Montáž Obsah - Katedra výrobných systémov

Technológia IIMontáž – podklady pre cvičenie1 Montáž ako súčasť výrobného procesuMontáž je súbor rôznych činností, pomocou ktorých sa z jednotlivých súčiastok vytvára funkčný celok(stroj, zariadenie a pod.). Zvyčajne sa jedná o poslednú fázu výroby a po nej nasledujú funkčné skúškya zábeh. Rozhodujúcim spôsobom ovplyvňuje nielen kvalitu a spoľahlivosť výrobkov, ale aj priebežnú dobuvýroby, produktivitu práce i efektívnosť celého výrobného systému.Montáž predstavuje veľmi pracnú a nákladnú operáciu s vysokým podielom ručnej práce. Náklady namontáž umožňuje znižovať dodržiavanie zásad technologickosti konštrukcie, najmä používanietypizovaných, resp. unifikovaných súčiastok, čo najjednoduchších spôsobov spájania súčiastok.MarketingKonštrukciaPlánovanie výrobyRiadenie výrobyMateriálnotechnickézásobovanieVýrobasúčiastokMontáž Odbyt Trhhmotné toky (materiál, súčiastky, hotové výrobky...)informačné tokyObr. 1 Montáž ako súčasť výrobného systému2.1 Montážna štruktúra výrobku2 Montovaný výrobokStroje a zariadenia predstavujú sústavy súčiastok, ktorých vzájomná poloha je vymedzená väzbami –spojmi. Cieľom montážneho procesu je vytváranie týchto spojení súčiastok. Z hľadiska montáže je výhodnépovažovať výrobok ako systém s nasledovnou štruktúrou (obr. 2a, 2b):Súčiastka predstavuje prvotný článok montáže, jedná sa o prvok tvoriaci nerozoberateľný celok, napr.hriadeľ, ozubené koleso, blok motora a pod.Podzostava predstavuje jednotku vytvorenú spojením dvoch alebo viacerých súčiastok, pričom nezáležína spôsobe (type) spojenia.Zostava je montážne samostatná jednotka, ktorá v spojení s inými zostavami, súčiastkami vytváravýrobok (stroj, zariadenie a pod.) Zostavu tvorí súbor súčiastok alebo podzostáv. Montážna samostatnosťvyplývajúca z technologickej ucelenosti zostavy umožňuje jej montáž nezávisle na ostatných častiach stroja,napr. motor, prevodovka.Z hľadiska montáže je potrebné spracovať tzv. štruktúrny kusovník (obr. 2a, 2b) montovaného výrobku.Jedná sa o stromový graf, ktorý vyjadruje štruktúru výrobku, t.j. prehľadne znázorňuje z akých súčiastok jezmontovaná nadradená podzostava, zostava. Graf predstavuje východiskový dokument pre návrhmontážneho procesu, lebo okrem už spomínanej štruktúry výrobku možno z neho vyčítať možnostiparalelnej montáže podzostáv, zostáv. Nevýhodou tohto typu kusovníka je to, že neponúka informáciučasovej postupnosti montáže, t.j. nie je možné z neho vyčítať, v akom poradí budú jednotlivé súčiastky2

Technológia IIMontáž – podklady pre cvičenieHlavnásúčiastkaHotovývýrobokPodzostavaZostavaSúčiastkaSúčiastkaSúčiastkaSúčiastkaSúčiastka...Obr. 3 Schéma postupu montážeRozmerová veľkosť výrobku vplýva najmä výber systému medzioperačnej dopravy (vozíky, pás, závesnýdopravník a pod.), stanovenie pracovnej polohy montážnych pracovníkov (v sede, v stoji).Počet súčiastok a montážna štruktúra výrobku – zložitejší výrobok sa skladá z viacerých súčiastoka súborov súčiastok (zostáv a podzostáv). Spôsob členenia výrobku na viac montážnych úrovní sa nazývamontážna štruktúra výrobku. Jednotlivé zostavy, príp. podzostavy sa montujú na bočných vetvách systémua vstupujú do centrálnej vetvy montážneho systému, na ktorej sa zo skupín montuje finálny výrobok.Charakteristické montážne operácie – montované výrobky sa líšia prevládajúcim typom montážnychoperácií, napr. linková montáž s prácou v sede a vysokým stupňom mechanizácie montážnych operácií alebostacionárna hniezdová montáž s nízkym stupňom mechanizácie.Zjednodušene povedané, typizácia, unifikácia a stavebnicovosť výrobku predstavujú snahu ominimalizáciu vyrábaných riešení výrobkov, pričom jednotlivé riešenia (typy) sú zostavované z tvarovoa rozmerovo príbuzných súčiastok. Menšia rozmerová i tvarová rozmanitosť súčiastok znamená menšienároky na technické vybavenie montážnych pracovísk, personálne zabezpečenie a v konečnom efekte znižujenáklady na montáž.Konštrukčná stálosť výrobku – pri navrhovaní montážnej linky je dobré vedieť, či konštrukcia výrobkuostane nezmenená počas celej plánovanej životnosti montážneho systému. Zmeny v konštrukcii výrobkumôžu spôsobiť nepoužiteľnosť montážneho systému, čím sa nedosiahne jeho ekonomická návratnosť, resp.jeho prispôsobenie si vyžiada finančné náklady, ktoré sa premietnu do zvýšenej ceny výrobkov.Všetky súčiastky, z ktorých je zmontovávaný výrobok, sú vyrobené v určitej rozmerovej a tvarovejpresnosti. Montážna kvalita súčiastok sa posudzuje podľa rozmerových a tvarových odchýlok od menovitýchhodnôt a podľa odchýlok vzájomnej polohy. Z hľadiska montážnej kvality súčiastok možno hovoriť o dvochtypoch montáže:• Montáž pri úplnej vymeniteľnosti súčiastok sa realizuje spájaním súčiastok bez prispôsobovania, výberu apod. pri úplnom zachovaní požiadaviek kladených na spoj. Využíva sa v hromadnej výrobe a vyžadujevysokú kvalitu (presnosť) súčiastok.• Montáž pri čiastočnej vymeniteľnosti súčiastok známená spájanie súčiastok, pri ktorých je podmienkapožadovanej presnosti splnená iba s istou pravdepodobnosťou. Súčiastky s nedostatočnou presnosťou saprispôsobujú. Používa sa pri kusovej až stredno-sériovej výrobe, nevýhodou je vyššia pracnosť montáže.Hlavné smery montáže – v závislosti od zložitosti výrobku môžu nastať 3 prípady:• jeden smer montáže všetkých súčiastok – súčiastky sa ukladajú v smere jednej priamky (najvýhodnejšíprípad),• súčiastky sa vkladajú v navzájom rovnobežných smeroch,• každá súčiastka sa vkladá do základnej v inom smere (najnevýhodnejší prípad).Z hľadiska pracovníkov je výhodné, aby smery montáže po realizácii polohovania boli zhora – dole alebozpredu – dozadu. Úplne nevhodný najmä pre ručnú montáž je smer zdola – hore (práca nad hlavou).Tvar súčiastok z hľadiska orientácie – čím viac osí symetrie má súčiastka, tým výhodnejší je jej tvarz hľadiska montáže, pretože na dosiahnutie správnej montážnej polohy treba menej manipulačných pohybov.4

Technológia IIMontáž – podklady pre cvičeniePri použití vibračných zásobníkov pri automatizovanej montáži je dôležitá aj poloha ťažiska súčiastky, ktorása využíva v procese automatickej orientácie súčiastok.Medzi rozhodujúce ekonomické vlastnosti výrobku sú zaradené:• ročný objem výroby výrobkov,• veľkosť výrobných dávok,• náklady na montáž výrobku,• pomer nákladov na výrobu k nákladom na materiál a montáž.3 Technológia spojovaniaVäčšina súčasných výrobkov predstavuje zložité mechatronické zariadenia. Súčasťou montážnehoprocesu sú preto nielen operácie, ktorými sa vytvárajú mechanické spojenia súčiastok, ale aj operáciezapojovania elektrických, hydraulických príp. pneumatických obvodov.Spojenie súčiastok sa realizuje pomocou ich vzájomného dotyku, ktorým sa obmedzuje ich vzájomnápohyblivosť. Príslušné dotýkajúce sa súčiastky tvoria kinematickú dvojicu – väzbu, spojenie odoberajúceurčitý počet stupňov voľnosti. Montážne spoje môžeme rozdeliť do nasledovných skupín:Nepohyblivé nerozoberateľné spoje zabezpečujú nemennú vzájomnú polohu montovaných súčiastok,pričom sa nepočíta s rozoberaním spoja (to je zvyčajne spojené s poškodením jednotlivých súčiastok). Patriasem spoje lepené, nitované, zvárané, spájkované, nalisované a pod.Nepohyblivé rozoberateľné spoje zaisťujú nemennú polohu súčiastok, spoj však možno ľubovoľne veľakrát rozobrať bez poškodenia spojovaných i spojujúcich súčiastok. Sem zaraďujeme spoje skrutkové,klinové, kolíkové, kužeľovéPohyblivé rozoberateľné spoje zaisťujú možnosť vzájomného pohybu spojovaných súčiastoks možnosťou rozoberania, napr. spojenie ozubeného kolesa a hriadeľa pomocou drážkovania.Pohyblivé nerozoberateľné spoje zabezpečujú možnosť vzájomného pohybu spojovaných súčiastok bezmožnosti rozoberaniaPri elektricky vodivých spojoch sa vyžaduje elektrická vodivosť spojenia s predpísanými parametrami.Jedná sa o spoje vytvorené spájkovaním alebo mechanickým spojením konektorov.Spojenie s predpísanými špeciálnymi vlastnosťami sa používajú v optických prístrojoch, zariadeniachjemnej mechaniky (meracie prístroje, elektronické a mikroelektronické výrobky).Zapojenie hydraulických a pneumatických okruhov – zostavenie nízko a vysokotlakých okruhov.Montážne spoje možno klasifikovať aj z hľadiska počtu vykonávaných činností potrebných na realizáciuspoja:• jednoduché – pracuje sa s beztvarými látkami (dávkovanie oleja),• dve montážne činnosti – zorientovať a zasunúť,• tri montážne činnosti – zorientovať, zasunúť a pretvárniť,• viac ako 3 montážne činnosti.Táto klasifikácia má veľký význam pri navrhovaní montážnych postupov pre veľkosériovú a hromadnúvýrobu, pričom cieľom je používanie operácií tvorených čo najmenším, resp. približne rovnakým počtomčinností.4 Montážny postupMontážny postup predstavuje predpis , podľa ktorého sa postupuje pri spájaní súčiastok do vyšších celkov– podzostáv, zostáv. Určuje poradie spájania súčiastok, náradie, prípravky, meradlá, kontrolné pomôcky,technicko-ekonomické parametre. Montážny postup sa člení na operácie. Montážna operácia je postupnosťrôznych činností, ktorých výsledkom je vytvorenie spojenia dvoch, príp. viacerých súčiastok. Z hľadiskavykonávaných činností majú najväčšie zastúpenie manipulačné a spojovacie, kontrola sa môže realizovať voforme samostatných operácií.5

Technológia IIMontáž – podklady pre cvičenieÚčelom montážneho postupu je:• Navrhnúť poradie montážnych operácií a v rámci každej operácie určiť sled činností.• Navrhnúť potrebné stroje, nástroje, prípravky.• Navrhnúť organizáciu práce a pracoviska.• Navrhnúť technicko-ekonomické ukazovatele.4.1 Členenie činností tvoriacich montážne operácieČinnosti vykonávané pri montáži možno rozdeliť na:- prípravné - čistenie,- úprava tvarov,- označovanie,- paletizácia,- manipulačné - vyberanie,- vkladanie,- nasúvanie,- ustavovanie,- spojovacie - skrutkovanie,- lisovanie,- nitovanie,- zváranie,- lepenie,- spájkovanie,- kontrolné - meranie,- skúšanie.4.2 Tvorba montážnych postupovPri tvorbe montážneho postupu sa vychádza z:• konštrukčnej dokumentácie výrobku – výkresy súčiastok, zostáv, technické správy určujúce veľkosťuťahovacích momentov skrutkových spojov a pod.,• existujúceho strojového a nástrojového vybavenia,• normatívov pre určovanie noriem času pre jednotlivé montážne operácie.Na základe štruktúrneho kusovníka sa vypracuje predbežné poradie montážnych operácií pre každúpodzostavu, zostavu i finálnu montáž výrobku. Ku každej operácii sa určí potrebné náradie, prípravky,meradlá a pod.Pravidlá pre zostavovanie montážnych postupov1. Operácie musia byť zostavené tak, aby predchádzajúce nebránili vykonávaniu nasledujúcich. Vychádzasa z konštrukcie jednotlivých súčiastok.2. Pri plynulej (pohyblivej) montáži závisí rozdelenie montáže na jednotlivé operácie a ich rozdeleniev časovom slede na takte montáže, pričom čas na vykonanie každej operácie sa musí rovnať taktu alebojeho násobku.3. Pri montážnych operáciách, kde je vyššia pravdepodobnosť výskytu chýb, sa zaraďuje do procesukontrola.V prípade sériovej a hromadnej výroby sa postup overí montážou skúšobného vzorku, čím sa súčasne ajoveria navrhované normy času na vykonanie jednotlivých montážnych operácií.6

Technológia IIMontáž – podklady pre cvičenie4.3 Montážne postupy pre kusovú (malosériovú) výrobuKusová (malosériová) výroba predstavuje výrobu s rozsiahlym sortimentom rôznych výrobkov, pričomkaždý výrobok sa vyrába v počte 1 až 50 kusov. Jedná sa o výrobu napr. lodí, lokomotív, lietadiel a pod.Montážny proces má charakter stacionárnej montáže, ktorá sa vyznačuje:• Montáž sa vykonáva na jednom mieste jedným alebo viacerými pracovníkmi.• Prebieha podľa rámcových montážnych postupov bez podrobného časového ohraničenia (noriem času),pričom postup stanovuje iba poradie montážnych operácií a pre každú operáciu určuje náradie, pomôckya pod.4.4 Montážne postupy pre hromadnú výrobuHromadná výroba predstavuje plynulú produkciu veľkých objemov rovnakých výrobkov (5000 a viackusov za rok) pri malom počte druhov (1 až 5), napr. výroba automobilov, pračiek, chladničiek a pod.Montáž má charakter pohyblivej montáže, ktorej význačné znaky sú:• montážne operácie prebiehajú súčasne (na rôznych pracoviskách montážnej linky),• zmontovávané výrobky sa pohybujú od jedného pracoviska k druhému v zmysle technologickéhoa časového sledu montáže,• na jednotlivé operácie sú určené presné normy času,• proces je podrobne rozčlenený na jednotlivé operácie,• veľká časť operácií je mechanizovaná alebo automatizovaná.Č. mont. Montážna činnosť Normovaný Prípravokoperácie Číslo Opis čas1 11 Zasunúť pero Merací prípravok č.12 Nalisovať peroLisovací prípravok č.13 Pripevniť pero 2 skrutkami Pneumatický skrutkovač2 21 Nasunúť ozubené koleso 13 31 Nasunúť dištančný krúžok4 41 Nasunúť ozubené koleso 25 51 Pripevniť poistný krúžok KliešteTabuľka 1 Uká žka montážneho postupu pre hromadnú výrobu5 Montážna technikaPojmom montážna technika označujeme súbor všetkých technických prostriedkov a zariadení potrebnýchna realizáciu montážnych operácií (nástroje, prípravky a pod.). Táto technika rozhodujúcim spôsobomvplýva na stupeň mechanizácie a automatizácie montážneho procesu, jeho nákladovosť, jej konkrétny výbersa odvíja od montovaného výrobku (počet súčiastok, typy spojov, rozmery, hmotnosť), vyrábaného objemu,počtu možných variantov a pod.Súčasné montážne systémy sa zostavujú stavebnicovým spôsobom zo základných jednotiek, ktoré možnorozdeliť na:• orientačno – prívodné jednotky,• operačné jednotky,• kontrolné jednotky,• riadiace jednotky.5.1 Orientačno - prívodné jednotkyOrientácia a privádzanie (dodávanie) súčiastok na miesto montáže patria k hlavným problémom riešenýmv rámci automatizácie montáže. Na privádzanie neorientovaných súčiastok z ľubovoľnej do definovanej7

Technológia IIMontáž – podklady pre cvičeniepolohy, na udržanie tejto polohy a orientácie (aby mohli byť odobrané manipulátorom) alebo aj naumiestnenie súčiastky do montovaného celku sa používajú rôzne zariadenia, ktoré možno rozdeliť do štyrochskupín:• Oddeľovacie zariadenia – zabezpečujú dodanie len určitého počtu súčiastok alebo množstva materiálu namiesto montážnej operácie.• Zásobníky na tvorbu zásoby súčiastok alebo materiálu v neorientovanom stave – majú podobu debienalebo paliet, kde sú súčiastky voľne uložené.• Zásobníky zabezpečujúce zásobu súčiastok v orientovanom stave – najčastejšie sa jedná o gravitačnézásobníky, kde sú súčiastky vkladané už v orientovanom stave a pohybujú sa pôsobením gravitačnej sily.• Orientačné zariadenia – používajú sa na dosiahnutie požadovanej polohy a orientácie súčiastky navýstupe z jednotky, najčastejšie sú postavené na báze vibračných zásobníkov.5.2 Operačné jednotkyOperačné jednotky predstavujú špeciálne zariadenia určené na realizáciu príslušnej montážnej operácie,ktoré možno klasifikovať do nasledovných skupín:• Zakladacie jednotky – ich úlohou je uchopiť súčiastku na vstupe do pracoviska (paleta, zásobník) a uložiťju do prípravku alebo položiť na inú súčiastku. Môžu sa použiť aj na vyberanie zmontovaných výrobkov.• Skrutkovacie jednotky sú najčastejšie používané v montážnych linkách, pretože skrutkový spoj jenajčastejšie sa vyskytujúci typ spoja vo výrobkoch.• Lisovacie a nitovacie jednotky slúžia na vytvorenie nerozoberateľných spojení súčiastok, najčastejšie sapoužívajú jednotky s pneumatickým pohonom a silou na výstupe 20 kN.• Dávkovacie jednotky sa používajú na miešanie a dávkovanie kvapalných látok (napr. olej do prevodvky),plastických mazív, živíc a pod.• Zváracie a spájkovacie jednotky slúžia na vytvorenie nerozoberateľných spojov súčiastok, pričomzváracie jednotky môžu mať charakter plne automatizovaných pracovísk.5.3 Kontrolné jednotkyPomocou kontrolných jednotiek sa realizuje medzioperačná kontrola v montážnom systéme. Najčastejšiesa kontroluje prítomnosť a správna poloha súčiastky po vykonaní montážnej operácie. Kontrolná jednotkamôže byť súčasťou operačnej jednotky alebo môže tvoriť samostatné pracovisko na linke.5.4 Riadiace jednotkyNa riadenie činnostiprogramovateľné automaty.jednotlivých montážnych pracovísk, resp. celých liniek sa používajú6 Organizácia montážneho procesuMontážny systém predstavuje podsystém výrobného systému a možno ho definovať akoorganizačno-technické usporiadanie ľudí a techniky podieľajúcich sa na montáži výrobku. Každýmontážny systém možno charakterizovať najmä jeho časovou a priestorovou štruktúrou, t.j.rozčlenením montáže z hľadiska časovej a technologickej nadväznosti, časovým a výkonovýmvyužitím pracovných síl, technických prostriedkov, energií a priestorovým usporiadaním objektov,pracovísk a pod. V princípe existujú dve základné usporiadania montážnej techniky, resp.montážnych pracovísk:• predmetné usporiadanie – montážna technika sa zaraďuje za sebou podľa poradia vykonávania operácií,pričom v praxi sa vyskytujú tieto základné typy montážnych systémov:• synchrónny montážny systém,• automatická rotorová linka,• asynchrónny montážny systém,8

Technológia IIMontáž – podklady pre cvičenie• hniezdový montážny systém,• skupinový montážny systém,• technologické usporiadanie – na jednom mieste sa sústreďuje technika iba pre jeden druh montážnejoperácie.Montážny proces je možné hodnotiť aj z hľadiska toho, či sa výrobok sa montuje na jednom aleboviacerých pracoviskách. Potom sa rozlišuje montáž:• stacionárna,• pohyblivá.Pri stacionárnej montáži sa výrobok montuje postupne na jednom pracovisku jedným alebo viacerýmipracovníkmi. Realizuje sa podľa rámcových montážnych postupov bez stanovenia noriem času. Výhodou jeveľká prispôsobivosť pracoviska zmene výrobného programu, nevýhody spočívajú v dlhej priebečnej dobemontáže, veľkých nárokoch na kvalifikáciu pracovníkov a pracovné plochy. Využíva sa v kusoveja malosériovej výrobe pri montáži veľkých a ťažkých obrobkov (obrábacie stroje, lode a pod.)Pohyblivá montáž sa vyznačuje tým, že rôzne montážne operácie prebiehajú súčasne na rôznychpracoviskách. Zmontovávané výrobky sa pohybujú od jedného pracoviska k druhému v zmysletechnologického a časového sledu montáže, pričom činnosť na pracoviskách je definovaná podrobnýmimontážnymi postupmi. Využíva sa v podmienkach veľkosériovej a hromadnej výroby.6.1 Synchrónny montážny systémCharakteristickým znakom synchrónneho montážneho systému je medzioperačný dopravník (montážnypás), pomocou ktorého sa v pravidelnom rytme presúvajú výrobky od jedného pracoviska k druhému a nakaždom sa vykonáva jedna montážna operácia na jednom výrobku, resp. skupine výrobkov uložených najednej palete. Tento typ montážneho systému sa vyznačuje vynúteným pravidelným pracovným rytmoma vyžaduje približne rovnakú časovú dĺžku trvania všetkých operácií. Používa na montáž menších výrobkova môže mať charakter:• klasického montážneho pásu,• čiastočne automatizovanej linky (obr. 4),• automatickej rotorovej linky (obr. 5).VstupzákladnejsúčiastkyVýstuphotovéhovýrobkuRobotizovanémontážnepracoviskoRučnémontážnepracoviskoMechanizovanémontážnepracoviskoObr. 4 Schéma synchrónneho montážneho systému s uzatvoreným obehom nosičov6.2 Automatická rotorová linkaAutomatická rotorová montážna linka (obr. 5) predstavuje špeciálny prípad synchrónneho montážnejsystému a je charakterizovaná neprerušovaným otáčavým pohybom pracovných miest, ktoré sú rozmiestnené9

Technológia IIMontáž – podklady pre cvičeniena rozstupovej kružnici rotora, a ktorej stred sa zhoduje s osou jeho rotácie. Montážne, resp. technologickéoperácie sa vykonávajú počas otáčavého pohybu rotora, pričom každému rotoru je priradené vykonaniejednej operácie. V praxi sa jedná o plne automatizované linky určené na montáž menších výrobkovzložených z malého počtu súčiastok vyrábaných formou hromadnej výroby.Pracovisko1Pracovisko Pracovisko3 4VýstuphotovýchvýrobkovVstupzákladnejsúčiastkyPracovisko2Pozícia na linke, kde sa vykonáva montážna, resp. technologická operáciaObr. 5 Schéma automatickej rotorovej montážnej linky6.3 Asynchrónny montážny systémZákladným prvkom asynchrónneho montážneho systému (obr. 6) je pásový alebo článkový dopravník, naktorom sú zriadené jednotlivé pracoviská. Medzi jednotlivými pracoviskami sa vytvárajú medzioperačnézásoby, ktoré umožňujú, že rytmus práce nemusí byť vzájomne synchronizovaný a montážne operácie môžumať rôznu dĺžku. Nevýhodou je komplikovaná konštrukcia a zložité riadenie (najmä pohybu súčiastok).Asynchrónne montážne systémy sa používajú na montáž stredne veľkých výrobkov.Pracovisko 2Zásoba 1Zásoba 2Pracovisko 3Zásoba 3 Zásoba 4Pracovisko 1Pracovisko 4Pracovisko 2Obr. 6 Schéma asynchrónneho montážneho systému6.4 Hniezdový montážny systémCharakteristickým znakom hniezdového montážneho systému je, že montovaný výrobok sa celkomzmontuje na jednom mieste (hniezde, obr. 7), ktoré je čiastočne alebo úplne izolované od ostatných hniezd.Montáž vykonáva malý počet ľudí (1 až 4), pričom pracoviská sú vybavené technikou s maximálnym10

Technológia IIMontáž – podklady pre cvičeniestupňom mechanizácie, alebo sú plne automatizované a montáž je vykonávaná pomocou priemyselnéhorobota. Takto organizovaná montáž kladie vysoké nároky na kvalifikáciu pracovníkov (musia ovládaťvykonanie všetkých prác), pracovný rytmus závisí iba od pracovníka. Nevýhodou sú vysoké náklady navytvorenie montážneho hniezda, pričom zariadenie nie je využité tak intenzívne ako pri linkovýchmontážnych systémoch.ZásobníkyPrípravoks montovanýmvýrobkomObr. 7 Schéma montážneho hniezda, kde je montáž realizovaná priemyselným robotom.6.5 Skupinový montážny systémSkupinový montážny systém predstavuje v podstate aplikáciu princípu hniezdovej montážev podmienkach väčších výrobkov (napr. automobilové motory), ktoré nemôže zmontovať jeden pracovník najednom mieste.Zóna 1 Zóna 2 Zóna 3Obr. 8Schéma skupinového montážneho systému6.6 Problematika automatizácie montážeV kusovej výrobe má montáž charakter ručnej montáže, kde pracovníci vykonávajú všetky operácie.Používajú pritom bežné náradie (skrutkovače, pneumatické uťahovače, kliešte a pod.). Vzhľadom na širokúvýrobkovú základňu pri tomto type výroby sú možnosti mechanizácie a automatizácie montážneho procesuobmedzené (najmä z ekonomického hľadiska).11

Technológia IIMontáž – podklady pre cvičenieObr. 9 Montážne pracovisko, ktoré je súčasťou školského modulárneho pružného výrobného systému odfirmy FESTO – Didactic, je určené na automatizovanú montáž lineárnych pneumatických pohonovV prípade hromadnej (veľkosériovej) výroby, kde je snaha o maximálnu mechanizáciu a automatizáciumontážnych operácií, je charakter montáže iný. Vo väčšine súčasných montážnych liniek sú niektoréoperácie realizované formou ručnej montáže, ostatné formou mechanizovanej, resp. automatizovanejmontáže. Prepojenie jednotlivých pracovísk linky je zabezpečené dopravníkom alebo závesnou traťou. Priautomatizovanej montážnej operácii sú všetky činnosti (manipulačné, spojovacie i kontrolné) vykonávanéstrojným zariadením, pričom za hlavné prínosy sa považuje nárast produktivity práce a zaistenie určitejstabilnej kvalitatívnej úrovne výrobkov (elimináciou ľudského faktora). Problematika automatizácie montážev sebe zahŕňa riešenie dvoch čiastkových problémov:• automatizáciu manipulačných operácií,• automatizáciu vykonávania spojovacích operácií.Automatizácia manipulačných operácií sa realizuje použitím priemyselných robotov a manipulátorov,hlavným problémom je zabezpečenie požadovanej polohy a orientácie súčiastok pri uchopovaní súčiastok nazačiatku manipulácie. Rieši sa to buď pomocou jednoúčelových paliet s presným rozmiestnením súčiastok,použitím vibračných zásobníkov alebo prídavných orientačných zariadení, ktoré tvoria súčasť bežnýchzásobníkov.Automatizáciu vykonávania spojovacích operácií možno realizovať buď pomocou jednoúčelovýchstrojov alebo špeciálnych hlavíc (skrutkovacia, nitovacia a pod.) umiestnených na ramene robota. Často savyskytuje riešenie, kedy je robot vybavený systémom automatickej výmeny hlavíc a podľa potreby používamanipulačné alebo montážne hlavice.Realizácia automatickej montáže vyžaduje aj dodržanie určitých zásad pri konštrukčnom riešenívýrobkov. Prístup sa nazýva „Design for Assembly“ (technologickosť výrobku z hľadiska montáže) a hlavnézásady sú:• jednoduchá konštrukcia spojov,• minimálny počet spojovacích prvkov,12

Technológia IIMontáž – podklady pre cvičenie• vhodné tvarové riešenie súčiastok z hľadiska automatizovanej manipulácie a vytvárania spojov (zrazeniahrán uľahčujú nasúvanie súčiastok, tvarové plochy sťažujú uchopenie súčiastky chápadlom robota, čonajväčší počet osí symetrie súčiastky),• dostatočný počet a vhodné umiestnenie upínacích a oporných plôch.Robotizované pracovisko ako súčasť MPVS Festo - DidacticPríklad automatizovaného montážneho pracoviska s priemyselným robotom je na obr. 9. Pracovisko jesúčasťou modulárneho pružného výrobného systému od firmy Festo-Didactic, ktorý tvorí súčasťlaboratórneho vybavenia Katedry výrobných systémov. Realizuje sa na ňom montáž lineárnehopneumatického pohonu, ktorého štruktúrny kusovník je na obr. 10 a schéma montážneho postupu na obr. 11.Samotný montážny postup je opísaný v tabuľke 2.VýrobokLineárny pneumatický pohonPodzostavaPiestik s tesnenímSúčiastkyZákladnýdielecPiestikTesneniePružinaVekoObr. 10 Štruktúrny kusovník lineárneho pneumatického pohonuPružinaVekoZákladnýdielecLineárny pneumatickýpohonPiestiks tesnen í mObr. 11 Schéma postupu montáže lineárneho pneumatického pohonuÚstredným prvkom pracoviska je priemyselný robot Mitsubishi RV-M1 s 5 stupňami voľnosti, spojitýmriadením, elektrickými pohonmi, nosnosťou 1,2 kg a presnosťou polohovania 0,3 mm. Robot vykonávamanipulačné i spojovacie operácie. Podzostava (piestik s tesnením), pružina a veko sú uloženév gravitačných zásobníkoch, základné dielce sú privážané na montážne pracovisko na paletách pomocou13

Technológia IIMontáž – podklady pre cvičeniepásového dopravníka. Zmontované pneumatické pohony sú odvážané dopravníkom na nasledujúcepracovisko, ktoré reprezentuje expedíciu.Č. operácie Montážna činnosť Opis1 Vloženie základného dielca do montážneho Robot uchopí zákl. dielec, ktorý sa nachádzaprípravkuna palete a prenesie do prípravku, kde sapomocou upínacieho palca upne.2 Zasunutie piestika s tesnením do základného Zo zásobníka robot odoberie zmontovanúdielcapodzostavu – piestik s tesnením – a vloží hodo základného dielca.3 Zasunutie pružinky do základného dielca Zo zásobníka robot odoberie pružinku a vložíju do základného dielca.4 Zaskrutkovanie veka Po odobraní veka zo zásobníka robotvykonaním skrutkového pohybu namontujena základný dielec veko.5 Preloženie zmontovaného pohonu na paletu Po uvolnení upínacieho palca, robot uchopína dopravníkuzákl. dielec, ktorý sa nachádza v prípravkua prenesie ho na paletu nachádzajúcu sa nadopravníku.Tabuľka 2 Opis montážnych operácií realizovaných pri montáži lineárneho pneumatického pohonu7Použitá literatúra[1] Slanina, F. a kol.: Montáž v strojárskych a elektrotechnických výrobách, Alfa 1990[2] Vasilko, K., Hrubý, J., Lipták, J.: Technológia obrábania a montáže, Alfa 1991[3] Zelenka, A., Král, M.: Projektování výrobních systémů, skriptá, ČVUT Praha 1995[4] Zongor, J.: Technológia obrábania a montáže, skriptá, ES SVŠT Bratislava 198614