČtší kapacita úložných míst a tím možnost vČtšího poþtu operací stroje na jedno upnutí obrobku nebo možnost výroby více typĤ výrobkĤ bez nutnosti výmČny nástrojĤ v zásobníku nebo korekce nástrojĤ pĜed výrobou každého z nich. Podle zpĤsobu uložení nástrojĤ a pĜístupu k nim se používá nČkolik typĤ zásobníkĤ. Mohou to být napĜ. revolverové hlavy, zásobníky revolverové, bubnové, deskové, ĜetČzové nebo regálové. 2.1 Revolverové zásobníky 2.1.1 Revolverové hlavy Revolverová hlava je v podstatČ nejjednodušším provedením automatické výmČny nástrojĤ. Jde o obrábČcí hlavu, po jejímž obvodu jsou pravidelnČ rozmístČny upínací prvky pro jednotlivé nástroje. Nástroje jsou zde upnuty trvale bČhem všech výrobních operací a nemusejí se pĜed každou operací upínat, jak je tomu u ostatních systémĤ automatické výmČny, protože obrábČní probíhá nástrojem upnutým v revolverové hlavČ. Toto velmi kladnČ ovlivĖuje þas potĜebný k výmČnČ nástroje, který je dán pouze pootoþením revolverové hlavy do pĜíslušné pozice. Hlavní nevýhodou revolverové hlavy je velmi omezený poþet upnutých nástrojĤ, zpravidla do dvaceti kusĤ, který je dán prĤmČrem hlavy a rozmČry upínacích trnĤ pro nástroje. Jedná v podstatČ o zásobník, který pĜenáší Ĝezné síly a podle toho také musí být
,
! "!#$
samotný zásobník navržen. Revolverové hlavy se v souþasnosti používají nejvíce u CNC soustruhĤ pro soustružení a vrtání nebo vyvrtávání souosých dČr s obrobkem a u CNC frézovacích center také napĜ. pro horizontální vrtání a vyvrtávání.
Obr. 6 – Revolverová hlava [4] 2.1.2 Revolverové zásobníky Revolverový zásobník má podobný princip uspoĜádání nástrojĤ jako již zmínČná revolverová hlava, s tím rozdílem že nástroje jsou v nČm pouze uložené a pĜed obrábČním musejí být ze zásobníku vyjmuty, zpravidla pomocí manipulátoru a upnuty do vĜetene stroje. Jde o skladovací zásobník, který nepĜenáší Ĝezné síly. ýas potĜebný k výmČnČ nástroje je proto delší, avšak pojme více nástrojĤ z dĤvodu umístČní jinde než pĜímo v pracovním prostoru stroje. Další výhodou je také pĤdorysná plocha. Nevýhodou tohoto typu zásobníku je pĜedevším jeho velikost odvíjející se od poþtu úložných míst – s rostoucím poþtem úložných míst roste i prĤmČr zásobníku. Tento typ zásobníku je stejnČ jako revolverová hlava maloobjemový. Revolverový zásobník nachází nejþastČjší využití u CNC frézovacích center.
%-
! "!#$
Obr. 7 – Revolverový zásobník nástrojĤ [4] 2.2 Bubnové zásobníky Bubnový zásobník je typ maloobjemového skladovacího zásobníku, ve kterém jsou nástroje uloženy rovnobČžnČ s osou bubnu. Zásobník má nejþastČji od 20 do 50 úložných míst. Tento typ zásobníku je nejþastČji umístČn na samostatném stojanu. Výhodou bubnového zásobníku je jednoduchá konstrukce a pomČrnČ rychlý pĜístup k požadovanému nástroji. NejvČtší nevýhodou je v tomto pĜípadČ závislost velikosti prĤmČru bubnu na poþtu úložných míst.
Obr. 8 – Bubnový zásobník [5]
%
! "!#$
2.3 ěetČzové zásobníky ěetČzový zásobník je typ velkoobjemového zásobníku, který má mnoho variant uspoĜádání podle toho, jaký prostor mĤže zaujímat. Nástroje jsou zde uloženy ĜetČzovČ vedle sebe. Velká výhoda tohoto provedení je možnost meandrového vedení ĜetČzu, což umožní zvýšení poþtu úložných míst a zároveĖ ne tak drastické zvČtšení celého zásobníku. Dle zpĤsobu uložení nástroje lze ĜetČzy v zásobnících rozdČlit na lĤžkové a držákové.
Obr. 9 – ěetČzový zásobník vybavený ĜetČzem s držáky [6]
Obr. 10 – ěetČzový zásobník vybavený ĜetČzem s lĤžky [5]
%%
! "!#$
Obr. 11 – ěetČzový zásobník s meandrovým uspoĜádáním ĜetČzu [7] 2.4 Regálové zásobníky Regálový zásobník je velkoobjemový stacionární zásobník pro uložení nástrojĤ s možností velkého poþtu úložných míst. Tento typ zásobníku, má mnoho možných variant uspoĜádání, což zajišĢuje jistou variabilitu v rámci pĤdorysné plochy stroje. Velká výhoda je možnost uskladnČní až nČkolika set nástrojĤ a dále je možné tento zásobník v jistých pĜípadech použít pro více strojĤ najednou. Nevýhoda je potĜeba použití složitČjšího manipulátoru pro výmČnu nástroje.
%&
! "!#$
Obr. 12 – Regálový zásobník kruhového pĤdorysu obsluhovaný prĤmyslovým robotem umístČným na pevné základnČ [8]
Obr. 13 – UmístČní kruhového regálového zásobníku u stroje [8]
%'
! "!#$
Obr. 14 – Podélný regálový zásobník obsluhovaný prĤmyslovým robotem s pojezdem [8]
Obr. 15 – UmístČní podélného regálového zásobníku u stroje [8]
%(
! "!#$
Nástroje jsou v regálech nejþastČji uložené v plastových lĤžkách vertikálnČ nebo mohou být police mírnČ naklonČny pro možnost zmenšení výšky mezi policemi. Tomu však musí být lĤžko konstrukþnČ z hlediska pevnosti pĜizpĤsobeno.
Obr. 16 – Plastová lĤžka pro uložení nástrojĤ – HSK vlevo, vpravo SK [8] 3. Konstrukþní návrh zásobníku nástrojĤ. 3.1 Regálový zásobník Po dohodČ s firmou Fermat CZ s.r.o bylo zvoleno Ĝešení s použitím statického regálového zásobníku. K výmČnČ nástrojĤ bude použit prĤmyslový robot KUKA KR90 R2900 pevnČ ukotvený k podlaze, takže rozmČry zásobníku i jeho umístČní se musejí odvíjet od pracovního prostoru robotu.
Obr. 17 – Pracovní prostor robotu [12]
%)
! "!#$
3.1.1 Volba provedení zásobníku Z dĤvodu požadavku jednoduché výroby bude výhodnČjší sestavit zásobník z nČkolika pĜímých þástí, na místo zásobníku kruhového pĤdorysu, který sice lépe využije pracovní prostor robotu, ale jeho výroba se jeví jako nároþnČjší. Pro provedení zásobníku se jeví jako vhodné dvČ varianty a to umístČním do pracovního prostoru robotu dvou regálĤ vzájemnČ pootoþených o 90°, každý o kapacitČ 60 úložných míst nebo tĜí regálĤ vzájemnČ pootoþených o 135°, každý o kapacitČ 40 úložných míst. U provedení zásobníku sestaveného ze dvou regálĤ je možné jako výhodu uvést menší poþet spojĤ potĜebných pro jeho sestavení, nevýhodou však je nevyužitý prostor mezi obČma regály a obtížnost jejich spojení pro zvýšení tuhosti zásobníku. Provedení zásobníku sestaveného ze tĜí regálĤ nabízí možnost vzájemného spojení pro zvýšení tuhosti a nevyužitý prostor mezi regály zde vzniká pouze v minimální míĜe. ObČ možné varianty uspoĜádání jsou znázornČny na obrázcích Obr. 18 a Obr. 19.
Obr. 18 – Provedení se dvČma regály [17] Obr. 19 – Provedení se tĜemi regály [17] Po konzultaci se zadavatelem je zvoleno provedení zásobníku sestaveného ze tĜí regálĤ každý o kapacitČ 40 úložných míst navzájem spojených do jednoho celku – Obr. 20, které bude Ĝešeno v následujících bodech.
%*
! "!#$
Obr. 20 – ZnázornČní zásobníku [17]
Obr. 21 – UmístČní robotu u zásobníku [17]
%+
! "!#$
3.1.2 RozmČry regálu Pro urþení rozmČrĤ regálu je potĜeba stanovit rozmČry polic a výšky mezi nimi, u kterých je nutné vycházet ze zadaných požadavkĤ. Tedy zásobník s kapacitou 120 úložných míst a po dohodČ s dodavatelem pro nejþastČji používané délky nástrojĤ do 400 mm. 3.1.2.1 LĤžko pro uložení nástroje Pro fixaci nástroje v zásobníku je navrženo speciální plastové lĤžko umístČné v každé pozici pro nástroj. LĤžko je navrženo jako plastový výlisek z materiálu Polyamid PA66 a má tvar pĜizpĤsobený tak, aby trn SK50 do nČj uložený na nČj dosedl pĜírubou i kuželem. Proti pootoþení nástroje je lĤžko vybaveno kamenem a aretaþním þepem umístČnými na horním þele pĜíruby. Z dĤvodu zmenšení výšky regálu je lĤžko opatĜeno výĜezem, díky kterému je pĜi vyjímání a usazování nástroje potĜeba jej nadzvednout o menší výšku, není nutno jej nadzvedávat o celkovou délku kužele s upínacím þepem. LĤžko je v polici usazeno uložením s pĜesahem.
Obr. 22 – Plastové lĤžko [17] 3.1.2.2 Police Police jsou navrženy pro výrobu jako desky z materiálu ocel S275 dle normy EN 10025-2. V policích jsou výĜezy pro usazení plastových lĤžek pro nástroje. Osová vzdálenost mezi výĜezy je zvolena na 140 mm dle Obr. 23 a každá police má kapacitu 10 úložných míst. Vzdálenost je volena s ohledem na nejvČtší rozmČr otevĜeného chapadla, který þiní 155 mm, tak aby pĜi uchopování trnu nedošlo ke kolizi chapadla s pĜírubami trnĤ v obou sousedních lĤžkách dle Obr. 24.
%,
! "!#$
Obr. 23 – Police [17]
Obr. 24 – Vzdálenost lĤžek s chapadlem [17] Vzdálenost mezi lĤžky: 140 mm Vzdálenost mezi osou krajního lĤžka a konstrukcí regálu: polovina nejvČtšího prĤmČru nástroje + 50 mm bezpeþnostní VĤle (½*250) + 50 = 175 mm Délka police: D=(9*140) + (2*175) + (2*60) = 1730 mm ŠíĜka police: Vzdálenost osy lĤžka od pĜedního okraje police = 60 mm NejvČtší polomČr nástroje = 125 mm Bezpeþnostní vĤle od zadní konstrikce regálu = 55 mm Konstrukce zadní þásti regálu – profil 60x60 mm Š=60+125+55+60= 300 mm
&-
! "!#$
TloušĢka police: T=10 mm PrĤhyb police pĜi obsazení všech úložných míst nástroji o maximální zadané hmotnosti je spoþítán programem Scia Engineer a jeho hodnota þiní 0,16 mm, což by nemČlo þinit problémy pĜi uchopování uloženého nástroje robotem.
Obr. 25 – Deformace police [17]
Obr. 26 – PrĤbČh napČtí v polici [17] 3.1.2.3 Výška regálu Celková výška regálĤ je dána výškami mezi jednotlivými policemi a výškou podstavy regálu. Každý regál má þtyĜi police, každá s deseti úložnými místy, tedy kapacita jednoho regálu je 40 úložných míst. Celý zásobník se skládá ze tĜí regálĤ, jeho celková kapacita je tedy 120 úložných míst. Výška mezi jednotlivými policemi se skládá z délky nástroje, která je se zadavatelem dohodnuta jednotnČ pro nejpoužívanČjší délky nástrojĤ do 400 mm a je nutné k této výšce pĜiþíst výšku potĜebnou pro nadzvednutí nástroje pĜi vyjmutí nebo uložení a bezpeþnostní vĤli od þela nástroje po upínací þepy nástrojĤ uložených ve vyšší polici. Delší nástroje budou umístČny vždy v nejvyšší polici, která nemá shora omezenou výšku.
&
! "!#$
Výška mezi policemi:
Obr. 27 – Výška mezi policemi [17] PĜi vysunutí nástroje z lĤžka je tĜeba nástroj nadzvednout o výšku H dle Obr. 28, kde rozmČr 15 mm pĜedstavuje bezpeþnostní vĤli mezi lĤžkem a þepem na trnu nástroje a 45 mm je maximální délka BT þepu.
Obr. 28 – Výška nadzvednutí nástroje [17]
&%
! "!#$
Výpoþet: Nadzvednutí nástroje - H H = 20+15+45 = 80 mm Výška mezi policemi – CV CV = 10+16+400+H+30+116 CV = 10+16+400+80+30+116 CV = 652 mm – volím 650 mm Výška podstavy: Výška podstavy regálu se skládá z výšky podstavových profilĤ a výšky kotvících patek se závitovými tyþemi dle Obr. 29, které jsou našroubovány do stĜedových trubek podstavových profilĤ.
Obr. 29 – Výška podstavy regálu [17] Výpoþet: VP = 640+58 VP = 698 mm
&&
! "!#$
Výška regálu: Celková výška regálu je poþítána od podlahy po nejvyšší bod konstrukce. Je to souþet výšky podstavy VP, tloušĢky nejnižší police, tĜí výšek mezi policemi CV a výšky horní ohrádky. VR = VP+10+(3*CV)+350 VR = 698+10+(3*650)+350 VR = 3008 mm 3.1.3 UmístČní zásobníku v pracovním prostoru robotu Zásobník je umístČn dle Obr. 30 a obr. 31 tak, aby robot dosáhl na všechny úložné pozice a zároveĖ nedošlo ke kolizi robotu se zásobníkem napĜ. pĜi ukládání nástrojĤ do nejnižší police. Do pracovního prostoru robotu je umístČna pouze þást zásobníku a to výška mezi nejnižší a nejvyšší policí, tedy 1950 mm. Vzdálenost svislých os lĤžek od svislé osy základny robotu = 2150 mm Výška nejnižší police pod úrovní základny robotu = 90 mm Regály jsou umístČny po 135°.
Obr. 30 - UmístČní zásobníku v pracovním prostoru robotu – pohled z boku [17]
&'
! "!#$
Obr. 31 - UmístČní zásobníku v pracovním prostoru robotu – pohled shora [17] 3.1.4 UmístČní robotu Robot je umístČn na pevné základnČ tak, aby byl schopen obsloužit všechna úložná místa v zásobníku a zároveĖ byl schopen vymČĖovat nástroje ve vĜetenu stroje. KromČ jeho polohy vĤþi stroji je tĜeba urþit výšku podstavy tak, aby byla dodržena podmínka, že základna robotu musí být v poloze o 90 mm výše, než je výška pĜíruby plastového lĤžka umístČného v nejnižší polici zásobníku. 3.1.4.1 Výška podstavy robotu Výška podstavy robotu se skládá z výšky podstavy zásobníku, tloušĢky police, tloušĢky pĜíruby plastového lĤžka a 90 mm rozdílu mezi základnou robotu a þelem pĜíruby nejníže položeného plastového lĤžka. tloušĢka police = 10 mm tloušĢka pĜíruby lĤžka = 10 mm výška podstavy robotu – VPR VPR = VP+10+10+90 VPR = 698+10+10+90 VPR = 808 mm – volím 810 mm
&(
! "!#$
3.1.4.2 Poloha robotu vĤþi stroji Robot je umístČn vĤþi stroji tak, aby vzdálenost regálĤ zásobníku byla 400 mm od okrajĤ pojezdĤ os Z a X. Do mezery 400 mm mezi zásobníkem a strojem je umístČna ochranná zástČna chránící robot a zásobník pĜed Ĝeznou kapalinou a tĜískami od obrábČní. Vzdálenost stĜedu základny robotu od okrajĤ pojezdĤ obou os je dána souþtem mezery 200 mm, polovinou délky jednoho regálu a rozdílem o 170 mm, což je vzdálenost, o kterou je robot posunut smČrem ke stroji. délka regálu – D poloha robotu - PR PR = (D/2-170)+200 PR = ((1730/2)-170)+200 PR = 895 mm
Obr. 32 – Poloha robotu vĤþi stroji [17] 3.1.5 Volba materiálu zásobníku Po dohodČ se zadavatelem byla zvolena konstrukce zásobníku sestavená z nakupovaných hliníkových profilĤ firmy MayTec Systemtechnik GmbH, police pro uložení nástrojĤ ocelové. Celá konstrukce je montovaná pomocí spojovacích prvkĤ urþených ke spojování hliníkových profilĤ, tak aby nebylo nutné sestavovat zásobník svaĜováním. Toto zajišĢuje jednoduchou výrobu a možnost stavebnicové konstrukce.
&)
! "!#$
K podlaze je regál ukotven pomocí patek se závitovými tyþemi, tak aby byla umožnČna výšková stavitelnost zásobníku. Všechny tĜi regály jsou spojeny dohromady tak, aby se zvýšila jeho celková tuhost. 3.1.5.1 Volba profilĤ Profily konstrukce zásobníku jsou zvoleny v jednotném rozmČru 60x60mm s podélnými drážkami pro uchycení matice nebo spojovacího þepu.
Obr. 33 – Hliníkové profily se spojovacími prvky firmy MayTec Systemtechnik GmbH [13] Kontrolní výpoþet: Kontrola profilu na tlak
Obr. 34 – Plocha prĤĜezu profilu [17]
&*
! "!#$
Smin F/įdov Plocha prĤĜezu obvodového þtverce – S1:
Obr. 35 – Plocha prĤĜezu obvodového þtverce [17] S1 = 2*((60*4)-(8,2*4))+2*((52*4)-(8,2*4)) S1 = 765 mm2 Plocha prĤĜezu stĜedové trubky – S2:
Obr. 36 – Plocha prĤĜezu stĜedové trubky [17] Sa = ʌ*122/4 Sa = 113,1 mm2 Sb = ʌ*202/4 Sb = 314,15 mm2 S2 = Sb-Sa
&+
! "!#$
S2 = 201 mm2 Plocha prĤĜezu kruhových žeber – S3:
Obr. 37 – Plocha prĤĜezu kruhových žeber [17] Sa = 16,52*arccos(16,5-12,5/16,5)-(16,5-12,5)*.(2*12,5*16,5-12,52) Sa = 297 mm2 Sb = 12,52*arccos(12,5-8,5/12,5)-(12,5-8,5)*.(2*12,5*8,5-8,52) Sb = 147 mm2 S3 = (Sa-sb)*4 S3 = 598 mm2 Plocha prĤĜezu stĜedových žeber – S4:
Obr. 38 – Plocha prĤĜezu stĜedových žeber [17] S4 = (3,5*4)*4 S4 = 56 mm2
&,
! "!#$
Plocha prĤĜezu profilu – S: S = S1+S2+S3+S4 S = 765+201+598+56 S = 1620 mm2 Regál stojí na osmi stojinách, kontrola namáhání je provedena pro dvČ pĜední stojiny, které jsou v souvislosti s umístČním nástrojĤ v regálu nejvíce zatížené. S4stojen = 1620*2=3240 mm2 Smin F/įdov įdov F/ Smin įdov (1300*9,81)/0,00324 įdov 3936111 Pa=3,936 MPa įdov pro hliník = 110-160 MPa => VYHOVUJE 3.1.5.2 Volba spojovacího materiálu Jako spojovací materiál jsou zvoleny speciální spojovací prvky firmy MayTec Systemtechnic GmbH. Díky tČmto spojovacím prvkĤm je zajištČna požadovaná stavebnicová konstrukce a jsou zvoleny tak, aby montáž byla co nejjednodušší, a zároveĖ mírnČ zvyšují tuhost celé konstrukce. Hliníkové profily jsou vzájemnČ montovány pomocí k tomu urþených spojovacích prvkĤ a spoje mezi hliníkovými profily a ocelovými policemi jsou zajištČny pomocí úhelníkĤ, speciálních matic do drážek profilĤ a šroubĤ s válcovou hlavou o rĤzných délkách dle místa použití. Spoje hliníkových profilĤ navzájem jsou provedeny v úhlech 90° a 45° pomocí spojovacích þepĤ, které se montují šroubováním.
Obr. 39 – Spojovací þepy [17]
'-
! "!#$
Spoje hliníkových profilĤ s ocelovými policemi jsou provedeny pomocí šroubĤ, které spojují úhelníky umístČné na polici a skrze polici procházejí do matice umístČné do drážky profilu, na kterém police leží.
Obr. 40 – Spoj profilu s policí [17] Ukotvení zásobníku k podlaze je provedeno pomocí závitových tyþí našroubovaných do stĜedových trubek profilĤ stojanu. Ty jsou kulovou hlavou nalisovány do patek ukotvených v podlaze.
Obr. 41 – Ukotvení zásobníku k podlaze [17] Závitová tyþ – kontrola na otlaþení Výpoþet je opČt proveden pro þtyĜi stojiny v rozích regálu. Stojiny jsou našroubovány na závitových tyþích M14 o délce 66 mm, z toho délka 40 mm je do profilĤ zašroubovaná. Stoupání S=2
'
! "!#$
Poþet stoupání p=40/2=20 D = 14 mm D3 = 11,546 mm Sz – plocha jednoho závitu SD = (ʌ*D2)/4= (ʌ*142)/4=1,539*10-4 m2 SD3 = (ʌ*D32)/4= (ʌ*11,5462)/4=1,047*10-4 m2 Sz = SD-DD3=1,539*10-4 -1,047*10-4=0,492*10-4 m2 S – celková závitová plocha S = Sz*20=(0,492*10-4)*20=9,84*10-4 m2 Poþítáno pro pro dvČ pĜední stojiny, které jsou v souvislosti s umístČním nástrojĤ v regálu nejvíce zatížené. Sc = S*2=(9,84*10-4)*2=19,68*10-4 m2 Otlaþení závitĤ įdovį į = F/ Sc = (1300*9,81)/19,68*10-4 = 6,48 Mpa Otlaþení závitĤ poþítám pro závity vyĜezané ve stĜedové trubce hliníkové stojiny. įdov pro hliník = 110-160 MPa – VYHOVUJE 4. ýištČní upínacích trnĤ PĜed uložením nástroje do zásobníku po jeho vyjmutí z vĜetene stroje je potĜeba oþistit upínací trn od pĜípadných tĜísek a Ĝezné kapaliny. Zvýší se tím životnost lĤžek v zásobníku. TĜísky, které by mohly na kuželu ulpČt pĜi vyjímání nástroje z vĜetene, by pĜi ukládání nástroje do zásobníku lĤžko poškodily. ýištČní je ideální provádČt kombinací otĜení kužele a ofuku tlakovým vzduchem. Na Obr. 42 je znázornČna jednotka pro þištČní nástroje firmy Demmeler Machinenbau GmbH. Je to skupina tĜí rotaþních kartáþĤ, které mimo rotaci kolem své osy vykonávají ještČ planetový pohyb kolem osy þištČného kužele. Kolem nich jsou umístČny hadice s ofukem tlakovým vzduchem. Tato þistící jednotka mĤže být umístČna napĜíklad na podstavci robotu Obr. 43.
'%
! "!#$
Obr. 42 – ýistící jednotka firmy Demmeler Machinenbau GmbH [8]
Obr. 43 – UmístČní þistící jednotky upínacích kuželĤ [17] 5. Kontrola opotĜebení nebo poškození nástroje Pro zlepšení a urychlení výrobního cyklu je dobré používat automatickou kontrolu opotĜebení nástrojĤ s detekcí poškození nástroje. Tento systém je schopen automaticky kontrolovat prĤmČry fréz nebo vrtákĤ a odpadá tak nutnost pĜemČĜování nástrojĤ a pĜepoþítávání korekcí, které je provádČno automaticky. Dále tento systém detekuje ulomení bĜitu nástroje a nedojde tak k uskladnČní poškozeného nástroje do
'&
! "!#$
zásobníku aniž by se o tom obsluha stroje dozvČdČla. Mezi rĤznými používanými typy by pro automatickou výmČnu nástrojĤ Ĝešenou v této práci, bylo nejvhodnČjší použít bezkontaktní systém, který používá k mČĜení laserový paprsek. Sonda mĤže být umístČna napĜíklad na ochranné zástČnČ umístČné mezi zásobníkem a strojem (na stranČ u stroje) – Obr. 44, odkud bude schopná snímat nástroj pĜímo ve vĜetenu. Na Obr. 45 je znázornČna sonda pro kontrolu nástrojĤ TRS1 firmy Renishaw plc.
Obr. 44 – UmístČní sondy na ochranné zástČnČ zásobníku [17]
Obr. 45 - Sonda pro kontrolu nástrojĤ TRS1 firmy Renishaw plc [10]
''
! "!#$
6. Kódování nástrojĤ v zásobníku V zásobníku nástrojĤ musejí být všechny úložné pozice jasnČ kódovány, aby robot dokázal urþit, jaký nástroj je v dané pozici uložen. PĜi zámČnČ nástroje u automatické výmČny totiž mĤže dojít k poškození nástroje i výrobku. Kódování nástroje mĤže být umístČno jak pĜímo v nástroji, tak v každém úložném místČ. Pokud je kódování umístČno v úložném místČ, musí být každý vyjmutý nástroj po použití uložen zpČt na stejnou pozici, ve které se pĤvodnČ nacházel. Na Obr. 46 jsou znázornČny komponenty pro kódování nástrojĤ firmy Balluff GmbH.
Obr. 46 - Komponenty pro kódování nástrojĤ firmy Balluff GmbH [11] Vysílaþ je u tohoto systému umístČn v nástroji, snímací zaĜízení je možné umístit napĜíklad na chapadlo robotu. Vyhodnocovací zaĜízení ukládá data ke každému nástroji a pĜed použitím nástroje jsou ihned k dispozici, napĜíklad pro pĜepoþítání korekcí. 7. Porovnání ceny materiálu montované hliníkové a svaĜované ocelové konstrukce V tomto bodČ je srovnání cen materiálu tĜí variant provedení regálového zásobníku, a to stanovením ceny zásobníku sestaveného z montovaných hliníkových profilĤ 60x60 mm od firmy MayTec Systemtechnik GmbH a provedení svaĜované konstrukce z ocelových profilĤ 60x60 mm a 60x40 mm. 7.1 Cena materiálu zásobníku z hliníkových profilĤ Profily: Celková délka = 138 m Cena za 138 m = 20 124 Kþ Police: RozmČr 305x1735x10 Plocha 1 ks = 0,53 m2
'(
! "!#$
Plocha 12 ks = 6,36 m2 RozmČry nakupované tabule 1000x2000 mm Poþet potĜebných tabulí = 4 ks Hmotnost tabule = 160 kg Cena 1 tabule = 2 560 Kþ Cena 12 polic = 10 240 Kþ Spojovací materiál: Celková cena spojovacího materiálu = 105 547 Kþ Výsledná cena materiálu: Celková cena za montované provedení z hliníku = 136 000 Kþ Ve výsledné cenČ nejsou zahrnuty lĤžka nástrojĤ v poþtu 120 ks. 7.2 Cena materiálu zásobníku z ocelových profilĤ 60x60 mm Profily: Celková délka = 138 m Cena za 1 m = 95 Kþ Celková cena = 13 000 Kþ Police: RozmČr 305x1735x10 Plocha 1 ks = 0,53 m2 Plocha 12 ks = 6,36 m2 RozmČry nakupované tabule 1000x2000 mm Poþet potĜebných tabulí = 4 ks Hmotnost tabule = 160 kg Cena 1 tabule = 2 560 Kþ Cena 12 polic = 10 240 Kþ
')
! "!#$
Spojovací materiál: Celková cena za spojovací materiál = 4 450 Kþ Výsledná cena materiálu: Celková cena materiálu za svaĜované provedení = 27 690 Kþ Ve výsledné cenČ nejsou zahrnuty lĤžka nástrojĤ v poþtu 120 ks. 7.3 Cena materiálu zásobníku z ocelových profilĤ 60x40 mm Profily: Celková délka = 138 m Cena za 1 m = 78 Kþ Celková cena = 10 700 Kþ Police: RozmČr 305x1735x10 Plocha 1 ks = 0,53 m2 Plocha 12 ks = 6,36 m2 RozmČry nakupované tabule 1000x2000 mm Poþet potĜebných tabulí = 4 ks Hmotnost tabule = 160 kg Cena 1 tabule = 2 560 Kþ Cena 12 polic = 10 240 Kþ Spojovací materiál: Celková cena spojovacího materiálu = 4 430 Kþ Výsledná cena materiálu: Celková cena materiálu za svaĜované provedení = 25 370 Kþ Ve výsledné cenČ nejsou zahrnuty lĤžka nástrojĤ v poþtu 120 ks. V porovnání cen materiálu není uvedena þástka za plastová lĤžka v poþtu 120 ks, pro všechny tĜi provedení je tato þástka stejná, proto není rozhodující.
'*
! "!#$
8. ZávČr V oblasti automatické výmČny nástrojĤ existuje velké množství rĤzných Ĝešení jak tuto výmČnu provádČt. Rešerše zásobníkĤ na nástrojĤ byly popsány v úvodu diplomové práce. V diplomové práci se navržený zásobník odvíjí od pĤvodních požadavkĤ a prĤbČžných konzultací ve firmČ FERMAT CZ s.r.o. Jelikož bylo požadováno Ĝešení s robotickou výmČnou a kapacitou uložení až 120ti rotaþních nástrojĤ, což odpovídá zásobníkĤm s vysokou kapacitou nástrojĤ, bylo zvoleno Ĝešení v podobČ statického regálového skladovacího nástrojového zásobníku. Celou konstrukci bylo nutné pĜizpĤsobit pouze pracovnímu prostoru robotu. Jeden z požadavkĤ zadavatele byl, aby byl robot umístČn na pevné základnČ bez pojezdu. Pracovní prostor, který robot dokáže obsloužit pĜi vysunutí ramene v jednom smČru za souþasné rotace kolem osy základny se skládá z plochy polokoule nahoĜe pĜecházející v plochu poloviny anuloidu dole. Konstrukce zásobníku, který by efektivnČ kopíroval pracovní prostor robotu by byla pĜíliš nákladná, a proto byl konstrukþní návrh postupnČ modifikován. Jako nejideálnČjší tvar zásobníku se mĤže jevit tvar pláštČ válcové plochy, u tohoto tvaru by však vzrostla nároþnost výroby pĜedevším výrobou kruhových polic pro zásobník. Tvar pracovního prostoru je þásteþnČ nasimulován právČ použitím tĜí regálĤ vzájemnČ spojených pod úhlem 135° a náro þnost výroby tak podstatnČ klesá, þímž je docíleno zadaného požadavku jednoduché konstrukce. Dalším zadaným požadavkem bylo stavebnicové provedení, což se podaĜilo zajistit prostĜednictvím montáže zásobníku pomocí spojovacích prvkĤ po jednotlivých „patrech“, která se navíc dají bez složitého zásahu do výkresové dokumentace zvýšit nebo snížit podle potĜeby dle sortimentu používaných nástrojĤ. Zvolený materiál hliníkové profily a montovaná konstrukce pomocí spojovacích prvkĤ je sice, co se týþe materiálových nákladĤ dražší právČ díky spojovacímu materiálu než napĜíklad použití svaĜovaných ocelových profilĤ, na druhou stranu není zde potĜeba použití žádných svaĜovacích pĜípravkĤ apod. U zásobníku navrženého v této práci však zásadní položky z pohledu nákladĤ netvoĜí samotný zásobník, ale právČ prĤmyslový robot, jehož cena je nČkolikanásobnČ vyšší a v podobné relaci se také budou pohybovat náklady na poĜízení lisovací formy pro výrobu plastových lĤžek k ukládání nástrojĤ. Vše je tedy závislé na tom, v jakém množství by se tento zásobník pĜípadnČ vyrábČl.
'+
! "!#$
Seznam použitých zdrojĤ [1]
[2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18]
Marek, JiĜí, MM PrĤmyslové spektrum: Konstrukce CNC obrábČcích strojĤ. 2006. Speciální vydání. Dostupný z WWW: <www.mmspektrum.com>. ISSN 1212-2572. BORSKÝ, Václav. Základy stavby obrábČcích strojĤ. 1. Vyd. [s.1.] : [s.n.], 1986. 145 s. ISBN 55-600-86. Albertina icome Praha s.r.o. [online]. © 2003 - 2010 [cit. 2013-05-21]. Dostupné z WWW:
Springwinter, s. r. o – prĤmysl.cz [online]. © 2012-2013 [cit. 2013-05-21]. Dostupné z WWW: http://www.prumysl.cz Stránský a Petržík, Pneumatické válce spol. s r.o. [online]. © 2013 [cit. 201305-21]. Dostupné z WWW: KBH CZ. s.r.o. [online]. 2013 [cit. 2013-05-21]. Dostupné z WWW: TOS VARNSDORF a.s. [online]. © 1998-2013 [cit. 2013-05-21]. Dostupné z WWW: Systémy Demmeler v ýR [online]. 2013 [cit. 2013-05-21]. Dostupné z WWW: Ciessetrade [online]. 08.12.2011. [cit. 2013-05-21]. Dostupné z WWW: Renishaw plc [online]. © 2001-2013 [cit. 2013-05-21]. Dostupné z WWW: Balluff CZ s.r.o. [online]. © 2013 [cit. 2013-05-21]. Dostupné z WWW: KUKA Roboter CEE GmbH [online]. © 2013 [cit. 2013-05-21]. Dostupné z WWW: MayTec Systemtechnik GmbH [online]. 2013 [cit. 2013-05-21]. Dostupné z WWW: ROBOTECH SW a.s. [online]. 2009 [cit. 2013-05-21]. Dostupné z WWW: RESINEX Group [online]. © 2013 [cit. 2013-05-21]. Dostupné z WWW: FERMAT Group, a.s. [online]. © 2010 [cit. 2013-05-21]. Dostupné z WWW: Vlastní tvorba obrázkĤ, nákresĤ a 3D modelĤ Podklady od zadavatele
',
! "!#$
Seznam obrázkĤ Obr. 1 Obr. 2 Obr. 3 Obr. 4 Obr. 5 Obr. 6 Obr. 7 Obr. 8 Obr. 9 Obr. 10 Obr. 11 Obr. 12 Obr. 13 Obr. 14 Obr. 15 Obr. 16 Obr. 17 Obr. 18 Obr. 19 Obr. 20 Obr. 21 Obr. 22 Obr. 23 Obr. 24 Obr. 25 Obr. 26 Obr. 27 Obr. 28 Obr. 29 Obr. 30 Obr. 31 Obr. 32 Obr. 33 Obr. 34 Obr. 35
WFT 13 CNC .............................................................................. Osy WFT 13 CNC ....................................................................... KUKA KR90 R2900 ....................................................................... Chapadlo pro uchopování nástrojĤ ............................................. Charakteristika zatížení os 4, 5 a 6 pĜi prodloužení ramene ....... Revolverová hlava ....................................................................... Revolverový zásobník nástrojĤ .................................................. Bubnový zásobník ....................................................................... ěetČzový zásobník vybavený ĜetČzem s držáky ......................... ěetČzový zásobník vybavený ĜetČzem s lĤžky ............................. ěetČzový zásobník s meandrovým uspoĜádáním ĜetČzu ............ Regálový zásobník kruhového pĤdorysu obsluhovaný .............. prĤmyslovým robotem umístČným na pevné základnČ UmístČní kruhového regálového zásobníku u stroje .................. Podélný regálový zásobník obsluhovaný prĤmyslovým robotem s pojezdem ................................................................... UmístČní podélného regálového zásobníku u stroje .................. Plastová lĤžka pro uložení nástrojĤ – HSK vlevo, vpravo SK ....... Pracovní prostor robotu ............................................................. Provedení se dvČma regály ........................................................ Provedení se tĜemi regály ............................................................ ZnázornČní zásobníku ................................................................ UmístČní robotu u zásobníku ,,,,,................................................ Plastové lĤžko ............................................................................ Police ............................................................................................ Vzdálenost lĤžek s chapadlem .................................................. Deformace police ....................................................................... PrĤbČh napČtí v polici ................................................................. Výška mezi policemi ................................................................... Výška nadzvednutí nástroje ....................................................... Výška podstavy regállu ............................................................... UmístČní zásobníku v pracovním prostoru robotu – pohled z boku ....................................................................... UmístČní zásobníku v pracovním prostoru robotu – pohled shora ............................................................................ Poloha robotu vĤþi stroji ............................................................ Hliníkové profily se spojovacími prvky firmy MayTec Systemtechnik GmbH ................................................................. Plocha prĤĜezu profilu ................................................................. Plocha prĤĜezu obvodového þtverce ..........................................
14 15 16 17 17 19 20 20 21 21 22 23 23 24 24 25 25 26 26 27 27 28 29 29 30 30 31 31 32 33 34 35 36 36 37
(-
! "!#$
Obr. 36 Obr. 37 Obr. 38 Obr. 39 Obr. 40 Obr. 41 Obr. 42 Obr. 43 Obr. 44 Obr. 45 Obr. 46
Plocha prĤĜezu stĜedové trubky .................................................. Plocha prĤĜezu kruhových žeber .................................................. Plocha prĤĜezu stĜedových žeber .................................................. Spojovací þepy ........................................................................... Spoj profilu s policí ....................................................................... Ukotvení zásobníku k podlaze .................................................. ýistící jednotka firmy Demmeler Machinenbau GmbH ............... UmístČní þistící jednotky upínacích kuželĤ ................................. UmístČní sondy na ochranné zástČnČ zásobníku ....................... Sonda pro kontrolu nástrojĤ TRS1 firmy Renishaw plc .............. Komponenty pro kódování nástrojĤ firmy Balluff GmbH .............
37 38 38 39 40 40 42 42 43 43 44
(
! "!#$
Seznam tištČných pĜíloh PĜíloha þ. 1 PĜíloha þ. 2 PĜíloha þ. 3 PĜíloha þ. 4 PĜíloha þ. 5 PĜíloha þ. 6 PĜíloha þ. 7 PĜíloha þ. 8 PĜíloha þ. 9 PĜíloha þ. 10 PĜíloha þ. 11 PĜíloha þ. 12 PĜíloha þ. 13 PĜíloha þ. 14 PĜíloha þ. 15
UVSSR-00 UVSSR-01 UVSSR-02 UVSSR-03 UVSSR-04 UVSSR-05 UVSSR-06 UVSSR-07 UVSSR-08 UVSSR-10 UVSSR-11 UVSSR-12 UVSSR-13 UVSSR-14 UVSSR-15
Sestava Profil 1 Profil 2 Profil 3 Profil 4 Profil 5 Profil 6 Profil 7 Profil 8 Profil 10 Profil 11 Police LĤžko Pásovina Pásovina
(%
! "!#$
Seznam elektronických pĜíloh E1 UVSSR-00.dwg E2 UVSSR-01.dwg E3 UVSSR-02.dwg E4 UVSSR-03.dwg E5 UVSSR-04.dwg E6 UVSSR-05.dwg E7 UVSSR-06.dwg E8 UVSSR-07.dwg E9 UVSSR-08.dwg E10 UVSSR-09.dwg E11 UVSSR-10.dwg E12 UVSSR-11.dwg E13 UVSSR-12.dwg E14 UVSSR-13.dwg E15 UVSSR-14.dwg E16 3D model
Sestava Profil 1 Profil 2 Profil 3 Profil 4 Profil 5 Profil 6 Profil 7 Profil 8 Profil 10 Profil 11 Police LĤžko Pásovina Pásovina 3D model zásobníku
