Návrh zariadenia pre automatizovanú montáž zhášacej komory ističov

Súčasný trend automatizácie systé­mov sa stále viac presúva do oblastí montáže ručných operácií. Automa­tizovaná montáž, na rozdiel od ručnej, dosahu­je najmä vyššiu výkonnosť výroby a stabilitu kvality. Prístupy k ich automatizácii vedú od automatizácie montáže jednoduchých modu­lov až po komplexnú montáž s automatickým testovaním funkčnosti. K nim patrí aj montáž elektrotechnických ističov.

Montáž elektrotechnických ističov je charakte­rizovaná malými montážnymi dielcami a krát­kymi časmi montáže. Možno povedať, že au­tomatizácia takýchto pracovísk je založená na vývoji jednoúčelového zariadenia na báze pneumatických pohonov [1]. Pre vstup pres­ne polohovaných a orientovaných objektov sa využívajú vibračné zásobníky. Na riadenie jed­noúčelových zariadení sa využívajú PLC auto­maty.

PODMIENKY MONTÁŽE ZHÁŠACEJ KOMORY

Funkciou elektrotechnického ističa je ochrana elektrického obvodu spotrebiča pred preťaže­ním a skratom. Dôležitou časťou ističa je zhá­šacia komora, ktorá je zložená z dvoch prvkov, z plastovej komôrky a zhášača na (obr. 1).

Pre návrh automatizovanej montáže zhášacej komory boli definované tieto požiadavky:

• Maximálny čas montáže do 10,4 s,

• Minimálna výkonnosť výroby 5 kusov/min.

• Vybaviť automatizované pracovisko zásob­níkom zhášačov a zásobníkom plastových komôrok s kapacitou pre nepretržitú čin­nosť štyroch hodín.

• Automatizované pracovisko riešiť na báze manipulačných jednotiek.

NÁVRH PRACOVISKA PRE AUTOMATIZOVANÚ MONTÁŽ

Automatizované pracovisko je navrhnuté v CAD systéme (obr. 2). Obsahuje vibračný zá­sobník (1) s neorientovanými zhášačmi a vib­račný zásobník (2) s neorientovanými plasto­vými komôrkami. Zásobníky sú umiestnené na spoločnom pracovnom stole (3), ktorý je navrhnutý z hliníkových profilov (3). V prednej časti stola je umiestnená montážna časť praco­viska. Je tu umiestnená zásuvná radlica ovláda­ná pneumatickým valcom (4) na montáž zhá­šačov a dvojosový manipulátor (5) na montáž komôrky ovládaný krokovým motorom. Dvo­josový manipulátor je osadený pneumatickým chápadlom (7) na prenos komôrky do pra­covnej polohy. V spodnej časti pracoviska je umiestnený výstupný zásobník (6) na zmonto­vané zhášače.

Montáž zhášacích ko­môr je realizovaná po­mocou manipuláto­ra s pohybom v dvoch osiach (X, Z). Manipu­látor sa skladá z line­árneho vedenia v ho­rizontálnom smere a z pneumatického val­ca, pohybujúceho sa vo vertikálnom smere, pri­čom valec je na konci osadený pneumatickým chápadlom.

Nasleduje posun chá­padla nad plastovú ko­môrku za pomoci dvo­josového manipulátora. Chápadlo je v ďalšom kroku umiestnené nad zásobník s presne orien­tovanou plastovou ko­môrkou. Kontrola správ­nosti montáže sa realizuje optickým snímačom osadeným na výstupe auto­matizovaného pracoviska.

Z hľadiska času montáže 10,4 sekundy jed­noznačne vyplýva, že montáž zhášačov do plastovej komôrky je možná po 1 kuse [2]. Preto je nutné riešiť automatizovanú montáž spôsobom zoradenia jednotlivých zhášačov do zásobníka zhášačov a potom nasadiť plastovú komôrku na zhášače.

• automatický výstup zhášačov a plastových komôrok z vibračných zásobníkov,

• naplnenie zásobníka 13 zhášačmi,

• uchopenie plastovej komôrky manipuláto­rom a premiestnenie nad zásobník,

• zasunutie komôrky na zhášače,

• automatická kontrola správnosti montáže snímačom,

• presunutie chápadla so zhášacou komorou k výstupnému zásobníku.

Pracovný cyklus automatizovanej montáže zhá­šacej komory je zobrazený na (obr. 3). Význam symbolov:

Pz – pohyb pohonu radlice

Kn – pohyb krokového motora

ZÁVER

V článku je uvedená metodológia postupu au­tomatizovanej montáže zhášacej komory pre istiace prvky, konkrétne pre ističe. S ohľadom na kladené vstupné požiadavky je v článku na­vrhnutý schematický postup automatizovanej výroby a samotný návrh automatizovaného za­riadenia ako celku, ako aj detailné konštrukčné riešenie jednotlivých komponentov pracovis­ka. Projekt je rozpracovaný do štádia realizá­cie, navrhované riešenie spĺňa zadané požia­davky.

Tento článok bol vytvorený realizáciou pro­jektu „Centrum výskumu riadenia technic­kých, environmentálnych a humánnych rizík pre trvalý rozvoj produkcie a výrobkov v stro­járstve“ (ITMS:26220120060), na základe pod­pory operačného programu Výskum a vývoj financovaného z Európskeho fondu regionálne­ho rozvoja.

LITERATÚRA:

[1] HAJDUK, M.: Pružné výrobné bunky. Košice: Vienala, 150 s.

[2] POPEOVÁ V., ČUBOŇOVÁ N., URÍČEK J., KUMIČÁKOVÁ D.: Automatizácia strojárskej výroby. Žilina EDIS – vydavateľstvo ŽU, 2012, ISBN 80-8070-009-5

TEXT/FOTO ING. VLADIMÍR BALÁŽ, PHD., ING. MAREK VAGAŠ, PHD., ING. JÁN SEMJON, PHD., STROJNÍCKA FAKULTA, TECHNICKÁ UNIVERZITA V KOŠICIACH