DOMENIUL INGINERIE ȘI MANAGEMENT PROGRAMUL DE STUDIU INGINERIE ECONOMICĂ ÎN DOMENIUL MECANIC FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT CU FRECVENȚĂ PROIECTAREA UNUI… [307863]

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE INGINERIE MANAGERIALĂ ȘI TEHNOLOGICĂ

DOMENIUL INGINERIE ȘI MANAGEMENT

PROGRAMUL DE STUDIU INGINERIE ECONOMICĂ ÎN DOMENIUL MECANIC

FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT CU FRECVENȚĂ

PROIECTAREA UNUI DISPOZITIV DE FIXARE ȘI ORIENTARE PENTRU ELEMENTE DE CAROSERIE AUTO SUDATE. STUDIU DE CAZ PENTRU SC GMAB CONSULTING SRL. TEHNOLOGIA DE FABRICAȚIE ȘI DETERMINAREA COSTURILOR PENTRU REPERUL “NC-BACKUP”

CONDUCĂTOR ȘTIINȚIFIC

PROF. DR. ING. POP MIRCEA TEODOR

ABSOLVENT: [anonimizat]

2017

REZUMAT

Lucrarea de față își propune să prezinte proiectarea unui dispozitiv de orientare și fixare a [anonimizat].

Lucrarea începe cu descrierea generală a elementelor de caroserie auto, a modului de asamblare a acestora și prezentarea generală a unei linii tehnologice de asamblare a caroseriei.

În capitolul 2 [anonimizat] a [anonimizat] 3 să se prezinte elementele componente ale acestuia.

Capitolul 4 este dedicat etapelor de proiectare a [anonimizat] a elementelor de legătură și funcționale.

Ultimele două capitole sunt dedicate tehnologiei de fabricație și determinarea costurilor pentru reperului „NC-BACKUP”. În final sunt prezentate câteva concluzii.

CUPRINS

INTRODUCERE

Lucrarea de față își propune să prezinte proiectarea unui dispozitiv de orientare și fixare a [anonimizat].

Scopul proiectării acestui dispozitiv de fixare și orientare este de a crea condițiile necesare pentru asamblarea prin sudură a diverselor elemente din tablă. Indiferent de modul de asamblare a acestora (sudura în puncte sau sudarea continuă) este de preferat ca asamblarea elementelor de caroserie să se facă mecanizat sau automatizat deoarece acesta aduce mai multe avantaje: [anonimizat], [anonimizat], [anonimizat], reduce numărul accidentelor de muncă.

CAP.1. CAROSERII AUTO

1.1. Generalități

Caroseria auto este o componentă principală a automobilului, montat pe acesta ca suport pentru transportul persoanelor sau pentru încărcătură.

[anonimizat], cum ar fi:

planșeul inferior;

fețele laterale;

ansamblu față;

compartimentul motorului;

uși;

capote;

Pe lângă acestea caroseria auto mai cuprinde și alte organe de asamblare (șuruburi, piulițe, șaibe, etc.) care de asemenea pot fi fixate prin sudură.

Fig.1.1.Caroserie auto [9]

1.2. Metode de asamblare

Asamblarea este îmbinarea a [anonimizat], într-o [anonimizat], care să corespundă din punct de vedere tehnic scopului pentru care a fost proiectat.

Cea mai eficientă metodă de asamblare a caroseriilor auto utilizată este sudarea.

Sudarea este un procedeu tehnologic de îmbinare nedemontabilă a [anonimizat], în așa fel încât să se obțină o legătură metalică de egală rezistență, care să prezinte siguranță în execuție și exploatare (SR ISO 857/1994).

Pentru realizarea asamblării prin sudură se folosesc de regulă următoarele metode:

sudura în puncte fără material de adaos;

sudură continuă cu material de adaos prin procedeul MIG;

MIG (metal inert gaz) este un pocedeu de sudare cu arc electric în mediu protector de gaz inert (Ar) cu electrod fuzibil. La sudarea MIG metalul de adaos îl consituie sârma-electrod de sudură, care este împinsă mecanizat în arcul electric.

în anumite situații pentru sudarea organelor de asamblare (șuruburi, piulițe) se folosesc pistoale speciale pentru sudarea electrică cu încărcarea automată a elementelor respective.

Pentru reducerea greutății automobilului în scopul scăderii consumului de carburant, caroseria mașinii se mai poate confecționa și din aluminiu.

1.3. Linii tehnologice pentru sudarea caroseriilor auto

Îndiferent de metoda de sudură ales, este de preferat ca asamblarea elementelor de caroserie să se facă mecanizat sau automatizat deoarece acesta aduce mai multe avantaje:

crește productivitatea muncii;

îmbunătățește condițiile de lucru ale operatorilor;

scade numărul de operatori necesari;

scade costul de producție;

crește calitatea asamblării;

reduce numărul de rebuturi;

reduce numărul accidentelor de muncă.

Liniile tehnologice pentru sudarea caroseriilor auto sunt de mai multe tipuri în funcție de metoda de sudură care se folosește. Astfel, o linie tehnologică poate fi:

linie tehnologică cu sudură complet robotizată (pneumatic sau electric);

linie tehnologică cu sudură manuală (închidere manuală și deschidere pneumatică, transportarea între stații realizânduse manual sau cu manipulatoare);

linie tehnologică cu sudură mixtă (dispozitive de sudură robotizate și dispozitive manuale).

Fig.1.2. Linie tehnologică de asamblare a caroseriei [10]

Indiferent de tipul liniei tehnologice (manual sau automat), acestea se compun în general din:

1 – robotul industrial de manipulare;

2 – robotul industrial de prelucrare;

3 – conveioare, instalații de transport repere sau subansamble de caroserie între stații;

4 – stație de lucru unde se realizează sudura;

5 – operatorul uman;

6 – gard de protecție;

7 – uși de acces;

8 – sistemul de alimentare a liniei;

9 – panouri de comandă;

10 – unitatea de control al robotului.

Alimentarea liniei principale se face cu așa numitele transportoare de materiale, numite conveioare; fiecare zonă este alimentată cu curent; separația între cele două zone (manual sau robotizat) făcându-se cu garduri de protecție, iar ușile de acces fiind supravegheate electronic cu celule fotoelectrice.

Liniile tehnologice au destinații bine definite , în sensul că pe fiecare tip de linie se realizează un singur tip de produs. Există însă situații în care pe aceeași linie de producție se asamblează un singur produs de exemplu planșeul, corespunzător mai multor variante de caroserie: cu 2 uși, cu 4 uși; sau sportive și decapotabile.

CAP.2. DISPOZITIVE DE FIXARE, ORIENTARE ȘI MANIPULARE A ELEMENTELOR DE CAROSERIE AUTO

Scopul dispozitivelor de fixare, orientare și manipulare a elementelor de caroserie auto este de a crea condițiile necesare pentru asamblarea prin sudură a diverselor elemente din tablă.

Aceste dispozitive de fixare, orientare și manipulare sunt montate pe brațul robotului cu ajutorul căruia robotul poate prinde sau muta obiecte cu ușurință. Mișcarea lor mecanică este relativ ușor de generat cu ajutorul motoarelor electrice sau pneumatice și cu ajutorul controalelor și senzorilor.

Fig.2.1. „Gripper” de manipulare [11]

Dispozitivele de orientare, fixare și manipulare a elementelor de caroserie, numite și “grippere” pot fi de mai multe tipuri:

,,Grippere” de manipulare

„Grippere” de Proces

„Grippere” de Geometrie

„Gripperele” de manipulare

Prin manipulare se înțelege funcția unui “gripper” care preia elementul de caroserie din una sau mai multe stații și îl depozitează în stația următoare, neavând nici un rol de poziționare precisă a elementului de caroserie.

Acestea pot fi:

cu două degete

Aceste dispozitive de prindere sunt utilizate pentru prinderea componentelor care au formă necomplicată și pot fi utilizate pentru prinderea interioară sau exterioară. Dispozitivul exterior este similar cu degetul mare și degetul arătător și poate fi utilizat pentru a ține o mică parte sau cea care este situată într-un ansamblu dens de componente;

Fig.2.2. Dispozitiv de prindere cu 2 degete [12]

cu trei degete

Aceste tipuri sunt similare cu degetul mare, degetul arătător și degetul mijlociu al mâinii umane și sunt folosite pentru a ține părți care sunt rotunde sau care au nevoie de rotire.

Fig.2.3. Dispozitiv de prindere cu 3 degete [13]

„Gripperele” de Proces

Prin funcție de Proces se înțelege funcția unui „gripper” care preia elementul de caroserie din una sau mai multe stații și îl depozitează precis poziționat pe o stație de lucru după care robotul efectuează o operație de sudură. La sfârșit ,,gripper”-ul preia elementul de caroserie și îl depozitează în stația următoare care va fi de geometrie ( asamblare de precizie prin puncte de sudură primare).

„Grippere” de Geometrie

Prin funcție de Geometrie se înțelege funcția unui „gripper” care preia elementul de caroserie din una sau mai multe stații pentru asamblarea elementelor de caroserie.

Fig.2.4. „Gripper” de Geometrie [14]

CAP.3. ELEMENTELE COMPONENTE ALE UNUI DISPOZITIV DE ORIENTARE ȘI FIXARE

Un dispozitiv de orientare și fixare a elementelor de caroserie auto este alcătuită din mai multe subansamble numite „unit”-uri.

Fig.3.1. Elementele componente unui dispozitiv de orientare și fixare

3.1. „Unit”-uri (subansamble)

„Unit”-urile pot fi de mai multe tipuri:

„REST UNIT” ( Unit de susținere );

„CLAMP UNIT” (Unit cu clamp );

„PIN UNIT” ( Unit cu pin );

„BASE UNIT” ( masa );

„REST UNIT”-ul, fig.3.2.:

are rol de susținere a elementelor de caroserie ( sau subansambluri deja realizate într-o stație sau operație anterioară) în momentul încărcării în stație;

nu are rol de fixare și nici rol de orientare a caroseriei;

dacă este necesar, „rest unit”-ul poate îndeplinii și rol de poziționare a caroseriei printr-o profilare precisă a „NC-Backup”-ului.

Fig.3.2. „Rest unit”

„CLAMP UNIT”-ul, fig.3.3:

are rol de susținere și fixare a elementelor de caroserie în vederea sudării acestora;

în general acesta are în componență atât „NC-Backup” cât și „NC-Finger”, dar în unele situații partea de susține poate să lipsească („NC-Backup”), vezi fig.3.4.

Fig.3.3. „Clamp unit”

Fig.3.4. „Clamp unit” fără „NC-Backup”

„PIN UNIT”-ul, Fig.3.5:

are rol de orientare a caroseriei în vederea poziționării corecte a acestora între ele.

Fig.3.5. „Pin unit”

Pe lângă aceste 3 tipuri mai pot definite și altele de exemplu „unit”-uri de poziționare sau dispozitive necesare deplasării unor „unit”-uri din stație.

În construcția unui „unit” pot intra mai multe tipuri de repere, cum ar fi:

Repere manufacturate, unicate;

Repere fabricate compuse dintr-o singură piesă sau sudate;

Comerciale, achiziționate de la diferiți producători;

Repere standardizate care pot fi atât fabricate cât și comerciale.

În figura 3.6 sunt prezentate elementele unui „unit” de tip „clamp”:

Fig.3.6. Elementele unui „unit” de tip „clamp”

Uniturile se compun în principal din următoarele elemente, denumite în limba engleză:

„NC-FINGER” – SUPORTUL MOBIL;

„NC-BACKUP” – SUPORTUL FIX;

„ARM EXTENSION” – BRAȚ;

L-BLOC;

PIN;

„PIN RETAINER” – SUPORTUL DE PIN;

PLACĂ;

„RISER” – SUPORT;

„BRACKET” – SUPORT DE SENZOR;

CILINDRU.

„BASE UNIT”-ul, fig.3.7.

Fig.3.7. „Base unit”

„Base unit”-ul este de cele mai multe ori un sudat având rolul de a susține întregul grup de unit-uri care compun un dispozitiv. Se mai poate numi și ,,masă”.

3.2. Norme de proiectare specifice „unit”-urilor

„Unit-uri de clamp”

„Unitățile de clamp” sprjină, respectiv strânge sau apasă caroseria.

Principii generale de proiectare a „unităților de clamp”

Pentru a-și îndeplinii funcția de strângere ‚,clamp”-urile trebuie să asigure o forță de strângere (recomandat) de minim 40daN depinzând de forma și gabaritul tablei.

Există mulți alți producători de clamp-uri atât manuale, cât și acționate pneumatic sau electric: TUENKERS, DESTACO, SANFIELD.

Forțele de strângere trebuie luate din cataloagele producătorilor și adaptate cerințelor pentru fiecare caz în parte.

Principiul este același și la alegerea tipodimensiunii „clamp”-ului ce urmează a fi folosit și anume:

să aibă din construcție prevăzută blocarea mecanismului în ’punctul mort’;

să asigure forța de strângere minim necesară elementului de caroserie considerat chiar în condițiile în care nu se pot evita abaterile de la montajul recomandat.

„Clamp”-uri automate (pneumatice sau electrice)

se preferă montajul, dar se acceptă și montarea laterală a „clamp”-ului pe suport;

se preferă soluția cu braț central, dar se utilizează și cele laterale;

trebuie controlate cu senzori ambele poziții: închis sau deschis.

„Unit”-uri de pin

Acestea centrează și poziționează elementele de caroserie.

Principii de proiectare a „unit”-urilor de pin

Pin-i ficși se utilizează pentru elementul de caroserie principal, vezi fig.3.6., iar pin-ii pentru elementele de caroserie secundare sunt în construcție retractabili, în mișcare, pin-i retractabili, vezi fig.3.5.

În vecinătatea pin-ilor retractabili elementele de caroserie trebuie susținute împotriva flexării ( cu “NC Backup”). Dacă există riscul ca în timpul descărcării tablei, acesta să flexeze, adică să se ’agațe’ de pin atunci trebuie ca pin-ul să fie retras înaintea descărcării.

În cazul pin-ilor ficși este foarte important ca tabla să fie suficient de rigid, ’să nu flexeze’ și mai ales ca direcția după care se face descărcarea tablei să fie aceeași cu direcția de orientare a pin-ilor.

Clasificarea unităților de pin după forma pin-ului:

Pin cilindric pentru poziționarea pe două direcții în cazul găurilor circulare din tablă sau pentru poziționarea pe o direcție în cazul găurilor alungite.

Pin diamant pentru poziționarea pe o direcție în cazul găurilor circulare, sau în cazuri speciale acestea se numesc „Full Pin”, pentru poziționarea pe 2 direcții în găuri alungite numite sloturi.

Reguli de modelare a unităților de pin:

punerea pin-ilor în poziția de lucru se face astfel încât zona cilindrică de centrare să iasă din tablă cu 3-5 mm sau cu o lungime minim egală cu grosimea tablei;

dacă axa găurii din tablă este deviată unghiular, atunci pin-ul trebuie pus într-o poziție cât mai apropiat concentrică cu aceasta, dar la un unghi întreg.

CAP.4. PREZENTAREA PIESEI ȘI A PUNCTELOR IMPUSE

În scopul asamblării diferitelor elemente de caroserie auto, fie sudate prin diferite metode, fie lipite, proiectantul trebuie să țină cont de următoarele aspecte legate de:

Accesul cleștilor de sudură la zonele de lucru;

Ergonomia locului de muncă;

Posibilitatea de introducere sau scoatere a elementelor de caroserie;

De mișcarea roboților și a elementelor automatizate din linia de asamblare.

Procesul de proiectare are următoarele etape:

Lista de cerințe;

Proiectarea conceptuală (stabilirea punctelor sau zonelor de prindere);

Proiectarea constructivă (modelarea efectivă 3D);

Proiectarea de detaliu (2D);

Verificarea corectitudinii completitudinii, plus aplicabilitatea standardelor, normelor și reglementărilor specifice beneficiarului.

După cum am spus și mai sus în vederea sudurii elementelor de caroserie auto este necesar un dispozitiv de fixare și orientare a acestuia, un „gripper”.

În vederea realizării unui astfel de „gripper” acesta trebuie să treacă prin mai multe faze:

Stabilirea punctelor sau zonelor de prindere de pe elementul de caroserie;

Analiza elementelor sau grupurilor adiacente;

Modelare 3D pentru suport sau frame, unit-uri (Pin, NC), placă de prindere robot ( standard ), utilizând în programul CatiaV5;

Analiza ciclogramei pentru unit-urile de pe gripper;

Verificare dinamică cu ajutorul programului RobCAD (coliziuni, momente de inerție, studiul cu cleștii de sudură);

Modelare 3D pentru ajustarea formei suportului sudat denumit și frame pentru diminuarea maselor inerțiale;

Modelare 3D pentru rezolvarea problemelor de interferență ( a coliziunilor) defectate în urma simulării RobCAD;

Modelare finală 3D pentru frame și unit-uri;

Finalizare cinematică și ciclogramă;

Transfer RobCAD final.

Prima etapă pentru realizarea unui ,,gripper” este stabilirea punctelor sau zonelor de prindere de pe elementul de caroserie, numite ,,patch”-uri, vezi în fig.4.2.

Fig.4.1. Elementul de caroserie auto

Prinderea caroseriei realizându-se prin acționarea cilindrilor pneumatici care deschis și închid brațul sistemului. Poziția deschisă a clampului este prezentat în fig.4.2.

Caroseria este prinsă cu ajutorul ,,NC-Backup”-ului, suportul fix, și ,,NC-Finger’’-ului, suportul mobil. Aceste repere vin în contact direct cu elementele de caroserie și realizează susținerea și fixarea acestora.

Fig.4.2. Deschiderea clamp-ului

Etapele poziționării și prinderii caroseriei pe suporturile fixe în punctele specificate:

deschiderea brațului la un anumit unghi;

introducerea și fixarea caroseriei pe suporturile fixe și orientarea acestuia cu ajutorul pin-urilor;

acționarea cilindrilor pneumatici pentru închiderea unităților de tip clamp.

Forma suprafeței de contact a NC-urilor trebuie să copieze identic forma elementelor de caroserie în zona petei de contact, numite ,,Patch”, vezi fig.4.3., copiere care se obține prin metode de prelucrare specifice.

Fig.4.3. ,,Patch” – zonă de contact

Aceste ,,patch”-uri sunt astfel date pe elementele de caroserie încât să vină în ajutorul proiectantului care concepe 3D-ul „gripper”-ului.

CAP.5. ALEGEREA ELEMENTELOR TIPIZATE

Acest dispozitiv are următoarele elemente tipizate prezentate în tabelul 5.1.

Tabelul 5.1. Elemente tipizate

Reperele se aleg din cataloagele producătorilor și sunt comandate după codul lui de identificare.

,,PNEUMATIC POWER CLAMP”, vezi ANEXA 1

,,Pneumatic power clamp”-ul sau cilindrul pneumatic este un element de acționare care transformă aerul comprimat în lucru mecanic.

Fig.5.1. Arm montat pe un cilindru pneumatic

Caracteristici:

Conform standardului NAAMS (standardul nord american de metrologie auto);

Se poate acționa și manual prin atașarea unui mâner;

Este ușor de montat;

Unghi de deschidere complet reglabil;

Unghiul de deschidere poate fi reglat cu sau fără presiunea aerului;

Mișcare liniară și rotativă ghidată de rulmenți cu role;

Rămâne blocat în poziția închis chiar și atunci când presiunea aerului este îndepărtată;

Porturi pneumatice pe ambele părți ale servomotorului;

Buton de deblocare manuală pentru a deschide mecanismul atunci când este îndepărtată presiunea aerului;

Senzor-unic metalic.

„CLAMP ARM”, vezi ANEXA 2 și fig. 5.1.

„Clamp arm”-ul este partea ce se montează pe cilindru.

Caracteristici:

Este ușor de montat și asamblat;

După preferință acestea pot fi montate pe dreapta, pe stânga sau pe ambele părți simultan;

Se folosesc la proiectări grele și durabile, închise, ideale pentru medii dure;

Flexibilitate în design cu o varietate largă de modele de brațe.

SENSOR, vezi ANEXA 3.

Fig.5.2. Senzor

Modulele senzorilor monitorizează pozițiile "deschis" și "închis" ale poziției ,,gripper”-ului sau ,,clamp”-ului. În funcție de tipul și marca „clamp”-ului și aplicația specifică, seturile senzorilor TURCK sunt montate fie prin intermediul unităților „plug-in”, fie direct la construcția mecanică. Aceste posibilitățile de montare flexibile ajută la economisirea de timp și bani.

Există o linie completă de produse pentru monitorizarea „clamp”-urilor și dispozitivelor de prindere, de ex. de la Destaco, Tünkers, SMC, Festo, VEP, ISI.

„SHOT PIN”, vezi ANEXA 4.

Fig.5.3. Cilindrii pneumatici pentru „pin”-i

Cilindrii de „pin”-i sunt acționate pneumatic și au o mișcare liniară.

Caracteristici:

Nu necesită lubrifiere și întreținere minimă;

Construcția din oțel și aluminiu este structurală și durabilă, dar ușoară;

Cilindrii pneumatici și hidraulici sunt ușor de înlocuit.

„QUICK MOUNT”

Fig.5.4. Colier de fixare [15]

Este un colier de fixare rapidă cu limitator din alamă cromată. Este un accesoriu pentru cilindrii filetați.

,,FLOW CONTROL”

Fig.5.5. Valve pneumatice [16]

Valve pneumatice care se montează pe cilindru.

Corpul se învârte la 360 °, asigură un control precis al vitezei într-o dimensiune compactă și elimină necesitatea de montare.

PLACA DISTANȚIER

Fig.5.6. Placă distanțier

Placa distanțier este o bucată de material subțire folosită pentru a umple spațiile mici între obiecte. Sunt de obicei utilizate pentru a sprijini, ajusta, pentru o mai bună potrivire sau pentru a oferi o suprafață plană. Pot fi de asemenea utilizate ca distanțiere pentru a umple golurile între părțile supuse uzurii.

Pentru reglajul suporturilor fixe și mobile s-au folosit 2 “spacere”, plăci de reglaj, de la NAAMS, vezi ANEXA 7, de câte 5 mm fiecare (10 mm în total).

„SHIM PACK”

Fig.5.7. Pachetul de distanțieri

„Shim pack”-ul este un pachet format din mai mulți distanțieri, de grosimi diferite folosite pentru reglajul suporturilor fixe și mobile. Pachetul folosit este achiziționat de la

Fig.5.7. Pachet de distanțieri [17]

PIN RETAINER, vezi ANEXA 9.

Fig.5.9. Suport de pin

Sunt piese cu rol de susținere al pin-ului în vederea poziționării relative a elemetelor de caroserie.

„L-BLOCK”, vezi ANEXA 10.

Fig.5.10. L-bloc

Sunt piese de legătură în formă de L. Pot fi standardizate sau nestandardizate.

„BUSHING”

Fig.5.11. Bucșă

Bucșă metalică montată între două piese asamblate.

,,INSULATION DISK”

Discurile de izolare pot fi fixate pe orice tip de material.

Fig.5.12. Disc de izolare

VALVE PNEUMATICE

Fig.5.13. Valve

Valvele pneumatice sunt destinate pentru pornirea și oprirea aerului, dar este și panou de comandă pentru deschiderea cilindrilor.

CAP.6. PROIECTAREA ELEMENTELOR DE LEGATURĂ ȘI FUNCȚIONALE

6.1. Repere manufacturate

Fig.6.1. Unit de „clamp”

„NC-FINGER”-ul și „NC-BACK”-ul, fig.6.1.:

Denumirea de NC provine din expresia americană ,,NC-block=Numerical Controlled machined block” – bloc prelucrat prin metode CNC.

NC-urile sunt acele piese care vin în contact direct cu elementele de caroserie având rol de support sau de fixare a elementelor de caroserie.

Aceste tipuri de repere se găsesc întotdeauna în unit-urile de tip rest și clamp.

NC-urile pot fi atât unicate cât și standardizate sau chiar standard modificat. Un exemplu de NC standardizat.

„NC-FINGER”-ul este denumit reperul mobil, montat pe brațul „clamp”-ului direct sau prin piese de legătură: braț sau l-bloc.

„NC-BACKUP”-ul este denumit reperul fix montat de regulă pe blade în mod direct sau la fel ca și „NC-FINGER”-ul cu ajutorul pieselor de legătură.

Aceste repere vin în contact direct cu elementele de caroserie și realizează susținerea și fixarea acestora.

Poziționarea NC-urilor în spațiu se face utilizând cote de referință față de originea sistemului de referință. De obicei acestea se dau de la centrul găurii de știft.

Originea sistemului de coordonate

Petru o reprezentare corectă a elementelor de caroserie în poziția lor reală față de autoturism a fost adoptată convenția de reprezentare față de un sistem de coordonate absolut, cu origine comună pentru fiecare element de caroserie și cu aceeași orientare a axelor.

Originea sistemului de coordonate este aleasă de regulă în puncte diferite în funcție de producătorul autovehiculului. În majoritatea cazurilor originea este aleasă în punctul din mijlocul axei din partea din față a autovehiculului.

„ARM EXTENTION”-ul este piesa care este montat direct pe brațul clamp-ului cu scopul de a lungii brațul acestuia astfel încât NC să pice direct pe zona de contact de pe tablă sau când se dorește să se monteze două NC-uri pe acesta, vezi fig.6.1.. Acestea sunt repere manufacturate, întrucât sunt concepute doar în cazul în care sunt necesare.

„RISER”-ul, numit SUPORT este o piesă cu rol de susținere a întregii unități pe care se montează alte elemente de legătur, cu sau fără posibilitatea de reglaj. Acesta poate fi de 2 feluri:

Standardizat (în construcție sudată sau turnată).

Nestandardizat (în construcție sudată), vezi fig.6.1.

„BRACKET”-ul este o piesă îndoită confecționată din tablă și are rol de suport. În fig.6.2. bracket-ul susține un senzor.

Fig.6.2. Pin, suportul de pin și suportul de senzor

PIN-urile sunt de regulă piese de revoluție cu rol de poziționare relativă a elementelor de caroserie.

În funcție de gradul de libertate impus punctului de poziționare a elementului de caroserie, un pin poate fi:

cilindric;

cilindric în slot;

frezat în gaură rotundă.

Pinii trebuie să pătrundă minim 5 mm în tablă în tablă.

„PIN RETAINER” sau SUPORTUL DE PIN este reperul care susține PIN-ul și care la rândul ei poate fi atât standardizat, vezi ANEXA 6, cât și nestandardizat fig.6.2.

6.2. Asamblarea dispozitivului

Pentru asamblarea întregului dispozitiv se folosesc:

știfturi;

șuruburi;

Pentru o bună fixare a NC-urilor acestea se fixează în 2 șuruburi și 2 știfuri.

6.3. Centrul de greutate al dispozitivului

„Gripper”-ul fiind un dispozitiv care este manipulat de către robot, este important de știut centru de greutate al acestuia.

Aflarea centrului de greutate se va face cu ajutorul programul CatiaV5R18:

Din meniul Analyze, se alege comanda Measure Inertia, apoi se selectează piesa dorită și se apasă OK, vezi fig.6.1.

Fig.6.1. Comanda Measure Inertia

Axele centrului de greutate sunt evidențiate cu linii colorate și apar limitele modelului 3D. Rezultatul se poate observa în fig.6.2.

Fig.6.2. Centrul de greutate al „gripper”-ului

CAP.7. TEHNOLOGIA DE FABRICAȚIE PENTRU REPERUL “NC-BACKUP”

Fig.7.1. „NC-Backup”

Fig..7.2. Ansamblul din care face parte

7.1. Desenul de execuție al reperului

7.2. Alegerea materialului pentru semifabricat

Pentru executarea reperului „NC-Backup” am ales ca material OLC45.

Caracteristicile mecanice și compoziția chimică ale acestui oțel sunt reglementate prin STAS 880-88. Conform standardului amintit, pentru oțelul OLC45 sunt impuse :

Compoziția chimică:

Carbon: 0.43…0.48%

Mangan: 0.5…0.80%

Siliciu: 0.17…0.370%

Crom: max…0,03%

Nichel: max…0.030%

Caracteristicile mecanice:

Rezistența la tracțiune Rm = 700… 840 N/mm;

Alungirea la rupere A5 = 14%;

Reziliența KCU 30/2 = 40 J/cm2;

Modulul de elasticitate E = 21000 N/mm2

Coeficientul Poisson 0.3.

Duritate Brinell în stare recoaptă max. 207

Tratamentele termice aplicabile acestei mărci de oțel sunt:

a) tratamente termice primare, aplicate pe semifabricate cu grad redus de prelucrare : recoacere de normalizare, recoacere de omogenizare, recoacere de înmuiere;

b) tratamente termice secundare (finale), aplicate pieselor finite: calire, revenire, tratamente termochimice.

unde: A-apa; u- ulei.

7.3. Stabilirea itinerarului tehnologic

Se propune următorul itinerar tehnologic, detaliat în planul de operații:

Recepție semifabricat;

Debitare cu flacără la 20x100x110 [mm];

Debavurat;

Frezarea supraf.A (suprafața de așezare) la 20 mm;

Frezarea muchiei zonei de contact;

Centruire (4x);

Găurire 5,8 (2x);

Alezare cu 6H7 (2x);

Găurire 9 (2x);

Frezare supraf.A (suprafața de contact cu tabla) la 101.3 mm;

Marcare cod de identificare;

Brunare;

Control final.

Planul de operații

Planul de operații al reperului este un document scris ce cuprinde toate datele necesare executării tehnologice a aceestuia și care este întocmit pentru ai fi de ajutor operatorului uman. El conține în mod detaliat toate operațiile ce trebuie parcurse în vederea realizării acestuia și care este însoțit de desene pentru operații.

Un plan de operații poate conține:

numărul bucăților prelucrate simultan;

numerele de ordine ale operațiilor;

fazele succesive ale operațiilor;

mașinile de lucru alese;

sculelor, dispozitivelor și verificatoarelor necasare realizării unei operații;

regimurile de lucru;

normele de timp;

desene.

7.4. Calculul analitic al adaosului de prelucrare

Conform [7] stabilirea corectă a adaosului de prelucrare are o mare importanță, mai ales în cazul prelucrării pieselor prin metoda reglării (pe mașini-automate), la care modificarea adaosurilor poate deregla procesul de prelucrare.

Procesul de prelucrere se poate stabili analitic sau tabelar. Cel stabilit tabelar este adoptat din standarde de stat. Aceste normative nu pot ține seama însă de toate particularitățile executării piesei.

Adaosul de prelucrare stabilit analitic ține seama de procedeele tehnologice de obținere a semifabricatului și de felul operațiilor de prelucrare mecanică.

Mărimea adaosului de prelucrare depinde de mai mulți factori:

materialul folosit;

dimensiunile și greutatea piesei;

caracterul producției;

felul și numărul operațiilor de prelucrare.

Adaosul de prelucrare intermediar minim se calculează cu relațiile următoare:

pentru adaosuri simetrice (pe diametru) la suprafețe interioare și exterioare de revoluție :

(7.1)

pentru adaosuri asimetrice – la suprafețele plane opuse, prelucrate succesiv:

(7.2)

Unde:

– adaosul de prelucrare minim considerat pe o parte (pe rază sau pe o singură suprafață);

– înălțimea neregularității de suprafață rezultate la faza precedentă;

– adâncimea stratului superficial defect (ecruisat), format la faza precedentă;

– abaterile spațiale ale suprafeței de prelucrat, rămase după efectuarea fazei precedente:

– eroarea de așezare la faza de prelucrare considerată.

7.5. Calculul regimurilor de așchiere

Adaosul de prelucrare total: At=110 – 101,3= 8,7 mm

Adaosul la suprafața de așezare: Aa = 3 mm

Adaosul la suprafața de contact cu tabla: Ac = 5,7 mm

Din adaosurile de mai sus rezultă dimensiunile intermediare pentru fiecare operație specificate în planul de operații.

Frezarea supraf.A (suprafața de așezare) la 20 mm

Prelucrarea se execută pe mașina de frezat CNC cu o freză cilindro-frontală cu diametrul D=Ø20.

Adaosul la suprafața de așezare: Aa = 3 mm

Adâncimea de așchiere: t= 3 mm

Avansul pe dinte: Sd = 0,1 [mm/dinte] [8.pag.93. tab.9.7.]

Durabilitatea economică a frezei este: Tec = 90 min. [8.pag.100. tab.9.29.]

Parametri regimului de așchiere recomandați sunt: [8.pag. 240. tab.11.23.]

n= 1250 rot/min și VS = 300 [mm/min]

Din caracteristicile mașinii unelte alegem: n=1250 rot/min și VS = 300 [mm/min]

Avansul pe rotație: sr = sd*z = 0,1 * 3 = 0,3 [mm/rot];

Viteza de așchiere:

[m/min] [8.pag.25.]

Frezarea muchiei zonei de contact

Prelucrarea se execută pe mașina de frezat CNC o freză cilindro-frontală cu diametrul D=Ø10.

Adaosul la suprafața de contact a tablei: Aa = 5,7 mm

Adâncimea de așchiere: t= 5,7 mm

Avansul pe dinte: Sd = 0,1 [mm/dinte] [8.pag.93. tab.9.7.]

Durabilitatea economică a frezei este: Tec = 90 min. [8.pag.100. tab.9.29.]

Parametri regimului de așchiere recomandați sunt: [8.pag. 240. tab.11.23.]

n= 1250 rot/min și VS = 300 [mm/min]

Din caracteristicile mașinii unelte alegem: n=1250 rot/min și VS = 300 [mm/min]

Avansul pe rotație: sr = sd*z = 0,1 * 5,7 = 0,57 [mm/rot];

Viteza de așchiere:

[m/min] [8.pag.25.]

Centruire (4x)

Centruirea găurilor se execută pe mașina de găurit cu coloană verticală, folosind un burghiu combinat de centruire ø2 mm (STAS 1114 -82).

Adaosul de prelucrare pe rază este: Ap = d/2 = 2 / 2 = 1 mm

Parametri recomandați pentru regimul de așchiere sunt: [8.pag. 240. tab.9.109.]

s=0,02 mm/rot și v = 12 m/min

Turația sculei așchietoare este: [rot/min]

Din gama de turații a mașinii unelte, se alege: nr=2000 rot/min

Viteza de așchiere reală va fi: [m/min]

Găurire 5,8 x 20mm (2x)

Găurirea se va executa pe mașina de găutit CNC folosind un burghiu elicoidal Ø5,8.

Adaosul de prelucrare este: Ap = D/2= 5,8/2 = 2,9 mm

Adâncimea de așchiere: t = Ap = 2,9 mm

Avansul de așchiere recomandat, pentru diametrul burghiului D=5,8 mm este:

sr= 0.09 mm/rot [8.pag.237 tab.9.98]

Uzura admisibilă a sculei așchietoare: h ϗ = 1 mm [8.pag.242 tab.9.116]

Viteza de așchiere: vtabel = 19,9 m/min [8.pag.244 tab.9.121]

Cu coeficienții de corecție:

K1v = 0,9 – pentru adâncimea găurii

K2v=0,85 – pentru calitatea materialului

Se obține: vcor = vtabel * K1v * K2v = 19,9 * 0,9 * 0,85 = 15,22 m/min

Turația burghiului: [rot/min]

Se alege turația mașinii: n= 550 rot/min

Viteza de așchiere reală: 10,01 [m/min]

Alezare cu 6 H7 x 20mm (2x)

Alezarea se va executa pe mașina de alezat și frezat CNC, folosind un alezor 6.

Adaosul de prelucrare este: Ap = (Df-Di)/2= (6-5,8)/2= 0,1 mm

Adâncimea de așchiere: t = Ap = 0,1 mm

Avansul de așchiere recomandat, pentru diametrul lărgitorului D=6 mm este:

sr= 0,4 mm/rot [8.pag.238 tab.9.103]

Durabilitatea economică și uzura admisibilă a sculei așchietoare: [8.pag.241 tab.9.115]

Te = 57 min h ϗ = 1,2 mm

Viteza de așchiere: vtabel = 42,3 m/min [8.pag.247 tab.9.124]

Cu coeficienții de corecție:

K1v = 0,9 – pentru starea suprafeței

K2v=1,2 – pentru calitatea materialului

Se obține: vcor = vtabel * K1v * K2v = 42,3 * 0,9 * 1,2 = 45,6 m/min

Turația sculei așchietoare: [rot/min]

Se alege turația mașinii: n= 600 rot/min

Viteza de așchiere reală: [m/min]

Găurire 9 x 20mm (2x)

Găurirea se va executa pe mașina de găutit CNC folosind un burghiu elicoidal Ø9.

Adaosul de prelucrare este: Ap = D/2= 9/2 = 4,5 mm

Adâncimea de așchiere: t = Ap = 4,5 mm

Avansul de așchiere recomandat, pentru diametrul burghiului D=9 mm este:

sr= 0.13 mm/rot [8.pag.237 tab.9.98]

Uzura admisibilă a sculei așchietoare: h ϗ = 1 mm [8.pag.242 tab.9.116]

Viteza de așchiere: vtabel = 19,9 m/min [8.pag.244 tab.9.121]

Cu coeficienții de corecție:

K1v = 0,9 – pentru adâncimea găurii

K2v=0,85 – pentru calitatea materialului

Se obține: vcor = vtabel * K1v * K2v = 19,9 * 0,9 * 0,85 = 15,22 m/min

Turația burghiului: [rot/min]

Se alege turația mașinii: n= 550 rot/min

Viteza de așchiere reală: [m/min]

Frezare supraf.A (suprafața de contact cu tabla) la 101.3 mm;

Prelucrarea se execută pe mașina de frezat CNC cu o freză cilindro-frontală cu diametrul D=Ø20

Adaosul la suprafața de contact a tablei: Aa = 5,7 mm

Adâncimea de așchiere: t= 5,7 mm

Avansul pe dinte: Sd = 0,1 [mm/dinte] [8.pag.93. tab.9.7.]

Durabilitatea economică a frezei este: Tec = 90 min. [8.pag.100. tab.9.29.]

Parametri regimului de așchiere recomandați sunt: [8.pag. 240. tab.11.23.]

n= 1250 rot/min și VS = 300 [mm/min]

Din caracteristicile mașinii unelte alegem: n=1250 rot/min și VS = 300 [mm/min]

Avansul pe rotație: sr = sd*z = 0,1 * 5,7 = 0,57 [mm/rot];

Viteza de așchiere:

[m/min] [8.pag.25.]

CAP.8. DETERMINAREA COSTURILOR DE FABRICAȚIE PENTRU REPERUL „NC-BACKUP”

8.1. Calculul normei tehnice de timp

Calculul normei tehnice de timp se face considerând că avem producție de unicate (se face prelucrarea în unei singure piese).

Timpul normat pe operație se calculează cu expresia:

Tn = Top+Td+To+Tpî/n [min] [8. pag.32 relația 4.25]

unde:

Tn – timpul normat pe operație;

Top – timpul operativ complet pe operație;

Td – timpul de deservire a locului de muncă;

To – timpul de odihnă și necesități firești;

Tpî – timpul de pregătire-încheiere;

n – numărul pieselor prelucrate;

Top = to1+to2+ to3+to4+ to5+to6+ta [min] [8. pag.32 relația 4.24]

unde:

t0k – timpul operativ incomplet pentru fiecare fază de prelucrare în cadrul operației respective;

ta – timpul ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei.

Frezarea supraf.A (suprafața de așezare) la 20 mm

Timpul operativ complet se calculează cu expresia: Top =to1+ta [min]

to1=1 min

cu coeficienții de corecție: [8. pag.284 tab.11.82]

K1 – în funcție de așchiabilitatea suprafeței de frezat: K1=1

K2 – în funcție de adaosul de frezat: K2=0,93

K3 – în funcție de calitatea tăișului frezei: K3=1,25

K4 – în funcție de mărimea lotului (n=1): K4=1,2

ta – timpul ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei:

ta= 0,94 min [8. pag.341 tab.11.78]

Se obține: Top = 1*1*0,93*1,25*1,2 + 0,94= 3,36 [min]

Tpi=3 min [8.pag.293 tab.11.94.]

Td=Top*10/100

To=Top*10/100
[min]

Frezarea muchiei zonei de contact

Timpul operativ complet se calculează cu expresia: Top =to1+ta [min]

to1=4,5 min

cu coeficienții de corecție: [8. pag.284 tab.11.82]

K1 – în funcție de așchiabilitatea suprafeței de frezat: K1=1

K2 – în funcție de adaosul de frezat: K2=0,93

K3 – în funcție de calitatea tăișului frezei: K3=1,25

K4 – în funcție de mărimea lotului (n=1): K4=1,2

ta – timpul ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei:

ta= 0,94 min [8. pag.341 tab.11.78]

Se obține: Top = 4,5*1*0,93*1,25*1,2 + 0,94= 7,21 [min]

Tpi=3 min [8.pag.293 tab.11.94.]

Td=Top*10/100

To=Top*10/100
[min]

Centruire (4x)

Timpul operativ complet se calculează ținând cont că se realizează 4 găuri de centrare:

Top =4* to1+ta [min]

unde:

t01 – timpul operativ incomplet

ta – timpul ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei

ta= 0,94 min [8. pag.341 tab.11.78]

Timpul operativ incomplet

to1=0,2

Se obține: Top =4*0,2+0,94=1,74 [min]

Tpi=3 [min] [8.pag.343 tab.11.81.]

Td=Top*8/100

To=Top*8/100
5,01 [min]

Găurire 5,8 x 20mm (2x)

Timpul operativ complet se calculează cu expresia: Top =2*to1+ta [min]

unde:

t01 – timpul operativ incomplet,

ta – timpul ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei

ta= 0,94 min [8. pag.341 tab.11.78]

Timpul operativ incomplet se alege din tabele, în funcție de diametrul sculei așchietoare și de lungimea de prelucrat: [8. pag.309 tab.11.43]

to1=0,67* K

Coeficientul K se calculează: K=Ka*(K2*K3+K1*x)

K1=0 – coeficient funcție de starea materialului prelucrat – fără crustă

K2=1,0 – coeficient în funcție de felul burghierii – străpunsă

– coeficient în funcție de turația mașinii

Ka=1,01 – coeficient în funcție de materialul prelucrat [8. pag.337 tab.11.77]

Rezultă: K=1,0*1,01*1,67=1,68

to1=0.67 * K=0.67*1,68=1,12

Se obține: Top =2*1,12+0,94=3,18 [min]

Tpi=3 [min] [8.pag.343 tab.11.81.]

Td=Top*8/100

To=Top*8/100
[min]

Alezare cu 6H7 x 20mm (2x)

Timpul operativ complet se calculează cu expresia: Top =2*to1+ta [min]

unde:

t01 – timpul operativ incomplet,

ta – timpul ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei

ta= 0,94 min [8 pag.341 tab.11.78]

Timpul operativ incomplet se alege din tabele, în funcție de diametrul sculei așchietoare și de lungimea de prelucrat:

to1=0,44 * K [8. pag.315 tab.11.49]

Coeficientul K se calculează: K=Ka* K1*K2*K3

K1=1 – coeficient funcție de suprafața materialului prelucrat – fără crustă

K2=1,0 – coeficient în funcție de felul lărgirii – străpunsă

– coeficient în funcție de turația mașinii

Ka=1,01 – coeficient în funcție de materialul prelucrat [8. pag.336 tab.11.77]

Rezultă: K=1,0*1,01*0,36=0,36

to1=1,44 * K=1,44*0,36=0,51

Se obține: Top =2*0,51+0,94=1,96 [min]

Tpi=3 [min] [8.pag.343 tab.11.81.]

Td=Top*8/100

To=Top*8/100
[min]

Găurire 9 x 20mm (2x)

Timpul operativ complet se calculează cu expresia: Top =2*to1+ta [min]

unde:

t01 – timpul operativ incomplet,

ta – timpul ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei

ta= 0,94 min [8. pag.341 tab.11.78]

Timpul operativ incomplet se alege din tabele, în funcție de diametrul sculei așchietoare și de lungimea de prelucrat: [8. pag.309 tab.11.43]

to1=0,46* K

Coeficientul K se calculează: K=Ka*(K2*K3+K1*x)

K1=0 – coeficient funcție de starea materialului prelucrat – fără crustă

K2=1,0 – coeficient în funcție de felul burghierii – străpunsă

– coeficient în funcție de turația mașinii

Ka=1,01 – coeficient în funcție de materialul prelucrat [8. pag.337 tab.11.77]

Rezultă: K=1,0*1,01*1,67=1,68

to1=0.46 * K=0.46*1,68=0,77

Se obține: Top =2*0,77+0,94=1,71 [min]

Tpi=3 [min] [8.pag.343 tab.11.81.]

Td=Top*8/100

To=Top*8/100
[min]

Frezare supraf.A (suprafața de contact cu tabla) la 101.3 mm

Timpul operativ complet se calculează cu expresia: Top =to1+ta [min]

to1=2 min

cu coeficienții de corecție: [8. pag.284 tab.11.82]

K1 – în funcție de așchiabilitatea suprafeței de frezat: K1=1

K2 – în funcție de adaosul de frezat: K2=0,93

K3 – în funcție de calitatea tăișului frezei: K3=1,25

K4 – în funcție de mărimea lotului (n=1): K4=1,2

ta – timpul ajutător pentru prinderea și desprinderea piesei:

ta= 0,94 min [8. pag.341 tab.11.78]

Se obține: Top = 2*1*0,93*1,25*1,2 + 0,94= 3,73 [min]

Tpi=3 min [8.pag.293 tab.11.94.]

Td=Top*10/100

To=Top*10/100
[min]

Rezultatele normării tehnice la operațiile de prelucrări mecanice sunt prezentate în tabelul 8.1.

Tabelul 8.1. Rezultatele normării tehnice

8.2. Calculul costurilor

Ftlu=z∙s∙h-Trep

Unde:

Ftlu- fondul de timp efectiv de lucru al utilajelor.

z- numărul zilelor lucrătoare într-un an=249 zile.

s- numărul de schimburi pe zi=2.

h- durata unui schimb=8 ore.

Trep- timpul de reparații.

Ftlu=249∙2∙8-200= 3 784 ore/an.

Salarizare lunară:

Operator = 1 200 lei

Mecanic= 1 000 lei

Inginer= 1 500 lei

Programator mașini-unelte= 1300 lei

Varianta I

Valoarea utilajelor:

Mașină debitat BOSCHERT ERGO-CUT = 266 000 lei

Mașină de frezat CNC HAAS VF 3= 192 000 lei

Mașină de găurit CNC HAAS MINIMILL 2= 165 000 lei

Mașină de debavurat NIS-09 PASIFIC = 4 000 lei

Mașină de marcare prin zgâriere = 1 500 lei

Aparat pentru baie de brunare = 3 500 lei

Mașină de măsurat în coordonate 3D Nikon Altera Ceramic Bridge CMM = 40 000 lei

TOTAL= 672 000 lei

Amortizare (7 ani)= 96 000 lei/an.

Total număr angajați= 8 operatori, 1 mecanic, 1 programator, 2 ingineri=12 angajați.

Total salarii pe o lună= 14 900 lei/lună.

Costul cu salariile pe un an=14 900∙12= 178 800 lei/an.

Durata fabricării unei piese = 48 [min]

Producția planificată = 20 piese/zi =4 980 piese/an.

Costul materialului = 15 lei/kg.

Masa piesei = 0,456 kg.

Costul materialului = 20*0,456*15= 136,8 Ron/zi= 34 063.2 lei/an.

Costul materialului pentru o piesă= 0,456∙15= 6,84 lei/piesă.

Plata unui operator:

Salar pe lună: 1 200 lei;

1 200/20= 60 lei/zi;

60/8= 7,5 lei/oră 8 operatori*7,5= 60 lei/oră.

Timpul de realizare a unei piese fiind de 48 minute, avem:

lei/48 minute

6*8=48 lei/ 8 muncitori/ 48 minute

Plata unui mecanic:

Salar pe lună: 1 000 lei;

1 000/20= 50 lei/zi;

50/8= 6,25 lei/oră 1 mecanic* 6,25= 6,25 lei/oră.

Timpul de realizare a unei piese fiind de 48 minute, avem:

lei/48 minute

5∙2=10 lei/ 2 muncitori/ 48 minute.

Plata unui inginer:

Salar pe lună: 1 500 lei;

1 500/20= 75 lei/zi;

75/8= 9,375 lei/oră 2 ingineri∙*9,375= 18,75 lei/oră.

Timpul de realizare a unei piese fiind de 48 minute, avem:

lei/48 minute

7,03∙2=14,06 / 2 muncitori/ 48 minute.

Plata programator mașini-unelte:

Salar pe lună: 1 300 lei.

1 300/20= 65 lei/zi;

65/8= 8,12 lei/oră 1 programator∙8,12= 8,12 lei/oră.

Timpul de realizare a unei piese fiind de 48 minute, avem:

lei/48 minute

6,49*1=6,49 lei/ 1 muncitori/ 48 minute.

Costul unei piese este:

48+10+14,06+6,49=78,55 lei/piesă.

Varianta II

Se utilizează aceași utilaje, se reduce numărul de muncitori și se folosesc 2 roboți industriali.

Valoarea utilajelor:

Robot de manipulare FANUC LR Mate = 48 000 lei

Robot de prelucrare KR 360 L150 – 2P = 30 000 lei

TOTAL= 672 000 + 48 000 + 30 000 = 750 000 lei

Amortizare (7 ani)=107 143 lei/an

Total număr angajați = 4 operatori, 1 mecanic, 1 programator, 2 ingineri= 8 angajați

Total salarii pe o lună= 10 100 lei/lună.

Costul cu salariile pe un an= 10 100∙12= 121 200 lei/an.

Durata fabricării unei piese = 36 [min].

Producția planificată = 30 piese/zi =7 470 piese/an.

Costul materialului = 15 lei/kg.

Masa piesei = 0,456 kg.

Costul materialului = 30*0,456*15= 205,2 lei/zi= 51 094,8 lei/an.

Costul materialului pentru o piesă= 0,456*15= 6,84 lei/piesă.

Plata unui operator:

Salar pe lună: 1 200 lei;

1 200/20= 60 lei/zi;

60/8= 7,5 lei/oră 4 operatori*7,5= 30 lei/oră.

Timpul de realizare a unei piese fiind de 36 minute, avem:

lei/36 minute

4,50*4=18 lei/ 4 muncitori/ 36 minute.

Plata unui mecanic:

Salar pe lună: 1 000 lei;

1 000/20= 50 lei/zi;

50/8= 6,25 lei/oră 1 mecanic* 6,25= 6,25 lei/oră.

Timpul de realizare a unei piese fiind de 36 minute, avem:

lei/36 minute

3,75*2=7,5 lei/ 2 muncitori/ 36 minute.

Plata unui inginer:

Salar pe lună: 1 500 lei;

1 500/20= 75 lei/zi;

75/8= 9,375 lei/oră 2 ingineri∙*9,375= 18,75 lei/oră.

Timpul de realizare a unei piese fiind de 36 minute, avem:

lei/36 minute

5,625∙2=11,25 / 2 muncitori/ 36 minute.

Plata programator mașini-unelte:

Salar pe lună: 1 300 lei.

1 300/20= 65 lei/zi;

65/8= 8,12 lei/oră 1 programator∙8,12= 8,12 lei/oră.

Timpul de realizare a unei piese fiind de 36 minute, avem:

lei/36 minute

4,87*1=4,87 lei/ 1 muncitori/ 36 minute.

Costul unei piese este:

18 +7,5+11,25+4,87= 41,62 lei/piesă.

Tabel.7.1.Costuri varianta I și varianta II

8.3. Instrucțiuni de tehnica securității și protecția muncii

La instalarea mașinii se va lăsa loc pentru rotirea brațului și în așa fel încât să nu lovească alte utilaje.

Înainte de punerea în funcțiune a mașinii, muncitorul va fi instruit asupra modului de manevrare a mașinii, precum și a normelor de protecția muncii specifice mașinilor unelte de prelucrare prin așchiere, fiind interzisă folosirea muncitorilor în exploatarea mașinii, fără acest instructaj.

La începerea lucrului se va verifica starea generală a mașinii și nu se va admite începerea lucrului în cazul în care se constată una dintre următoarele cazuri:

abateri în funcționarea comenzilor;

defecțiuni la instalația de ungere;

scule defecte.

Este interzisă îndepărtarea așchiilor cu mâna sau cu scule necorespunzătoare.

Manevrarea intrerupătorului general este interzisă în timpul funcționării mașinii.

Norme legate de fixarea piesei pe mașina de lucru:

Piesele de prelucrat se vor fixa rigid pe masă și vor fi prinse în dipozitive speciale sau direct pe masă fixate cu bride și șuruburi;

Fixarea pieselor pe masa mașinii se va face cel puțin în 2 puncte, astfel alese încât să echilibreze efectele forțelor de așchiere;

Șuruburile de fixare trebuie să fie cât mai aproape de piesă.

Se va acorda o atenție deosebită strunjirii pieselor și manipulării acestora.

În cazuri excepționale, în care pentru depanări și verificări se admite selecționarea cu ușa dulapului electric deschisă.

Personalul care deservește mașina va purta obligatoriu un echipament de lucru și de protecție.

CONCLUZII

Dispozitivele de orientare și fixare a elementelor de caroserie auto au ca scop crearea condițiile necesare pentru asamblarea prin sudură a diverselor elemente din tablă.

Aceste dispozitive sunt proiectate în funcție de destinație: pentru manipulare, pentru orientare și fixare sau pentru mutarea dintr-o zonă de lucru în alta a elementelor de caroserie auto.

Introducerea acestor dispozitive în liniile tehnologice de asamblare a elementelor de caroserie auto aduce mai multe avantaje: crește productivitatea muncii, îmbunătățește condițiile de lucru ale operatorilor, scade numărul de operatori necesari, scade costul de producție, crește calitatea asamblării, reduce numărul de rebuturi.

ANEXE

ANEXA 1 [18]

ANEXA 2 [18]

ANEXA 3 [12]

ANEXA 4 [19]

ANEXA 5 [18]

ANEXA 6 [18]

ANEXA 7 [18]

BIBLIOGRAFIE

Catia V5R18;

Ghionea,I., Proiectare asistată în CATIA V5. Elemente teoretice și aplicații, Editura BREN București, 2007;

Microsoft Office;

Picoș C., Calculul adaosului de prelucrare si a regimurilor de aschiere, Editura Tehnică București, 1974;

Vlase, A. ș.a..Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare și norme tehnice de timp. Vol. I-II. Editura Tehnică, București, 1985;

http://www.cursuri.flexform.ro/courses/L2/document/Cluj-Napoca/grupa7/Simon_Vasile/site/images/caroserie.png, accesat august 2017;

http://www.vld-eng.com/portfolio-items/vld-engineering-robcad-simulation-floor-side-member-assembly-line/, accesat august 2017;

https://www.robots.com/articles/viewing/making-material-handling-robotics-work-for-you, accesat august 2017;

https://robotiq.com/products, accesat august 2017;

https://robotiq.com/products, accesat august 2017;

http://www.destaco.com/spidergrip-end-effectors.html, accesat august 2017;

http://pdb2.turck.de/en/DE/groups/000000010001726900060023, accesat august 2017;

http://apps.watersurplus.com/techlib/Numatics/Numatics%20Accessory%20Catalog.pdf, accesat august 2017;

https://dougstampco.com/catpages/dsccat17.pdf, accesat august 2017;

http://www.asco.com/ASCO%20Asset%20Library/numatics-series-power-clamps-catalog.pdf, accesat august 2017;

http://www.naamsstandards.org/publications/nascontents.htm, accesat august 2017;

https://www.welkerproducts.com/pdf/UB4N_Catalog_5-6-16.pdf, accesat august 2017.