Specialmaskiner

1
Specialmaskiner
maskiner byggda speciellt för en viss produkt
Bearbetning med många verktyg samtidigt gthög
produktionstakt
Välfärdens arbetshästar
2

• Hög automatiseringsgrad
• Hög produktionstakt
• Dimensionering för uppgiften
• Ofta enkel teknik

Sammanbyggnad gt färdigtillverkning i
sammanhängande följd
3
Exempel på produkter
4
Många olika tillämpningar

• Verkstadsindustrin- skruv, spik, brickor-
  kullager, tändstift, kontakter, armaturdetaljer-
  bilmotorer, symaskiner, mobiltelefoner
• Träindustrin- möbler, galgar, borstar,
  tändstickor, fönster, dörrar, handtag

5

• Livsmedelsindustrin- konserver, drycker,
  charkuterier, bröd
• Läkemedelsindustrin- tabletter, bandage,
  kosmetika
• Tjänster- varuförsäljning, växling av pengar,
  analyser av prov

6
Uppdelning av uppgifter inom verkstadsproduktion

• Bearbetning/detaljtillverkning
• Montering
• Kontroll
• Paketering
• Ofta vill man uppnå färdigtillverkning direkt
• (Komplettmaskin)

7
Fördelar

• Hög produktionstakt
• Hög automatiseringsgrad
• Måttlig kostnad
• Dimensionerad efter produktens behov
• Ofta hög driftssäkerhet
• Överlägsen produktionsekonomi vid stora serier

8
Nackdelar

• Lång ledtid att bygga
• Kräver stora antal (många produkter per år i
  flera år)
• Svårt att ändra konstruktionen
• Ibland misslyckade teknikval

9
Enstationsautomater
10
Press
Utstötarcylinder
Plockrobot
Vibrationsmatare
Att släppa orienteringen är dock att släppa en
del av detaljens värde.
11
Om man har släppt orienteringen kan man, i nästa
operationssteg tvingas återorientera den i en ny
vibrationsmatare.
12
Robot
Exempel på en specialcell som är byggd med
flexibla komponenter. En transportbana ger
bibehållen orientering för detaljerna
Fräsmaskin
Stapelmagasin
Fixtur
Transportbana med stegvis frammatning
13
Ställbara stativ används för att rigga upp
bearbetningsen-heter i de olika lägen som
produkten fordrar
Men om det är många hål och andra formelement på
detaljen blir det trångt i bearbetnings-utrymmet
14
Man försöker bygga borrenheter så kompakta som
det går
Tryckluftsdriven borrenhet
Ställbart stopp
Tryckluftskolv för matning
Hydraulisk bromskolv
Luftmotor
Chuck
15
Det finns också elektriskt drivna borrenheter. De
har bättre verkningsgrad
16
Elektrohydraulisk borrenhet
17
Det finns många dimensioner och typer av
maskinenheter
Borr- gäng- och fräsenheter
Skruvdragare
Elektriska tolkar för hålmätning
18
Det är ofta begränsningar för hur tätt man kan
sätta olika maskinheter
Flerspindlig långhålsborrning Automatisk
övervakning av matningskraften för att få larm
vid skärhaveri
19
Typiskt är att man också specialutformar
verktygen så att de kan göra flera operationer
samtidigt. Syftet är att få maskinen enklare
I detta fall kombineras en borr med en försänkare
20
Exempel på möjliga borrverktyg i en specialmaskin
21
Länkspindelborrhuvud
Med flerspindliga borrhuvuden kan man öka antalet
borrande verktyg
22
Som regel behöver borrarna i ett flerspindligt
huvud styrning av borrbussningar i
borrbussningsplatta, även kallad jigg
Borrbussning
Jigg
23
Automat med tre samverkande borrhuvuden
24
Man kan också bygga in kraftigt dimensionerade
spindlar i specifika hålmönster. Då slipper man
ofta använda jiggar (borrbildsplattor) för att
styra verktygen
25
Fastspänningen av arbetsstycket kan, i enkla
fall, göras med manuella spänndon
En bättre lösning är att använda pneumatiska
spänndon (ca 7 bar)
26
Störst spännkraft uppnås med hydrauliska spänndon
(ca 300 bar)
27
En stor mängd olika slags hydrauliska
spännanordningar förekommer
28
För uppspänning används också -chuckar -hydraulis
ka skruvstycke -expanderande dornar mm
29
Enstationsautomat för borrning av hål i en stol
Vad gör man om hålen ska gängas också? Vad gör
man om bearbetningsenheterna inte får plats invid
varandra? Svar Bygger flera olika
specialmaskiner som används i följd efter varandra
30
Flerstationsautomater
När man inte längre får plats med maskinerna kan
man automatiserat flytta arbetsstyckena mellan
arbetsstationer
Enkel rundbordsautomat med fixering i de olika
bearbetningsstationerna
31
En vanligare lösning är att man har fixturer som
håller detaljerna inspända hela tiden medan de
befinner sig på rundbordet Borrbildsplattor kan
då vara integrerade i fixturerna Bilden visar en
rundbordsautomat av sk planettyp. Fixturerna kan
här vrida sig på bordet för att möjliggöra åtkoms
för verktygen från alla sidor.
32
Ett problem är att kunna överföra hydrauloja och
elsignaler till fixturerna på ett roterande bord
Signalledningar måste, med traditionell teknik,
kopplas via släpringskontakter
Svivel är en roterande koppling för att överföra
hydraulolja eller tryckluft till ett roterande
bord
33
Ett annat problem är att lösa uppspänningen av
detaljerna Så länge maskinerna är små kan det gå
att ha en manuell station där en operatör drar
fast arbetsstyckena med hjälp av skruvdragare
eller snabbspännare Vid kraftigare bearbetning
och stora tillverkningsantal måste man ha
hydraulik
34
Ofta är det ganska enkelt att bygga en mindre
rundbordsautomat
Rundbordet drivs av en pneumatisk cylinder via en
spärrmekanism
35
Vid större och tyngre rundbord måste
indexrörelsen vara mjuk. Det kan uppnås med en
mekanism i form av malteserkors
För att uppnå tillräcklig noggrannhet måste stora
rundbord låsas med expanderande indexpinnar
Indexpinne
Den moderna lösningen är att ha numerisk styrning
av indexrörelsen
36
Det finns en övre gräns för hur stora rundbord
som kan byggas. Värmerörelser, lagernoggrannheter
mm sätter en gräns för diametern och vikten
37
Klassisk transfermaskin
När man behöver ha många stationer och tyngre
produkter är den rätta lösningen en rak klassisk
transfermaskin
38
(No Transcript)
39
Frammatningen av detaljerna görs med en fram- och
återgående taktstång
En fyrledsmekanism med frihjul kan vara ett annat
alternativ för frammatningen
40
Om detaljerna har oregelbunden form måste man ha
medlöpande fixturer
41
Transfermaskin med medlöpande fixturer
42
Hydraulisk fastspänning på medlöpande fixtur
43
Längre avstånd mellan stationerna ökar
åtkomligheten
44
Många utföringssätt är möjliga
Fritransfersystem kan innebära färre fixturer
45
Det går också att bygga lättare och billigare,
helt eller delvis automatiserade liner.
Flexibiliteten ökar när man har vägalternativ och
buffertar
46
(No Transcript)
47
Robotlina för punktsvetsning
Transfermaskin eller flexibel robotcell?
48
Rundbordsautomat eller robotcell?
49
Tvåspindlig frontsvarv
50
Tvåstationsautomat
En fördel är att hydraulik kan tillföras
spänndonen utan problem En nackdel är att
produktionshastigheten kraftigt försämras jämfört
med en transfer eller rundbordsautomat
51
Kontinuerligt arbetande specialmaskiner
52
(No Transcript)
53

• Några slutsatser
• Specialmaskiner kan ge oslagbar ekonomi när en
  produkt (eller en grupp snarlika produkter) ska
  tillverkas i stort antal under en längre tid.
• Man strävar efter automatiserad
  färdigtillverkning i sammanhängande
  operationssekvens. Därför används många samtidigt
  arbetande verktyg.
• Utrymmesbrist och kostnadsminimering driver
  lösningarna mot användning av maskinenheter som
  bara gör de rörelser som behövs dvs enkla fram
  och återgående rörelser.
• Krav på hög driftssäkerhet främjar användning av
  enkla och beprövade tekniska principer

http//www.premactools.com/