ArgumentPractic tot ceea ce numim produs de nalt tehnicitate este produs mecatronic. Automobilul modern, roboii, tehnica de calcul, tehnica de telecomunicaii, aparatura biomedical, sistemele de transport inteligent, aparatura de cercetare, aparatura electrocasnic, aparatura cine-foto i audiovideo, mainile agricole moderne etc., sunt exemple reprezentative de produse mecatronice. Mecatronica s-a nscut in mediul industrial. Strdaniile la nivel academic pentru a asigura pregatirea specialitilor in acord cu cerinele noii tehnologii au condus la conturarea principiilor mecatronice n educaie. Aceste principii sunt: hands on prezenta palpabila a obiectului de studiu; learning by doing invatarea prin practica interaction interaciunea sistemelor mecanice , electronice, informatice. Laboratoarele interdisciplinare de mecatronic constituie baza pentru materializarea principiilor: educaie prin practica, educatie prin cercetare. Aflata la intersectia unor domenii ale stiintei cu performante de vrf n implementarea noilor tehnologii, mecatronica abordeaza concepte si sisteme noi n ingineria micro si nano senzorilor si sistemelor de actionare, materiale si compozite pretabile pentru implementari la scara celulara sau atomica, structuri celulare si retele neuronale, sisteme ce prefigureaza conceptele de nanoelectronica capabile sa produca viitoarele nano-procesoare, noi concepte ale inteligentei artificiale privind adaptibilitatea, capacitatea de a rationa, capacitatea de instruire, noi sisteme de conducere axndu-se n special pe controlul robust, tolerant la defecte, adaptiv,inteligent, sisteme expert si neurofuzzy etc. Sistemele mecatronice asigur : multifunctionalitate; flexibilitate; posibilitatea actionarii la distanta evolutie continua datorata dinamicii cerintelor pietii; imitare a naturii-adaptabilitate. Oferind solutii eficiente pentru promovarea interdisciplinaritatii, mecatronica a devenit suportul demersurilor pentru stimularea initiativei si a creativitatii.1

Foarte curand mecatronica a devenit filosofie. Pentru practica inginereasca filosofia mecatronica a marcat saltul de la ingineria traditionala, secventiala, la ingineria simultana sau concurenta. In ultimii ani mecatronica este definita simplu: stiinta masinilor inteligente. Mai recent demersurile pentru innoire in educatie si cercetare aduc in atentie problema mecatronicii ca: mediu educational in societatea informationala, respectiv mediu de proiectare si fabricare integrata pe fundalul caruia s-a dezvoltat conceptul de proiectare pentru control. In literatura de specialitate au devenit consacrate extinderi in alte domenii ca: hidronica, pneutronica, termotronica, autotronica, agromecatronica (agricultura de precizie). Evolutia in dezvoltarea tehnologica inseamna: micromecatronica, nanomecatronica si biomecatronica. Tendinta generala este de intelectualizare a masinilor si sistemelor.

2

Capitolul 1 IntroducereDup mecanizare, care l-a eliberat pe om de muncile fizice obositoare, automatizarea constituie etapa n care omul este preocupat s creeze mijloace materiale care s reduc sau s elimine complet intervenia sa direct n desfurarea proceselor de producie. Termenul "automat" provine de la cuvntul grecesc "automatos" avnd semnificaia "din impuls propriu". nc din antichitate prin "automatos" se nelegea "o main care se mic singur". Acest sens se pstreaz pn n prezent. Definim urmtoarele noiuni cu care se va opera frecvent n aceast lucrare: automatul, este o structur tehnic care efectueaz anumite operaii fr intervenia nemijlocit a omului; mecanizare, nlocuirea parial sau total a omului ca surs de lucru mecanic n procesul de producie. Elementele mainilor care furnizeaz lucrul mecanic n forma cerut de procesul de producie se numesc elemente de execuie sau motoare. automatizare, nlocuirea total sau parial a omului n funciile de comand, coordonare i control a proceselor de producie. Automatizarea const n echiparea unei instalaii cu automate, cu scopul de a modifica raportul de implicare a factorului uman n desfurarea unui proces, n sensul nlocuirii acestuia cu sisteme tehnice. La procesele neautomate (manuale), fig. 1.1a, ntre factorul uman i obiectul muncii nu se interpune un sistem tehnic. Energia de transformare i manipulare este furnizat de om ca motor viu. La procesele automatizate, fig. 1.1b, ntre factorul uman i obiectul muncii se interpune un sistem tehnic automatizat. Astfel, se reduce gradul de implicare direct al omului n proces, n paralel cu dezvoltarea calitativ a activitilor sale (adic o activitate de ordin intelectual). Specificaia literelor din figur este urmtoarea: F.U. - factor uman; S - scul; O.M. - obiectul muncii; E.T. - energia pentru transformare; E.C. - energia de comand; E.M. - energia de manipulare; R.I. - reacia informaional; S.A. - sistem tehnologic automatizat; S.M. - sistem de manipulare automatizat; C.O. - conducere operativ; S.P. - sistem de programare; E - energie. Funcie de prezena sau absena sistemului de comand i a modului de dialogare dintre el i main se pot ntlni diferite scheme bloc de maini unelte. Posibilitile oferite de mecanizare i automatizare pot fi ilustrate comparnd performanele actuale cu performanele omului. Astfel un om poate furniza, n decursul unui schimb de 8 ore, o energie de 5,5-8,5 MJ, dezvoltnd o putere medie de 0,2-0,3 kW, pe durata de 2-5 min. Mainile unelte de mrime mijlocie actuale au puteri de 2-10 kW, ajungnd la 100-150 kW, la mainile unelte grele. Viteza medie de citire a omului este de 20 caractere/s, ajungnd pn la maximum 50100 caractere/s. Un cititor de band perforat poate citi cu uurin 200-400 caractere/s, iar un cititor de band magnetic poate citi 100 000 caractere/s. Timpul de reacie al omului la semnale luminoase sau sonore este de 0,1-0,4 s, n timp ce servomotoarele electrice rspund la impulsuri de comand 0,001-0,01 s. 3

innd seama de aceste precizri o main unealt neautomatizat nu are sistem de comand, iar o main unealt automat poate fi cu comand n bucl deschis, dac dialogul are loc numai ntre sistemul de comand i mecanismul de antrenare i transmitere, sau n bucl nchis dac sistemul de comand mai dialogheaz n plus i cu mecanismul de execuie.

Procesul tehnologic baza proiectrii mainilor automateLa elaborarea procesului tehnologic de prelucrare al unei piese, una din problemele importante ale proiectrii tehnologiei const n alegerea numrului de operaii, succesiunea lor i a fazelor de lucru, funcie de condiiile tehnico-economice impuse procesului tehnologic de ctre desenul de execuie. Pentru executarea aceleiai piese, procesul tehnologic respectiv poate fi realizat n mai multe variante, care difer ntre ele prin urmtoarele: - procedeele i metodele tehnologice de prelucrare a suprafeelor piesei; - modul de generare a curbelor generatoare G i directoare D; - numrul i felul micrilor de generare i auxiliare; - succesiunea micrilor de generare i auxiliare; - mrimea parametrilor regimului de achiere. Ca urmare, structura cinematic, construcia i componena m.u.a. sunt determinate n mod hotrtor de varianta procesului tehnologic i de tipul produciei. Fiecare variant a procesului tehnologic conduce la structuri diferite a mainilor unelte automate. Una din problemele principale ale proiectrii mainilor unelte automate precum i a tehnologiei automatizat este alegerea variantei optime a procesului tehnologic care va sta la baza proiectrii mainii-unelte automate.

Definirea automatizrii mainilor uneltePrin automatizarea mainilor-unelte se elimin intervenia direct a omului asupra mainii-unelte, iar rolul operatorului uman se rezum la supravegherea funcionrii, reglarea iniial sau ulterioar a mainii-unelte, controlul periodic al calitii pieselor. Automatizarea mainilor-unelte depinde de un numr de factori determinani nu numai de productivitate ci i de precizia i calitatea suprafeei, de protecia i uurina muncii, etc., cerine impuse de utilizator. Gradul de automatizare al mainilor-unelte este egal cu numrul lanurilor cinematice auxiliare automatizate ale mainii. Cu ct numrul lanurilor cinematice auxiliare automatizate este mai mare cu att maina-unealt are un grad de automatizare mrit. Pe baza acestui criteriu mainile-unelte se clasific astfel: Maini unelte neautomate, maini care execut numai generarea suprafeelor n mod automat, fr participarea direct a operatorului uman. Muncitorul execut manual toate micrile auxiliare i stabilete succesiunea elementelor ciclului de funcionare. Maini unelte semiautomate, maini care execut toate fazele de lucru i auxiliare nece sare pentru prelucrarea unei piese, mai puin micrile auxiliare de alimentare-evacuare 4

cu semifabricate i comanda pornirii mainii-unelte, n mod automat fr intervenia omului. La mainile-unelte semiautomate, pentru reluarea ciclului de lucru n vederea prelucrrii unei alte piese este necesar intervenia operatorului uman. Funciile muncitorului sunt: alimentarea-evacuarea semifabricatului, fixarea-eliberarea semifa- bricatului, transportul semifabricatului, reglarea mecanismelor mainilor-unelte, schimbarea i reglarea sculelor, supravegheaz desfurarea ciclului, controleaz calitativ piesele, ndeprteaz achiile din zona de lucru. Maini unelte automate, care execut toate fazele de lucru i auxiliare necesare prelucrrii unei piese, inclusiv micrile auxiliare de alimentare-evacuare cu semifabricate, n mod automat, fr intervenia direct a omului. Intervenia operatorului uman este totui necesar pentru: alimentarea periodic cu semifabricate, reglarea iniial a mainii, reglarea periodic a sculelor, controlul periodic al calitii pieselor, eliminarea avariilor. Maina-unealt automat trece automat la prelucrarea urmtoarei piese. Criteriul este necesar dar nu suficient, la stabilirea gradului de automatizare, pe lng numrul lanurilor cinematice auxiliare automatizate este necesar s se ia n considerare i un coeficient de suprapunere a operaiilor auxiliare. Suprapuneri mai mari ale fazelor auxiliare conduc la micorarea timpului auxiliar respectiv la creterea productivitii muncii De asemenea, n funcie de gradul de universalitate, mainile-unelte pot fi: Maina unealt universal, maina pe care se execut o mare varietate de tipodimensiuni de piese. Modificarea parametrilor regimului de achiere se realizeaz frecvent, de aceea timpii necesari trebuie redui. Au n componen mecanisme de reglare clasice ce permit un domeniu larg de reglare. De asemenea, au n componen lanuri cinematice generatoare simple i complexe. Pot beneficia de simplificarea cinematicii prin utilizarea motoarelor de curent continuu, dar i prin utilizarea motoarelor de curent alternativ avnd echipamente pentru variaia continu a turaiei. Sunt destinate pentru producia de unicate i de serie mic. Maina unealt specializat, maina pe care se execut cteva operaii, pe piese de acelai tip, ns de dimensiuni diferite. Ele au lanuri cinematice generatoare complexe. Reglarea lor avnd loc la intervale de timp mai mari, nu este nevoie de cutii de viteze clasice. Structura cinematic a lor este mai restrns. Sunt destinate pentru producia de serie mare. Maina unealt special, maina pe care se execut o operaie pe un singur tip de pies, ntr-o anumit configuraie dimensional. au lanuri cinematice simple n structur, de regul fr mecanisme de reglare.

Sisteme de mainiCondiia de existen a mainilor unelte. Condiia necesar i suficient a unei mainiunelte este existena a minim un lan cinematic principal, care s execute micarea principal de

5

achiere, minim un lan cinematic de avans care s execute micarea de avans i a unui batiu propriu. Sistem de maini, este ansamblul de maini-unelte grupate pe o suprafa, amplasate ntr-o anumit ordine, destinate realizrii aceluiai proces tehnologic. Cnd sistemul de maini unelte are un batiu comun, acesta se numete main unealt agregat, iar dac exist cel puin dou maini-unelte cu batiuri proprii, distincte, sistemul de maini-unelte se numete linie tehnologic n flux. Maina-unealt agregat, este sistemul de maini unelte pe un batiu comun pe care se realizeaz procese tehnologice de achiere. Condiia necesar i suficient de existen a mainilor-unelte agregat (m.u.a.) este existena a minim dou lanuri cinematice principale, minim dou lanuri cinematice de avans i a unui batiu comun. Mainile unelte agregat pot fi semiautomate sau automate. Pe ele se execut lucrri prin gurire, alezare, filetare, lamare, frezare, strunjire, etc., dar numai prin achiere. Pentru a clarifica deosebirile dintre o main-unealt agregat i alte tipuri de maini-unelte, s analizm cteva exemple: Unitile de lucru sunt maini-unelte independente ndeplinind condiia de existen a unei maini-unelte; Strungurile automate i semiautomate multiaxe nu sunt maini-unelte agregat deoarece nu sunt sisteme de maini unelte. Din schema structural, rezult c strungurile automate multiax au un lan cinematic principal i un lan cinematic de avans. Totui, se poate vorbi despre agregarea axelor principale sau a posturilor de lucru la astfel de maini. Linie tehnologic n flux , este sistemul de maini unelte, destinate executrii unui proces tehnologic de prelucrare prin achiere, n care cel puin dou maini-unelte componente, cu batiuri distincte, dispuse pe posturi de lucru conform succesiunii operaiilor. n funcie de gradul de automatizare, linia tehnologic n flux poate fi: neautomat, mecanizat, automat. Diferenele ntre diferite linii n flux, constau n modul de realizare a urmtoarelor elemente ale ciclului de funcionare; - transportul semifabricatelor de la un post de lucru la altul; - alimentarea-evacuarea cu semifabricate; - fixarea-eliberarea semifabricatelor; - comanda de reluare a urmtorului ciclu de lucru. Linie tehnologic n flux neautomat, linia compus din maini unelte neautomate i semiautomate, care lucreaz independent ntre ele, pe care transferul semifabricatelor de la un post de lucru la altul se face n grup, periodic, manual sau cu mijloace de transport clasice (autocare, macarale, poduri rulante), alimentarea, fixarea, eliberarea semifabricatului i comanda de reluare a ciclului fcndu-se manual. ntre timpii de main, corespunztori diferitelor maini-unelte componente din linie, exist diferene mari, ceea ce presupune existena rezervelor tampon de semifabricate la fiecare post de lucru. Succesiunea fazelor i operaiilor procesului tehnologic este uor de modificat. Muncitorul particip direct la realizarea procesului tehnologic. Linie tehnologic n flux mecanizat, linia compus din maini unelte neautomate i semiautomate, care lucreaz dependente ntre ele, pe care transportul semifabricatelor de la un post la altul se face individual cu mijloace de transport de tip band rulant sau lan, 6

alimentarea, fixarea-eliberarea semifabricatelor i comanda de reluare a ciclului de lucru fcndu-se manual sau mecanizat. Ciclul de funcionare fiind elastic, nseamn c succesiunea operaiilor poate fi uor modificat. Muncitorul particip direct la realizarea procesului tehnologic. Linie tehnologic n flux automat , linia care lucreaz cu ciclu de funcionare, de obicei rigid, compus din maini-unelte automate, care lucreaz dependente ntre ele, pe care transportul semifabricatelor, de la un post de lucru la altul se face individual, cu mijloace de transport speciale, alimentarea, fixarea-eliberarea i comanda de reluare a ciclului fcndu-se automat. Timpul de main, corespunztor fiecrui post de lucru, din linie este acelai (cu mici diferene ntre ei) ceea ce implic inexistena rezervelor tampon de semifabricate. Ciclul de funcionare fiind rigid, rezult c succesiunea operaiilor procesului tehnologic este dificil de modificat. Muncitorul particip indirect la realizarea procesului tehnologic.

Structura mainilor unelte automaten figura 1.2 se prezint structura unei maini-unelte automate, n care: LCG - lan cinematic generator, execut micarea de generare; LCA - lan cinematic auxiliar, execut micri auxiliare; OLM - organ de lucru al mainii (organul final al LCG), execut curse de lucru, precum i apropieri i retrageri rapide; OGM - organ de gol al mainii (organul final al LCA), execut curse de gol. Mainile unelte automate, preiau, n funcie de gradul de automatizare, o parte sau integral micrile auxiliare. Cu ct numrul de micri este mai mare, cu att numrul i complexitatea lanului cinematic auxiliar crete. Lanul cinematic auxiliar (LCA), reprezint ansamblul de mecanisme care primete, transform sau nu calitativ sau cantitativ micarea primit i o transmite unui mecanism final ce acioneaz un OGM n scopul executrii unei micri auxiliare. Caracteristici funcionale: timp minimde execuie n scopul creterii productivitii mainii; siguran n funcionare, mare, pentru a preveni ntreruperile funcionrii mainii; meninerea preciziei la repetarea aceleiai micri, n scopul reducerii timpului de reglare al lanului cinematic. Meninerea preciziei, are deosebit importan pentru lanul cinematic de auxiliar de poziionare; posibilitatea reglrii manuale a lanului cinematic auxiliar. Orice lan cinematic trebuie s permit reglarea manual, cel puin ntr-un moment iniial i de cte ori se deregleaz. Metode de acionare i comand a lanurilor cinematice auxiliare. Acionarea ma- nual a lanurilor cinematice auxiliare, de obicei necesit eforturi mici din partea operatorului uman. Dac frecvena micrilor auxiliare este mare, cum este cazul la producia de serie mare i mas, solicitarea operatorului devine mare, provocnd oboseala acestuia, micorarea vitezei de lucru a lui cu consecine asupra productivitii i calitii produselor. Urmrindu-se simultan uurarea muncii omului cu meninerea productivitii muncii, s-a trecut de la etapa acionrii manuale la etapele mecanizrii i automatizrii micrilor auxiliare. 7

Etapa mecanizrii, energia necesar pentru efectuarea micrilor auxiliare este luat de la un lan cinematic generator sau de la motoare de acionare independente (proprii lanurilor cinematice auxiliare), operatorului uman revenindu-i numai sarcina de a comanda pornirea i oprirea acestuia, de a urmri i controla desfurarea acestor micri. Etapa automatizrii, maina unealt se autocomand, operatorului uman, rmnndu-i sarcina programrii lor. Metode de acionare i comand a lanurilor cinematice auxiliare: acionare manual, individual, descentralizat, este efectuat integral de om. Operatorul uman decide pornirea i ntreruperea acionrii lanului cinematic auxiliar, i controleaz execuia sa (fixarea-eliberarea semifabricatelor, schimbarea manual a turaiilor, msurarea manual a piesei); acionarea manual centralizat, prin manevrarea unei singure manete, operatorul uman poate, aciona sau comanda, simultan mai multe mecanisme care execut diferite micri auxiliare (eliberarea, alimentarea cu bar i fixarea la strungurile revolver semiautomate); Acionarea automat centralizat pentru schimbarea turaiilor i avansurilor se realizeaz: o prin selectare, alegerea unei turaii n afara procesului de achiere, dintr-un numr mare de turaii i realizarea acesteia; o fr selectare, se trece prin toate turaiile pn la cea dorit; o preselectare, alegerea turaiei sau avansului dorit, n timpul procesului de achiere, ceea ce duce la micorarea timpului auxiliar. acionare cu comand manual, acionarea este efectuat de un motor propriu, comandat manual n momentul pornirii i opririi micrii de acionare, ceea ce micoreaz solicitarea fizic a muncitorului i reduce timpul auxiliar; acionare cu comand program, const n programarea comenzilor pe un port-program destinat acionrii mai multor lanuri cinematice auxiliare (cama de acionare a capului revolver al SARO este o acionare cu comand programat, deoarece cama are programat pe profilul ei viteza de avans i vitezele de retragere rapid). acionarea cu comand adaptiv, se autoregleaz.

Capitolul 2 Mainile unelte cu comand numeric i centrele de prelucrare8

Utilizarea programelor numerice permite instalarea unei noi piese. Se realizeaz piesa cu form complex cu preuri de cost reduse. Prile componente ale unui centru de prelucrare, o main unealt, o magazie de scule, micarea de translaie, dou mese, sistem de manipulare a sculelor achietoare. Pe fiecare element mobil exist nite sisteme de axe . Pentru eficiena acestui sistem a fost nevoie de introducerea unor elemente suplimentare. Scule achietoare care s reduc auxiliari. Msurarea vitezei de poziionare se face cu ajutorul lanurilor cinematice reuite. Reglare sculei achietoare se realizeaz cu ajutorul unei scule de prereglare. Caracteristicile materialului scula achietoare trebuie s aib o durabilitate foarte bun (plcue dure care sunt executate sub form ptrat). Scule cu eborit (durabilitate foarte mare) se folosete timp ndelungat fr a prezenta uzuri. Din punct de vedere al construciilor sculele achietoare sunt montate n aa numitul: port scule. Codificare se face cu mai multe cifre care indic locul n care se afl o anumit pies in magazia de scule. n figura 2.1 se prezint o main unealt cu comand numeric. Mainile unelte cu comand numerica au aprut ca o evoluie fireasc n sensul automatizrii proceselor de producie fiind mainile cele mai produse. Evoluia n timp: automatul programabil, este un sistem de comand simpl care execut pas cu pas fiecare instruciune. N.C., comanda numeric, este un sistem electronic de realizare a cotelor sau deplasrilor avnd controlul acestora. C.N.C., comanda numerica asistat de calculator, este sistemul cel mai performant care din punct de vedere al principiului ataeaz controlul numeric cu calculatorul capabil de o logic geometric i tehnologic (fig. 2.1). Limbajul comenzii numerice: Acest limbaj folosete cuvinte, cifre sau litere cheie (Fig. 2.2, 2.3, 2.4, 2.5). Cuvintele fac parte dintr-un cod specific i se clasific dup cum urmeaz: o N urmat de un grup de cifre reprezint numrul programului. o G este o funcie pregtitoare o x, y, z adrese geometrice pentru micrii liniare o a, b, c adrese geometrice pentru micrii circulare n jurul axelor x, y,z o F, S, T adrese tehnologice pentru avans, turaia sau scula o M funcii auxiliare Informaiile geometrice reprezint descrierea dimensional a piesei i cu x, y i z urmate de grupuri de cifre care reprezint deplasarea ntr-un anumit sisteme de coordonate pe o anumit direcie. Pri componente: Turela cu mai multe cuite, ppua mobil (fig.2.3) i calculatorul (fig.2 .6).

9 Pinola, ppua mobil

Centrul de prelucrare (CP) este o main unealt care are posibiliti tehnologice de prelucrare multiple, este echipat cu comand numeric, dispune de un dispozitiv de nmagazinare a mai multor scule achietoare i efectueaz schimbarea automat a acestora. Principalul avantaj al CP este micorarea timpului efectiv de prelucrare care este mai mic cu cca 35% fa de timpul efectiv de prelucrare al unei MU convenionale, realizat mai ales prin micorarea timpilor auxiliari (timpul de schimbare i reglare a sculelor n arborele principal, timpul de schimbare a poziiei piesei de prelucrat, timpul de deservire tehnologic). Micorarea primelor dou componente se realizeaz prin concentrarea operaiilor ce se pot efectua pe aceeai MU folosindu-se un numr mare de scule aferente fazelor de prelucrare i utilizarea de mese rotative indexate de prelucrri de direcii diferite ale piesei. Micorarea timpului consumat cu schimbarea piesei se realizeaz cu mese suplimentare. Numarul mare de scule de prelucrare i schimbare automat a acestora la CP este rezolvat prin magazinul de scule. Automatizare ciclului de schimbare a sculelor din magazin n arborele principal al CP necesit mecanisme specifice pentru cutarea sculei, pentru extragerea acesteia din magazin i alimentarea arborelui principal, iar la alimentarea fazei de prelucrare extragerea sculei din arborele principal i introducerea i fixare acesteia n locaul aferent din magazie. Spre deosebire de MU cu CN cu cap revolver, CP au mecanisme de transfer ntre magazin i arborele principal, iar magazinul de scule nu suport reaciunile forelor de achiere.

Capitolul 310

Roboi industriali. Robotica n istoria omeniriiDomeniul de tiin Robotic i fenomenul robot, au aprut n cea de a doua jumtate a secolului XX. Apariia lor se ncadreaz n linia de evoluie a vieii i n acest cadru, a omenirii. Acest lucru se datoreaz creterii productivitii. La nceputul omenirii acionarea asupra mediului se fcea folosind energie biologicFIIN VIE MEDIU

Mai trziu omul acioneaz cu ajutorul uneltelor asupra mediului folosind propria sa energie biologic.

OM

UNELTE

MEDIU

O dat cu evoluia omenirii i creterii productivitii pe plan local a dus la perfecionarea uneltelor i la necesitatea utilizrii unor energii suplimentare, aceast energie sa gsit la animalele domestice.SURS DE ENERGIE BIOLOGIC EXTERIOAR

OM

UNELTE

MEDIU

Dezvoltarea societii, creterea complexitii i volumului interaciunii cu mediu duce la un consum mare de energie, care mpinge civilizaia uman spre etapa mainismului". Etapa mainismului" este cunoscuta i sub denumirea de prima revoluie tehnico tiinific, este cea n care tehnica ncepe tot mai mult s se dezvolte pe baza tiinei, deci a cunotinelor omenirii despre mediu, avnd pe lng aspecte concrete o pondere din ce n ce mai mare de aspecte abstracte.SURS DE ENERGIE MECANIZAT

OM

UNELTE

MEDIU

11

Mecanizarea a condus la o accelerat cretere a productivitii, la dezvoltarea societii umane, la creterea bunstrii acesteia, ceea ce a permis la rndul ei dezvoltarea tehnicii. Etapa automatizrii se realizeaz ca urmare a unui aport crescut al cercetrii tiinifice n dezvoltarea tehnic, a doua revoluie tiinifico - tehnic. Se caracterizeaz prin dezvoltarea domeniilor de vrf ale tehnicii prin ptrunderea masiv a utilizrii calculatoarelor iar n mod paralel are loc i etapa mecanizrii activitilor umane, mai ales a acelora care nu au fost suficient de afectate de acest proces. DISPOZITIVE DE CONDUCERE I DE CONTROL AUTOMATE

SURS DE ENERGIE ARTIFICIAL

OM

UNELTE

MEDIU

Etapa automatizrii prezint dou faze distincte, difereniate prin natura proceselor asupra crora se aplic. Procesele pot fi: o naturale o artificiale:sunt cauzate de intervenii ale omului. Procesele automate sunt procese artificiale

PROCESE ARTIFICIALE

CONTINUE

DISCONTINUE

Procesele artificiale pot fi: o Continue sunt acelea care o dat declanate se desfoar n mod continuu, pn cnd condiiile de mediu necesare sunt asigurate. Continuitatea este asigurat de operatorul uman n soluiile clasice iar prin diferitele mecanisme, termostate, regulatoare, presostate, etc., la cele automatizate. o Discontinue sunt acelea care prin compunerea lor din mai multe secvene cu nceput i sfrit, ale cror derulare se intercondiioneaz reciproc i a cror coninut este de complexitate mai mare dect n cazul proceselor continue. Secven este o parte 12

distinct din proces, avnd aciuni caracteristici proprii. Discontinuitatea este asigurat de operatorul uman, cnd intervine n secvenele procesului cu mna sa. Pentru a asigura automatizarea proceselor discontinue este necesar s se realizeze sisteme tehnice, care s poat realiza automat operaii inteligente de manipulare similare omului. Asemenea sisteme sunt roboii.

Introducere. Clasificarea roboilor industriali conform I.S.O.Robotul poate fi definit ca o instalaie pentru automatizarea operaiilor pe care n condiii clasice le realizeaz omul, cu mna sa, sub supravegherea ochiului, coordonarea ochi-mn realizndu-se de ctre creier. Pe lng roboi, operaii de manipulare execut i manipulatoarele. Din cele de mai sus putem realiza urmtoarele definiii: o Robotul are o structur mecanic mai complex (mai multe grade de mobilitate) i este condus dup un program flexibil. o Manipulatoarele au o structur mecanic mai simpl (mai puine grade de mobilitate) i este condus dup un program rigid (greu modificabil). Avem dou mari categorii de roboi : Fici, cei care sunt imobili fa de anumite componente ale mediului n care evolueaz Mobili, cei care se pot deplasa, folosind n acest scop: roi enile prin pire trre. Vehiculele ghidate automat sunt roboi mobili, cu deplasare pe roi / enile. Familia roboilor este compus din: o roboii o manipulatoarele o instalaiile de teleoperare o protezele o ortezele o manipulatoarele medicale o exoscheletele amplificatoare o vehiculele ghidate automat o mainile pitoare i trtoare Toate care se aseamn structural (au un sistem de conducere, unul de acionare i unul mecanic) i constructiv (au ca baz mecanisme cu cuple cinematice inferioare), realizeaz familia roboi. Inteligen este capacitatea mai mare sau mai mic a sistemelor naturale sau artificiale de a se adapta cerinelor mediului. Inteligena artificial este aplicaia major a calculatoarelor. 13

n tabelul de mai jos este dat componena familiei roboilor din punctul de vedere al inteligenei artificiale.NR CRT 1 2 3 4 5 CAPACITATE Poate repeta programe nvate Este i mobil Are senzori i calculator implantat Este adaptiv i heuristic Are capaciti fizice i intelectuale supraumane NU SE ASEAMN CU OMUL Automaton Mechanoid Android Cyborg (cybernetic organism) Hyborg SE ASEAMN CU OMUL Automan Mandroin Humanoid Syman (synthetic man) Supersyman

Roboii industriali se ncadreaz n procesul automatizrilor industriale. Evoluia n timp de la simplu la complex a automatizrilor industriale este dat n tabelul de mai jos, ncepnd de la treapta 1, n care maina de lucru este mna uman, i ajungnd la treapta 10, n care maina de lucru este main care se autoperfecioneaz.SURSE DE INFORMAII

ENERGIA FOLOSIT PENTRU ACIONAREA MICRILOR

TREAPTA

DESCRIEREA MAINII DE LUCRU

ROBOT

Mediu exterior Program variabil Electric Hidraulic Pneumatic

10 9 8 7 6 5 4 3

Main care se autoperfecioneaz Main cu comand adaptiv Main care i core-leaz programul cu condiiile exterioare Main cu comand numeric (NC) Main monooperaie programabil Main automat pentru operaii multiple Main automat monooperaie Main automat i scul de mn Scul de mn Mna

Robot cu comand cu reele neuronale

Robot nzestrat cu senzori

Programabilitate

Robot programabil online, off-line

Program fix

Manipulator

Om

Uman

2 1

Nu exist

Istoria tehnicii arat c oamenii realizeaz sisteme tehnice atunci cnd practica -evoluia societii cere rezolvarea unor anumite probleme. Necesitatea automatizrii operaiilor de 14

manipulare a materialelor radioactive a aprut dup ncheierea celui de-al doilea rzboi mondial. Dezvoltarea sistemelor robotizate n istorie: La nceputul anilor 1950, n laboratoarele nucleare din Frana i apoi, n Statele Unite ale Americii se construiesc primele instalaii de teleoperare, folosite pentru manipularea materialelor radioactive n spaii expuse radiaiilor. Tehnica mecanismelor spaiale articulate din aceste instalaii este dezvoltat mai departe, prin nlocuirea comenzii i acionrii de ctre om, cu utilizarea calculatoarelor i a acionrii hidraulice. George Devol proiecteaz n 1954 un robot programabil, l breveteaz n SUA n 1956 i l realizeaz, mpreun cu Joseph Engelberger, creatorul primului robot UNIMATE a firmei UNIMATION (cu acionare hidraulic). Robotul UNIMATE este instalat n prima sa aplicaie de ctre concernul FORD pentru servirea unei maini de turnat sub presiune n anul 1961. n anul 1966, inginerul Ole Molaug proiecteaz un automat de vopsire pentru fabrica de maini agricole TRALLFA din Bryne (Norvegia). n 1973, Richard Hohn dezvolt pentru corporaia Cincinnati Milacron un robot comandat de un minicalculator. Robotul este denumit The Tomorow Tool (T3). n 1974 firma suedez ASEA produce primul robot industrial acionat electric sub denumirea Irb 6, urmat n 1975 de robotul Irb 60. n 1977, roboii ASEA sunt comandai de microcomputere. n 1990, concernul Brown-Bovery Robotics cumpr diviziunea de robotic a lui Cincinnati Milacron, toi roboii fabricai n continuare fiind denumii ABB. n 1978, firma UNIMATE construiete cu ajutorul comparaiei GENERAL MOTORS, robotul PUMA (Programable Universal Machine for Assembly, main universal programabil pentru operaii de asamblare), versiunea industrial a lui VICARM. n deceniul anilor '90 se remarc o oarecare stagnare a sporirii aplicaiilor robotizate datorit unor circumstane economice, mai ales n Japonia - ct i saturarea din punct de vedere tiinific al roboticii industriale, determinat de soluionarea tehnic, practic a tuturor problemelor specifice posibile. n anii 1990 - 1996 apar tot mai multe construcii i aplicaii n domeniile serviciilor i a medicinei recuperatorii. Clasificarea robotilor industriali conform I.S.O. a) sursa principala de putere pentru actionare pneumatica hidraulica electrica b) comanda miscarii punct cu punct sau fara comanda de viteza : continua sau discontinua comanda pe traiectorie continua c) modele de programare prin invatare directa prin generare de traiectorie off-line d) tipuri de senzori folositi detectori de pozitie 15

logica liniara simpla senzori de semnale proportionale cu abaterea Asociatia Franceza de Robotica Industriala (A.F.R.I.) propune urmatoarea clasificare a robotilor industriali: Manipulatoare cu : comanda sau telemanipulatoare automate cu cicluri prereglate: pneumatice, electrice sau electronice Roboti : programabili controlati in bucla de pozitie, cu traiectorie continua sau deplasare punct cu punct inteligenti, avind senzori care exclud logica binara simpla si indeplinesc diferite sarcini cu ajutorul sistemelor de recunoastere a formelor

Structura robotuluiStructura unui robot este, defapat, un sistem compus din mai multe subsisteme. Sistem este un ansamblu de pri componente, elemente, i legturile dintre acestea. Elementele care compun acest sistem se numesc subsisteme. La rndul lor subsistemele pot avea i ele subsisteme, din acest motiv exist o ierarhizare i anume sistemul principal se numete sistem de rangul 1, subsistemele se numesc sisteme de rangul 2, etc. Modul cum se compune un sistem din subsisteme i legturile dintre aceste subsisteme definesc structura unui sistem. Aceasta compunere a sistemelor din subsisteme se evideniaz prin scheme bloc, iar legturile dintre subsisteme, prin matrici de cuplare (care definesc legturile dintre "intrrile" i "ieirile") i matrici de structur (care ne arat care subsisteme sunt n legtur). Robotul este un sistem de rangul 1, i se aseamn, constructiv, cu sistemul unui om, la fel si subsistemele robotului. Schema bloc al structuri unui robot este in figura 3.1. Sistemul unui robot comunic cu mediul i este compus din urmtoarele: o Sistemul mecanic al robotului care are rolul scheletului uman, astfel definete natura i amplitudinea micrilor ce se pot realiza. o Sistemul de acionare realizeaz micarea relativ a elementelor mecanismelor din sistemul mecanic, i are rolul sistemului muchiular al omului. o Sistemul de comand emite comenzi ctre sistemul de acionare i prelucreaz informaii preluate de la sistemul mecanic, de acionare i de la mediu, are rolul sistemului nervos uman. o Traductorii i aparatele de msur preia informaii despre starea intern a robotului, adic deplasri, viteze, acceleraii relative, debite, presiuni, temperaturi. o Senzorii preia informaii despre starea extern" a robotului, caracterizat prin parametrii mediului (temperatur, presiune, compoziie, etc.) i aciunea acestuia asupra robotului (fore, cupluri, etc.). Traductorii i senzori au rolul organelor de sim. 16

o Platformei mobile are rolul de a realiza deplasarea roboilor mobili i face parte din componena sistemului mecanic, cu rolul aparatului locomotor al omului. o Sistemul de conducere este un sistem de rang superior al sistemului mecanic i este compus din sistemul de comand i cel de acionare. Roboii acionai hidraulic conin un grup hidraulic pentru prepararea i realizarea circulaiei fluidului purttor de energie (ulei). Acest grup joac rolul aparatului digestiv i a celui respirator / circulator al omului. Se nelege prin "mediu" al robotului spaiul n care acesta evolueaz, cu obiectele coninute i fenomenele care au loc n acest spaiu. Totalitatea obiectelor cu care robotul interacioneaz constituie "periferia" acestuia. Legturile dintre componentele robotului i a componentelor care realizeaz legturile cu mediu sunt : o directe o inverse ("feed back"). Legturi directe avem la sistemul de comand atunci cnd transmite comenzi la sistemul de acionare, iar acesta acioneaz asupra cuplelor cinematice conductoare, axele, sistemului mecanic, care la rndul su, acioneaz asupra mediului cu efectorul final. Legturi inverse sunt informaiile furnizate sistemului de comand de ctre traductoare, senzori i aparate de msur. Se mai consider legturi i fluxul de energie dat de mediu sistemului de acionare al robotului, i fluxul de energie disipat de la robot la mediu.

Sistemul mecanic al robotuluin cazul general un robot industrial trebuie s realizeze: - aciuni asupra mediului nconjurtor, cu efectori finali; - percepie, pentru a culege informaii din mediul de lucru, cu senzori i traductori; - comunicare, pentru schimb de informaii; - decizie, n scopul realizrii unor sarcini. Pentru realizarea acestor funcii, structura unui robot este alctuit din: - sistemul mecanic; - sistemul de acionare; - sistemul de programare i comand; - sistemul senzorial. Sistemul mecanic este constituit din mai multe elemente legate ntre ele prin cuple cinematice. Sistemul de acionare servete la transformarea unei anumite energii n energie mecanic i transmiterea ei la cuplele cinematice conductoare. Sistemul de comand i programare este un ansamblu de echipamente i de programe care realizeaz micarea robotului. Sistemul senzorial reprezint un ansamblu de elemente specializate transpunerea proprietilor ale diferitelor obiecte n informaii. 17

Sistemul mecanic al robotului are rolul s asigure realizarea micrilor acestuia i transmiterea energiei mecanice necesare interaciunii cu mediul. Adic are sarcina de a deplasa un obiect. Partea din sistemul mecanic care realizeaz aceast deplasare se numete dispozitiv de ghidare sau manipulator. Se nelege prin manipulare modificarea siturii n spaiu a unui obiect. Utilizarea minii de ctre om a determinat formarea cuvntului de manipulare. Manipularea obiectului se realizeaz prin modificarea siturii bazei efectorului final, cu care obiectul este solidarizat. n acest scop, baza efectorului final este solidarizat cu un element al dispozitivului de ghidare. Dispozitivul de ghidare are rolul de a da efectorului final micrile i energia mecanic necesar micri n conformitate cu aciunea necesitat asupra mediului. Subsistemul din cadrul sistemului mecanic dedicat acestei interaciuni este efectorul final. Efectorul final al robotului care manipuleaz obiecte se numete dispozitiv de prehensiune. Din punct de vedere al teoriei mecanismelor, obiectul i partea de baz a dispozitivului de prehensiune formeaz o cupl cinematic de clasa a VI-a, nchis deobicei prin for. Dispozitivele de ghidare pot fi cu: - topologie serial, - paralel - mixt.

Utilizarea roboilor industrialiRoboii se utilizeaz n toate domeniile activitii umane. Ele urmresc satisfacerea unor necesiti individuale, de grup sau sociale, realiznd economia. Economia se mparte n sectoare i domenii. Tab. 1NR CRT 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 DOMENIUL ECONOMIC Agricultur i silvicultur, zootehnie i piscicultur Gospodrirea energiei, alimentarea cu ap, extracia materiilor prime Activiti de prelucrare Activiti de construcii Comer Circulaie i transport Instituii de credit i asigurare Prestri de servicii fr scop de ctig Gospodrii private Instituii regionale i asigurri sociale SECTORUL Primar Secundar

Teriar

Producia apare n toate sectoarele economiei i anume n sectoarele primare i secundare, producia material, iar n sectoarele teriare preponderent devine producia nematerial i anume a serviciilor. Robotul industrial poate manipula: 18

- obiecte de lucru - scule n tabelul de mai jos se prezint domeniile de aplicaie ale roboilor industriali.ROBOTUL INDUSTRIAL MANIPULEAZ OBIECTE DE LUCRU NR CRT 1. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 Maini de lucru n industria alimentar, textil, de pielrie, de nclminte, a lemnului, etc. Dispozitive ale instalaiei aductoare / de evacuare Paletizare / depaletizare Montaj DOMENIUL DE APLICAIE Servirea unor maini utilaje/instalaii/dispozitive Cuptoare de oelrie (ncr-care, manipulare lingouri) Laminoare (manipulare lin-gouri, laminate) Utilaje de miezuit Cubilouri (ncrcare, ma-nipulare oale de turnare) Maini de turnat sub presiune Utilaje de turnare de precizie Utilaje de tratament termic (cuptoare, bi) Ciocane i prese de forjare Ciocane i prese de matriare la cald Maini de forjat orizontale Prese de matriare i stanare la rece Utilaje de presat materiale plastice Cuptoare de uscat Utilaje fixe pentru deba-vurare, demaselotare, cu-rire, sablare sudare, vop-sire Maini unelte de prelucrat prin achiere Maini unelte de prelucrat prin procedee neconven-ionale NR CRT 4 4.1 5 5.1 5.2 5.3 6 7 7.1 7.2 7.3 8 8.1 8.2 9 10 11 11.1 11.2 12 Msurare, control de calita-te, testare 13 14 Operaii n camere curate Umed Uscat SCULE DOMENIUL DE APLICAIE Furnal (desfundare canal de turnare) Formare Prelucrarea unor semifabri-cate Turnate, demaselotare Turnate, curire Turnate, forjate, achiate, debavurare i polizare Sablare Prelucrarea unor semifabricate Prin achiere Prin fascicul laser Prin jet de ap cu nalt presiune Sudare Prin presiune n puncte Cu arc n mediu de gaz protector Lipire Metalizare Vopsire

1.18 2 3

n figurile (fig 3.2) se prezint diferii roboi industriali. Definiii utilizate la roboi industriali sunt: o Prin paletizare / depaletizare se nelege operaia de aezare / scoatere a obiectelor din locaurile depozitelor tip palet. o Prin montaj (asamblare) se nelege operaia de construcie a unui ansamblu prin mbinarea mai multor obiecte de lucru componente. o Prin faz de operaie se nelege secvena component a operaiei aferent unui obiect de lucru din mulimea obiectelor de lucru manipulate o n timpul fazei de montaj propriu-zis, robotul industrial trebuie s fie condus dup un program de traiectorie continu. o Prin servire se nelege operaia de introducere a obiectului de lucru n maina / utilajul / instalaia / dispozitivul n care se produce operaia de prelucrare i extragerea lui dup terminarea prelucrrii. 19

n timpul operaiilor robotizate de prelucrare cu scule purtate se necesit reglarea / ascuirea / curirea periodic a sculelor. De acest, n componena sistemului de fabricaie robotizat se vor prevede posturi de lucru automate care permit executarea operaiilor amintite, cuprinse n ciclogramele de lucru ale sistemului i n programele de comand aferente. Flexibilitatea robotului n aplicaiile n care acesta manipuleaz scule este asigurat prin reprogramare, respectiv prin posibilitatea schimbrii efectorului final, inclusiv automat, robotul conlucrnd n acest caz cu un depozit automat de scule / capete de for cu scule. Sistemele de fabricaie n care robotul execut operaii tehnologice cu scule purtate pot cuprinde i instalaii aductoare / de evacuare cu dispozitive de transfer i roboi de manipulare a obiectelor i dispozitivelor de lucru n operaii de servire. Domenile de aplicaie n care robotul manipuleaz scule, sunt: Destuparea manual a canalului de turnare la furnale este o operaie cu un nalt grad de dificultate fizic i periculoas pentru integritatea operatorului uman care execut operaia. El poate fi nlocuit de o instalaie de teleoperare, care manipuleaz un ciocan de perforat acionat pneumatic (un cap de for), cu care operaia de destupare se realizeaz prin lovituri mecanice. confecionarea formelor de turntorie, unele dintre ele nu se pot executa prin vibrare i necesit ndesarea pmntului de turnare prin batere. Aceast operaie poate fi executat de robot (instalaii de teleoperare), care manipuleaz un cap de for cu scul de ndesare (de batere) acionat pneumatic. Demaselotarea i curirea pieselor turnate, debavurarea i polizarea pieselor turnate, forjate sau prelucrate prin achiere se realizeaz folosind scule adecvate, acionate prin capete de for manipulate de roboi. Dificultatea operaiei const n geometria neregulat, imprevizibil a obiectelor de lucru supuse prelucrrii. Se folosesc instalaii de teleoperare cu reacie de for / moment sau roboi industriali condui adaptiv, pe baza informaiilor furnizate de senzori de for / moment. Sudarea prin presiune n puncte utilizeaz ca efector final al robotului un clete de sudare, al crui electrozi sunt presai pe componentele de tabl care urmeaz a fi asamblate.Robotul trebuie s poziioneze electrozii n punctul de sudur de executat i s orienteze axa comun a acestora, normal pe suprafeele componentelor de tabl. Transferul cletilor de la un punct de sudur la altul poate fi realizat dup un program punct cu punct (PTP).Dispozitivul de ghidare al robotului de sudare prin presiune n puncte trebuie s aib cel puin 5 grade de mobilitate, s asigure acceleraii mari la trecerea de la un punct la altul iar mecanismul generator de traiectorie trebuie s asigure realizarea unui spaiu de lucru mare. Sistemul de fabricaie n care exist un post de sudare prin presiune n puncte trebuie s conin i un post de corectare (prin frezare) a formei geometrice a electrodului. Repetabilitatea roboilor utilizai pentru sudare prin presiune n puncte este cuprins ntre 0,5 1 mm. Roboii industriali utilizai n operaii de acoperire a suprafeelor prin vopsire, manipuleaz scule de tip pistol. Acestea conin o duz prin care realizeaz pulverizarea vopselei lichide sau mprtierea vopselei sub form de pulbere. Pulverizarea se realizeaz fie sub aciunea unui jet de aer comprimat, fie sub presiunea 20

care se exercit asupra suprafeei lichidului aflat ntr-un rezervor din care se alimenteaz pistolul (procedeul airless). n acelai rezervor se realizeaz la nevoie i prenclzirea vopselei.

Capitolul 4

21

Msuri de sntatea i securitatea muncii, PSI i protecia mediuluiDimensionarea echipamentului tehnic (instalatii electrice, bancuri de lucru, scaune, mobilier, masini-unelte etc.), din dotarea atelierelor va fi in concordanta cu dimensiunile statice si dinamice (antropometrice) ale lucratorilor. Uneltele de mana vor fi adaptate la dimensiunile antropometrice (forma, lungime, grosime) ale mainii si posibilitatilor efortului fizic mediu al lucratorilor. Uneltele de mana actionate electric sau pneumatic vor fi prevazute cu dispozitive pentru fixarea sculei, precum si cu dispozitive care sa impiedice functionarea lor necomandata. Dispozitivul de comanda va fi astfel conceput incat, dupa incetarea actiunii acestuia, functionarea de mana sa inceteze imediat. Daca uneltele de mana cu actionare electrica sau pneumatica sunt dotate cu piese active (pietre de polizor, panze de fierastrau etc.) ce prezinta pericol de accidentare, acestea vor fi protejate impotriva atingerii. Tuburile flexibile de aer comprimat trebuie sa corespunda debitului si presiunii de lucru. Fixarea lor pe racordul uneltei va fi asigurata de coliere metalice. Uneltele de mana rotative, cu actionare pneumatica vor fi dotate cu dispozitive de reglare a presiunii si debitului in vederea limitarii turatiei. Pentru prevenirea accidentelor prin electrocutare, uneltele de mana actionate electric trebuie sa corespunda normativelor in vigoare si vor fi verificate periodic de catre personalul de specialitate. Cozile si manerele de mana vor fi netede, bine fixate si vor avea dimensiuni care sa permita prinderea lor sigura si comoda. Uneltele de mana prevazute cu articulatii (foarfeci, clesti etc.) vor avea o constructie robusta si nu vor prezenta frecari mari sau articulatie care ar duce la eforturi suplimentare pentru cel care le actioneaza si in acelasi timp la nesiguranta in timpul lucrului. Bratele de actionare ale acestor unelte vor fi astfel executate incat la inchidere sa existe un spatiu suficient intre ele, pentru a se preveni prinderea lor. Uneltele de mana vor fi pastrate, dupa caz, in dulapuri, lazi, sau alte suporturi speciale, in apropierea locurilor de munca si vor fi astfel asezate incat sa aiba orientata spre exterior partea de prindere pentru a exclude contactul cu partile ascutite sau taietoare. Toate uneltele de mana vor fi verificate cu atentie la inceputul schimbului. Periodic, in functie de frecventa de utilizare, uneltele de mana vor fi controlate sistematic. Uneltele de mana care nu corespund conditiilor normale de lucru vor fi inlocuite imediat cu altele corespunzatoare. Parghiile, manetele de comanda, butoanele de pornire si oprire etc. vor fi amplasate astfel incat sa fie vizibile de la locul de munca si sa fie posibila manevrarea lor fara deplasarea lucratorilor de la locul de munca. Amplasarea lor trebuie sa excluda posibilitatea manevrarii lor involuntare. Constructia butoanelor trebuie sa fie astfel facuta incat sa se distinga usor butonul de pornire si cel de oprire. Se recomanda ca sensul de miscare al parghiilor si manetelor sa corespunda cu sensul miscarii organului comandat. 22

Parghiile si manetele vor fi prevazute cu placute sau cu inscriptii care indica comenzile. Parghiile si manetele de comanda trebuie sa fie prevazute cu dispozitive de blocare care sa nu permita deplasarea libera a acestora dupa fixare intr-o anumita pozitie sau cuplarea sau decuplarea necomandata. La exploatarea masinii, manipularea manetelor, parghiilor, rotilor manuale si butoanelor trebuie sa fie comandata. Inlaturarea comenzilor gresite trebuie asigurata prin introducerea comutarilor automate. Organele de comanda ale masinilor-unelte trebuie asezate la o inaltime comoda pentru cel care le manuieste. Pentru asigurarea securitatii muncii dispozitivele de comanda ale oricaror mecanisme trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii: - sa fie asezate in locuri unde pozitia lor sa asigure o manevrare comoda si sa permita utilizarea fara pericol a dispozitivelor de pornire; - sa opreasca repede mecanismul si sa-l fixeze rigid in pozitia necesara; - sa excluda posibilitatea pornirii intamplatoare a mecanismului. La masinile si locurile de munca unde este posibila efectuarea operatiilor in pozitie sezand, comenzile vor fi astfel amplasate incat sa fie asigurata o pozitie comoda in timpul lucrului. Toate agregatele, instalatiile si masinile vor fi prevazute cu dispozitive de siguranta, supraveghere, securitate si control, astfel incat sa se asigure functionarea lor corecta si fara pericol de accidente. Organele de masini, care in timpul exploatarii pot fi suprasolicitate din anumite cauze, vor fi prevazute cu sisteme de siguranta care sa previna deteriorarea sau desprinderea organului in cauza si, prin urmare, a accidentelor. Pornirea instalatilor si agregatelor care nu pot fi supravegheate din locul de amplasare al pupitrului de comanda se poate face numai dupa confirmarea semnalului de pornire de la posturile de supraveghere. La instalatiile si agregatele care nu pot fi supravegheate dintr-un singur loc, trebuie sa existe un sistem de semnalizare in ambele sensuri, intre locul de comanda si locurile de munca sau de supraveghere, de la instalatie. Instalatiile si echipamentele electrice vor fi construite, montate, intretinute si exploatate in asa fel incat sa fie prevenite electrocutarile prin atingerea directa sau indirecta, arsurile, incendierile, exploziile si arderile neprevazute ale capselor electrice provocate de curenti de dispersie sau de curenti vagabonzi din instalatiile energetice sau datorate descarcarilor atmosferice. In acest scop, pe langa masurile de securitate a muncii privind instalatiile si echipamentele electrice prevazute in normele de protectia muncii se va tine seama si de instructiunile proprii elaborate de unitate pentru fiecare loc de munca. Defectele care se ivesc in instalatiile electrice trebuie descoperite la timp si indepartate de personalul calificat pentru aceasta. Se va acorda o atentie deosebita utilajului electric si retelelor electrice din ateliere cu umiditate si cu temperatura ridicata, precum si incaperile in care se gasesc gaze, vapori sau praf, inflamabile si explozibile pentru a preveni electrocutarile sau incendiile datorita socurilor electrice, pieselor incalzite sau incandescente prin care trece curentul si scurtcircuitele.

23

Bibliografie[1] Sergiu T. Dinamica masinilor unelte, Editura Tehnica, Bucureti, 2004 24

[2] Emil Botez Masini unelte, Editura Tehnica, Bucureti, 1977 [3] Curs Maini unelte i roboi industriali [4] Dumitriu, A. - Tehnica prelucrrii informaiilor, Universitatea "Transilvania" Braov, 1996, curs, ediia II. [5] Dumitriu, A., Morar, A. Mecatronic, Universitatea Petru Maior, Trgu-Mure, 2003. [6] Mtie, V., Mndru, D., Blan, R., Ttar, D., Rusu, C. - Tehnologie i educaie n mecatronic, Editura TODESCO, Cluj-Napoca, 2001. [7] Dolga V. - Teoria sistemelor automate, Facultatea de Mecanic, Universitatea Politehnic Timioara

AnexeCapitolul 1

25

M1

LCG

OLM

Arbori principali Mese Supor\i S[ nii Cap revolver Alimentare Fixare-eliberare Transport Reglare Comand[ Control

Pentru executarea curselor de lucru

M2

LCA

OGM

Pentru executarea curselor auxiliare

Fig. 1.2 Capitolul 2

Fig 2.1

26

Fig. 2.2

Fig. 2.3

27

Fig. 2.4

Fig. 2.5 28

Fig. 2.6 Capitolul 3

Fig. 3.1

29

Fig 3.2

30