PROCES MONTAŽE:

funkcije, operacije, definicije

PRIKAZ MONTAŽNOGA PROCESA I

SUSTAVA SIMBOLIMA

http://titan.fsb.hr/~zkunica/nastava/pms/mont_proces_simboli.pdf

2

PROCES MONTAŽE

Proces montaže jest odvijanje djelatnosti potrebnih za sklapanje proizvoda,

prema određenim zakonitostima (tehničko-tehnološkim, ekonomskim, sociološkim,

ekološkim...).

Temeljni činitelji za definiranje procesa montaže jesu:

geometrijska i fizikalna svojstva ugradbenih elemenata,

struktura proizvoda, i

redoslijed sklapanja.

Montažni je proces slijed uzastopnih i/ili usporedno povezanih djelatnosti -

operacija, koje izvode ljudi i/ili automati, sa svrhom ostvarenja tvorevine

unaprijed definirane strukture.

3

Tok definira slijed izvođenja montažnih operacija.

Montažni se proces sastoji od tri komponente:

montažnih operacija,

toka, i

strukture.

Operacije se montaže razvrstavaju u pet skupina:

spajanja,

rukovanja,

kontrole,

podešavanja (ugađanja),

posebne operacije.

Struktura procesa određena je strukturom proizvoda, a iskazuje se mogućnošću

podjele procesa, tako da se dijelovi procesa mogu izvoditi nezavisno jedan od

drugoga i vremenski usporedno. Stoga se neki cjelokupni montažni proces dade

raščlaniti na predmontaže i završnu montažu.

MONTAŽA = SPAJANJE + RUKOVANJE + KONTROLA + PODEŠAVANJE +

POSEBNE OPERACIJE

4

OPERACIJE FUNKCIJE MONTAŽE

5

SPAJANJE je postupak kojim se ugradbeni elementi dovode u međusobni odnos i

osiguravaju od rastavljanja.

Odnos - spoj, ostvaruje se preko ploha spajanja.

Spojevi se postižu:

- silom (naprimjer stezni spoj),

- oblikom (spajanje zakovicama, uskočnicima...),

- materijalom (zavarivanje, lemljenje, lijepljenje), ili

- njihovom kombinacijom.

Svaki spoj definiran je dvama odnosima: geometrijskim i energetskim.

Geometrijski odnos definira prostorni raspored ugradbenih elemenata, a energetski odnos

određuje opterećenje pod kojim je osigurana funkcija spoja.

Važna značajka za opisivanje postupka spajanja jest gibanje pri spajanju. Gibanje se

ostvaruje primjenom sile ili momenta, ljudskom rukom ili alatom. Gibanju pri spajanju

prethodi postupak rukovanja, kojim se ugradbeni elementi dovode u položaj za spajanje.

Rukovanje završava, a spajanje otpočinje u trenutku kada ugradbeni element izgubi

najmanje jedan stupanj slobode gibanja.

Nakon uspostave dodira između ugradbenih elemenata, gibanje je određeno oblikom i

geometrijskim rasporedom ploha spajanja ugradbenih elemenata.

6

Zajednička površina svojim oblikom sprečava relativno gibanje između ugradbenih

elemenata. Stupanj određenosti spojnog gibanja ovisi o tome u koliko je smjerova

onemogućeno relativno gibanje između ugradbenih elemenata.

Prema svojstvima, spojevi se dijele na:

- neposredne i posredne;

- rastavljive, nerastavljive i uvjetno rastavljive;

- pokretne i nepokretne.

Za razliku od neposrednih spojeva, posredni spojevi posjeduju pomoćne spojne elemente.

Nerastavljivi spojevi dadu se rastaviti samo uz oštećenja ugradbenih elemenata.

Rastavljivi spojevi dadu se rastaviti bez oštećivanja.

Uvjetno rastavljive spojeve moguće je rastaviti bez oštećenja samo nekoliko puta.

Pokretni spojevi dozvoljavaju relativno gibanje ugradbenih elemenata, a nepokretni ne.

SPAJANJE

Sistematizacija spojeva prema načinu ostvarenja spoja, DIN 8593

IZRADBENI

POSTUPCI

PRAOBLI-

KOVANJE

PREOBLI-

KOVANJE

ODVAJANJE

PREVLAČENJE

PROMJENA

SVOJSTAVA

MATERIJALA

Sastavljanjem

Punjenjem

Pritiskivanjem, utiskivanjem

Praoblikovanjem Preoblikovanjem

Zavarivanjem

Lemljenjem

Lijepljenjem

Tekstilom SPAJANJE

7

8

• Sastavljanje je zajednički naziv za spajanje ugradbenih elemenata: polaganjem, ulaganjem,

uvođenjem, ovješanjem, uglavljivanjem, elastičnim širenjem. Ostajanje u spojenom stanju

ostvaruje se gravitacijskom silom, trenjem, spojem oblikom ili njihovom kombinacijom. Kod

nekih postupaka koristi se elastičnost ugradbenih elemenata ili pomoćnih spojnih elemenata

za osiguranje spoja. Karakteristično je za ove postupke da ishode rastavljivim spojevima.

Polaganje, ulaganje i uvođenje su elementarni spojevi koji se pojavljuju kod bilo kojeg

spajanja, a karakteristično je za njih da su ugradbeni elementi u neposrednom dodiru i da

nema nikakvih deformacija. Ovi spojevi sadržani su u svim postupcima spajanja u kojima je

potrebno više od jednog postupka spajanja. Zbog svoje jednostavnosti prilikom spajanja

pogodni su za automatizaciju. Primjeri: polaganje - postavljanje brtve na glavu motora;

ulaganje - umetanje klina u osovinu, kuglice u ležaj; uvođenje - uvlačenje jednog tijela u drugo

(lastin rep, teleskopi); ovješanje - opruga preko alke (osiguranje vlačne sile); uglavljivanje -

autožarulja, bajunet; elastično širenje - Seegerov prsten.

• Punjenje označava postupke unošenja plinovitih, parovitih, tekućih, kašastih, materijala u

obliku paste ili malenih zrnatih tijela, u šuplje ili porozne ugradbene elemente. Razlikuju se:

punjenje u užem smislu (neon u fluorescentnim cijevima), natapanje (električni namoti u

izolacijskom laku) i impregniranje. Lako se automatiziraju uređajima za doziranje (naprimjer:

punjenje kočne tekućine ili sredstva za rashlađivanje automobila).

• Pritiskivanje i utiskivanje obuhvaćaju postupke spajanja ugradbenih elemenata gdje se

pomoćni spojni elementi elastično deformiraju i neželjeno rastavljanje sprečavaju silom. Velik

broj ovih spojeva je posredan. Pomoćni spojni elementi nužni su za osiguranje rastavljivosti

spoja. Postupci pritiskivanja i utiskivanja jesu spajanja: vijčanjem, spojnicama, stezaljkama,

uprešavanjem, stezanjem, rastezanjem, čavlima, klinovima.

9

• Spajanje praoblikovanjem obuhvaća postupke kod kojih se: na nekom ugradbenom

elementu oblikuje dodatni dio iz bezobličnog materijala; više ugradbenih elemenata spaja

dovođenjem bezobličnog materijala, odnosno u bezoblični materijal ulažu ugradbeni

elementi. Postupci se koriste u masovnoj proizvodnji (zalijevanje - izrada posteljice ležaja,

ulijevanje pri brtvljenju, ulaganje, umrežavanje - nanošenje kaučuka na metalnu ploču,

nalijevanje i galvaniziranje).

• Preoblikovanje obuhvaća postupke kod kojih se na nekim mjestima ugradbeni ili

pomoćni spojni elementi, djelomično ili potpuno preoblikuju. Spoj je u pravilu nerastavljiv, i

osiguran od neželjenog rastavljanja oblikom. Postupci jesu: spajanje preoblikovanjem

žičanih trakastih i sličnih tijela (postupci pletenja, sukanja...); spajanje preoblikovanjem

ugradbenih elemenata od lima, cijevi i profila (postupci točkanja, pregibanja...); spajanje

preoblikovanjem pomoćnih spojnih ugradbenih elemenata (zakivanje šupljom zakovicom i

slično).

• Zavarivanjem se spoj ostvaruje materijalom uz primjenu topline ili sile, sa ili bez

dodatnog materijala.

• Lemljenjem se također ostvaruje spoj materijalom (vrste lemljenja: tvrdo, meko i uz

visoke temperature).

• Lijepljenjem se spoj ostvaruje adhezijom i kohezijom, a u većini slučajeva spoj je

rastavljiv samo uz oštećenje.

• Spajanje tekstila obuhvaća sve postupke izrade konca, pređa, niti i gotovih proizvoda

od njih.

10

Postupak spajanja treba izabrati na takav način da se zadovolji zahtijevana

čvrstoća spoja, uz minimalne troškove spajanja.

Postizive čvrstoće spojeva opisuju se tablično i nomogramima.

Uobičajeno je da više različitih vrsta spojeva udovoljava zahtijevanu čvrstoću, ali

uz različite troškove.

Kriteriji za izbor najpovoljnijeg postupka sastavljanja nisu dovoljno općenito

sistematizirani, da bi bili lako primjenjivi u pogonsko-specifičnim uvjetima.

Stoga izbor u velikoj mjeri ovisi o znanju i iskustvu konstruktora i tehnologa

montaže.

Izbor najpovoljnijeg postupka spajanja

Kod izbora postupka spajanja potrebno je pridržavati se sljedećih načela:

birati neposredne spojeve,

osigurati postupke s pravolinijskim gibanjem pri spajanju,

postići spojeve malom silom,

birati postupke spajanja koji nisu vremenski dugi i ne zahtijevaju uske tolerancije

ugradbenih elemenata.

11

Prije postupka spajanja potrebna je priprema ugradbenih elemenata. Djelatnosti kojima se

pripremaju ugradbeni elementi spadaju u funkciju RUKOVANJA. Rukovanje je podfunkcija

toka materijala na radnom mjestu.

Prema VDI 2860, rukovanje je stvaranje, definirana promjena ili privremeno održavanje,

zadanog prostornog rasporeda geometrijski određenih tijela u nekom koordinatnom

sustavu.

Prostorni raspored tijela u referentnom koordinatnom sustavu definiran je orijentacijom i

pozicijom tijela.

Orijentacija nekog tijela je kutni odnos između osi tijela i referentnog koordinatnog sustava.

Ona opisuje raspored tijela u odnosu na njegova tri rotacijska stupnja slobode gibanja (Eulerov

kut, rad).

Pozicija nekog tijela je mjesto koje zauzima određena karakteristična točka tijela u

referentnom koordinatnom sustavu. Ona opisuje položaj tijela u odnosu na njegova tri

translatorna stupnja slobode gibanja (Kartezijev koordinatni sustav, m).

12

Svrha je kontrole provjera stanja, svojstava, kakvoće i funkcionalnosti ugradbenih

elemenata, te ispravnosti prethodno izvršenih operacija.

Podešavanje (ugađanje) obuhvaća djelatnosti za otklanjanje izradbeno-tehničkih

odstupanja s ciljem da se postigne zadana funkcionalna tolerancija sklopa (proizvoda). Služi

za osiguranje i poboljšanje zahtijevane funkcije a može uslijediti za vrijeme ili nakon

montaže.

Prema načinu kompenzacije razlikuju se namještanje i prilagođavanje.

Namještanje je podešavanje promjenom relativnih položaja ugradbenih elemenata.

Prilagođavanje je podešavanje koje se vrši promjenom dimenzija i/ili oblika ugradbenih

elemenata (ne postoji kod automatskih procesa).

Posebne su operacije sve funkcije koje osiguravaju postizanje funkcionalnosti proizvoda.

Mogu se integrirati ili obavljati izdvojeno (bojenje, žarenje, pakiranje, skidanje srha,

obilježavanje...).

KONTROLA, PODEŠAVANJE I POSEBNE OPERACIJE

PRIKAZ MONTAŽNOGA PROCESA I

SUSTAVA SIMBOLIMA

13

CAD CAE

OBLIKOVANJE

PROIZVODA

IZRADA

PLANA

CAM

IZVOĐENJE

SKLAPANJA

PROGRA-

MIRANJE

OBLIKOVANJE

MONTAŽNOGA

SUSTAVA

Slijed inženjerskih djelatnosti u projektiranju automatske montaže*

* Vrijedi i za izradbu. 14

CAD CAE

PODACI I INFORMACIJE

OBLIKOVANJE

PROIZVODA

IZRADA

PLANA

CAM

IZVOĐENJE

SKLAPANJA

PROGRA-

MIRANJE

OBLIKOVANJE

MONTAŽNOGA

SUSTAVA

15

• geometrijska i fizikalna svojstva ugradbenih elemenata,

• svojstva spojeva (tehnike spajanja, dosjedi, sile...),

• rokovi gotovosti proizvoda,

• raspoloživa investicijska sredstva za realizaciju montažnog sustava,

• ...

16

Prikaz automatskog

montažnog procesa

Općenito:

Plan - opis niza akcija kojime se iz nekog inicijalnog stanja postiže ciljno stanje.

U montaži:

inicijalno stanje - skup pojedinačnih ugradbenih elemenata,

ciljno stanje - proizvod (sklop),

niz akcija - niz operacija koji omogućuje ostvarenje zahtijevanih odnosa dijelova.

Operacijama se mijenjanju prije svega pozicije i orijentacije, ali i stanja (oblik) ugradbenih elemenata.

Operacije se izvode montažnim sredstvima. Izrada plana - funkcionalne strukture, obuhvaća iznalaženje i prikaz svih

operacija rukovanja, sastavljanja, kontrole i pomoćnih operacija potrebnih tijekom montažnoga procesa.

17

Metodologija

projektiranja

automatskih

montažnih sustava (H.-G. Loehr, 1977.)

18

CAD CAE

PODACI I INFORMACIJE

OBLIKOVANJE

PROIZVODA

REPREZENTACIJE - SIMBOLI

IZRADA

PLANA

CAM

IZVOĐENJE

SKLAPANJA

PROGRA-

MIRANJE

OBLIKOVANJE

MONTAŽNOGA

SUSTAVA

Reprezentacije - simboli

19

Standardni simboli:

• Symbols for Assembly Systems (Japan Society for Precision Engineering),

• VDI 2860.

Intencija standarada (normi):

Stvaranje osnove za općerazumljiv i jezgrovit prikaz montažnog procesa, s

time, da se parametrizacijom simbola i posebnim simbolima opisuje i montažni

sustav.

Terminologija:

• Njemačka: funkcionalna struktura

• englesko govorno područje: process plan, assembly plan.

20

Primjer plana prikazanoga standardnim simbolima (Japan

Society of Precision Engineering, Symbols for assembly systems,

University of Massachusetts, Amherst, 1985.)

indeksni uređaj

(g)

1 2 3 4 5 6

(l)

(a)

(k)

(j)

(m) (n)

(c)

(f)

(e)

(b)

(h)

(o)

(i)

21

Naglasci su u standardu JSPE:

- važnost simbola kao posrednika u prijenosu tehničkih informacija između proizvođača

montažne opreme i krajnjeg korisnika;

- prednosti koje proistječu ili mogu proisteći korištenjem standardnih simbola:

a) definiranje specifičnih funkcija montažnog sustava,

b) podloga diskusiji pri oblikovanju montažnog sustava,

c) kompjutorska simulacija i određivanje efikasnosti sustava,

d) perspektiva razvoja upravljačkih jezika kao kombinacije CAD-a, CAM-a i robotskih

jezika.

Iz sadržaja JSPE standarda dade se zaključiti sljedeće:

- na osnovi razina informacija radi se o deduktivnom pristupu;

- pretpostavlja se da montažni sustav ili barem njegov koncept ("osnovni aranžman") već

postoji, dok je diskusija projektanata "klasičan", "nekompjutorski", "humani" dijalog;

- točke c) i d) predstavljaju tek perspektivu.

22

Tipovi simbola jesu:

1. simboli za definiranje strukture sustava;

2. simboli za definiranje funkcija i/ili uređaja koje se odnose na transfer dijelova (bazni dijelovi, dijelovi i nosači dijelova);

3. simboli za prikazivanje funkcija i/ili uređaja za operacije (spajanje, umetanje, rukovanje ...);

4. simboli koji indiciraju funkciju i/ili uređaje za dodavanje dijelova;

5. simboli za prikazivanje funkcija i/ili uređaja za ispitivanje.

Postavljaju se tri razine informacija :

1. osnovni aranžman radnih stanica i tok predmeta rada i njihovih nosilaca,

2. tipovi operacija (funkcija),

3. parametri (pobliže određenje) prethodnih razina.

23

VDI 2860 1990.

24

http://www.vdi.de/en/ric

htlinie/vdi_2860-

montage_und_handha

bungstechnik_handhab

ungsfunktionen_handh

abungseinrichtungen_b

egriffe_definitionen/

http://www.hro.ip

a.fraunhofer.de/c

ontent/dam/agp/

de/documents/Le

hre/Skripte/Auto

matisierung/7_H

H_Stand_20101

214_cc_tcm101-

175757.pdf

25

RUKOVANJE

SPREMANJE PROMJENA KO-

LIČINE - SKUPA GIBANJE OSIGURANJE KONTROLIRANJE

* nisu elementarne funkcije rukovanja, ali su potrebne za potpuni opis slijeda funkcija

- sređeno

- djelomično

sređeno

- nesređeno*

- dijeljenje

- sjedinjavanje

- odjeljivanje

- dodjeljivanje

- odvajanje

- udruživanje

- sortiranje

- okretanje

- pomicanje

- zakretanje

- orijentiranje

- pozicioniranje

- sređivanje

- vođenje

- dodavanje

- transportiranje*

- ispitivanje

- ispitivanje:

prisutnosti,

identiteta,

oblika,

veličine,

boje,

težine,

pozicije,

orijentacije

- mjerenje:

orijentacije,

pozicije

- brojanje

- držanje

- oslobađanje

- stezanje

- otpuštanje

Elemen-

tarne

funkcije

Sastav-

ljene

funkcije

Dopunske

funkcije

26

Podjela uređaja za rukovanje u grupe prema glavnim funkcijama

(VDI E 2860)

― trake

― palete

― spremnici

― staze

―

― odjeljivači

― dozatori

― skretnice

―

― prihvatnice

― stezači

― naprave

―

― mjerni uređaji

― ispitni uređaji

― senzori

―

― industrijski

roboti

― uređaji za

sređivanje

― uređaji za

okretanje

― manipulatori

―

PR

IMJE

RI:

UREĐAJI ZA RUKOVANJE

Uređaji za osiguranje (držanje)

Uređaji za gibanje

Uređaji za promjenu količine

Uređaji za spremanje

Uređaji za kontrolu (ispitivanje)

27

Simboli izradbenih postupaka

28

Spremanje

SS – stupanj sređenosti

SS = SO/SP

SO – stupanj orijentiranja

SP – stupanj pozicioniranja

SS = 3/3

0/0 > SS > 3/3

29

Spremanje - primjeri

30

Promjena

količine -

skupa

31

Promjena količine - skupa: primjeri

32

Gibanje

33

Gibanje - primjeri

34

35

Osiguranje

36

Osiguranje - primjeri

37

Ispiti-

vanje

38

39

40

Opisivanje slijeda operacija

41

PRIMJER: proizvod-sklop,

sklapan FESTOvim sustavom

42

Prikaz

FESTOvog

sustava

simbolima

KONAC