Střední odborné učiliště stavební, odborné učiliště a učiliště

1. Střední odborné učiliště stavební, odborné učiliště a učiliště Sabinovo náměstí 16 360 09 Karlovy Vary Vladimíra V i n t e r o v á odborná učitelka uvádí pro TP1 tuto výukovou prezentaci : II – Stroje a zařízení pro přepravu materiálu

2. Tématický plán

3. Manipulační zařízení • Manipulační zařízení (manipulátory) jsou mechanizační prostředky, které mechanicky vykonávají značnou část manipulačních operací zejména vkládání, otáčení, obracení odkládání a ukládání dílců. Mění jejich místo ve výrobním procesu, polohu a směr pohybu. • Manipulační zařízení jsou pevně nebo pružně spojena s technologickými stroji, zařízeními, mezistrojovými a mezioperačními dopravníky. Tvoří důležitou součást hlavně mechanizovaných a částečně automatizovaných uzlů a linek.

4. Manipulační zařízení • Manipulační zařízení nahrazují namáhavou ruční práci, zkracují netechnologické časy, zvyšují produktivitu práce technologických strojů a zařízení, jakož i bezpečnost při práci, a vytvářejí podmínky pro plynulý chod výroby. • Manipulaění zařízení, používaná ve výrobě nábytku a stavebně truhlářské výrobě, zahrnují zejména otáčeče, obraceče, vkládače, odkládače a různé jiné manipulátory. Nedílnou součástí těchto zařízení jsou též upravované dopravníky nebo jejich části, zvláště válečkové, pásové, kladečkové a kuličkové.

5. Manipulační zařízení O t á č e č e a o b r a c e č e • O t á č e č je mechanizační prostředek, který umožňuje měnit polohu obráběného plošného dílce otočením ve vodorovné poloze o 90°. Otáčeče tvoří nedílnou součást mechanizovaných nebo částečně automatizovaných obráběcích linek. Dílce se otáčejí uvnitř linek ze pohybu, například při opracovávání bočních ploch dílců ze všech čtyř stran (při nařezávání na přesný rozměr, při olepování boků apod.]. Rozeznáváme otáčeče : • ramenové, • kladičkové, • kolíkové a jiné.

6. Manipulační zařízení • Otáčeče se skládají z dopravníkových částí (pásové, kladičkové, kuličkové apod.) a z vlastního otočného mechanismu (otočná ramena, kladičky apod.). • Na obrázku dále je uveden ramenový otáčeč, který se skládá ze čtyř otočných ramen s vlastním přívodem (elektromotor a převodovka) a se sdruženého kuličkového dopravníku s dopravníkem s klínovými řemeny. Otáčeč pracuje tak, že v okamžiku, kdy je dílec přemístěn dopravníkem s klínovými řemeny k otočnému ramenu jeho přední hrana sepne koncový spínač, který zvedne dílec nad klínové řemeny ramena jej otočí o 90°.Otočné rameno se zastaví, kuličkový dopravník klesne pod úroveň klínových řemenů a otočený dílec se jimi přenese k dalšímu stroji v lince.

7. Manipulační zařízení • A – ramenový otáčeč • 1 – vodící pravítko, • 2 – rameno, • 3 – pásový dopravník, • 4 – kuličkový dopravník, • 5 – dílec

8. Manipulační zařízení • O b r a c e č je mechanizační prostředek, který obrací plošné dílce z jedné strany na druhou o 180°. Obraceče tvoří nedílnou součást mechanizovaných nebo částečně automatizovaných linek a jsou nezbytné z technologických důvodů, protože umožňují obrábění obou ploch dílců, a rovněž z kontrolních důvodů (kontrola kvality obroušení obou ploch). Rozeznáváme obraceče : • hvězdicové, • vakuové, • bubnové a jiné. • Obraceče se skládají z dopravníkových částí (pásové, válečkové, apod.) a z vlastního obracecího zařízení (ramena, vakuové přísavky včetně přívodu).

9. Manipulační zařízení • Na obrázku na další straně je hvězdicový obraceč, který se skládá z hřídele, do níž jsou po délce hvězdicově vetknuta ramena (vidlice), mezi než se úzkými pásovými, dopravníky zasouvají v taktech jednotlivé dílce. Ramena s upnutými dílci se postupně pootáčejí. Po obrácení o 180° se dílec uloží na výsuvný pásový dopravník, který jej přemístí k dalšímu stroji linky. Přívod obraceče se skládá z elektromotoru, převodovky a mechanismu pro polohové otáčení ramen.

10. Manipulační zařízení • B – hvězdicový obraceč • 3 – pásový dopravník, • 6 – vidlice, • 7 – válečkový dopravník

11. Manipulační zařízení • Na obrázku na následující straně je vakuový obraceč, který se skládá z otočných ramen vakuových přísavek (upínek). Obraceč pracuje tak, že v okamžiku, kdy byl dílec přemístěn zasouvacím válečkovým dopravníkem k zarážce, uchopí jej přísavky a dílec se spolu s rámem překlopí a 180° a uloží na vysouvací válečkový dopravník, který jej přemístí k dalšímu stroji linky.

12. Manipulační zařízení • C – vakuový obraceč • 7 – válečkový dopravník • 8 – vakuové upínky, • 9 - rám

13. Manipulační zařízení V k l á d a č e a o d k l á d a č e • V k l á d a č e nebo vkládací zařízení jsou mechanizační prostředky pra mechanické vkládání dílců do strojů, uzlů a linek. Jsou důležitým manipulačním zařízením průmyslové výroby. Plně nahrazují namáhavou ruční práci, zvyšují využití strojů a linek nepřetržitým přísunem dílců. • Ve výrobě nábytku a ve stavebně truhlářské výrobě jsou nejrozšířenější vkládače plošných dílců. Dílce se při vkládání samočinně odebírají z hrání a přemísťují na dopravníky strojů a linek, které jsou tak nepřetržitě a v přesných časových intervalech zásobovány.

14. Manipulační zařízení • Vkladače se skládají ze dvou základních částí, a to ze zvedacího zařízeni a z vlastního vkládacího nebo zasouvacího zařízení, které přemisťuje dílec do obráběcího stroje. Vkládače rozdělujeme podle několika hledisek, a to zejména podle druhu a) zvedacího zařízení, b) vlastního vkládacího zařízení. • Zvedací zařízeni je určeno k předzásobení dílců před strojem nebo linkou ve hráni a k jejímu postupnému zvedání tak, aby se vždy horní dílec spolehlivě a nejkratší cestou přemístil do stroje.

15. Manipulační zařízení • Zvedacím zařízením u vkládačů jsou zvedací plošiny, které mohou být : • s kolmým hydraulickým válcem, • nůžkové • (pevné nebo na vozíku) a • vidlicové : • s hydraulickým válcem, nebo • šroubovým vřetenem. • Schéma zvedacích plošin je uvedeno na následujících obrázcích.

16. Manipulační zařízení Zvedací plošiny vkládačů a odkládačů • A – s kolmým hydraulickým válcem • 1 – rám plošiny, • 2 – válečkový dopravník, • 3 – píst, • 4 – hydraulický válec, • 5 – obráběcí stroj • U1, U2, U3 – směry posuvů

17. Manipulační zařízení • Plošiny s kolmým hydraulickým válcem (obr. A) se umisťují před strojem nebo linkou v šachtě. Plošina spolu s hrání se postupně zvedá pístem hydraulického válce. Po zasunutí všech dílců do stroje se prázdná plošina vrací dolů a na ni se přesune další hráň s dílci.

18. Manipulační zařízení Zvedací plošiny vkládačů a odkládačů • B – nůžkové pevné • 4 – hydraulický válec, • 6 - nůžky

19. Manipulační zařízení • Nůžkové plošiny (obr.B) jsou umísťovány před strojem nebo linkou buď na podlaze, nebo v šachtě. Hydraulický válec je kyvně uložen ve spodní části plošiny. Tlak pístu působí na střední čep nůžek, jedna dvojice jejich ramen se otáčí v čepech a druhá dvojice se posouvá ve vedení. Pohon zabezpečuje vysokotlaké čerpadlo.

20. Manipulační zařízení Zvedací plošiny vkládačů a odkládačů • C – vidlicové • 7 - vidlice

21. Manipulační zařízení • Vidlicové zvedací plošiny jsou konstrukčně podobné vysokozdvižným vozíkům. Hráň zasouvá na plošinu, která je umístěna na dvou vidlicích. Zvedacím mechanismem je buď hydraulický válec s řetězovým převodem, nebo šroubová vřetena. Tyto plošiny se umísťují před stroji bud v šachtách, nebo na úrovni podlahy. • Uvedené plošiny jsou před stroji a linkami umístěny pevně.

22. Manipulační zařízení Zvedací plošiny vkládačů a odkládačů • D – nůžkové na vozíku • 6 – nůžky, • 8 - vozík

23. Manipulační zařízení • Na obr. D jsou uvedeny nůžkové plošiny na posuvném vozíku, který po rozebrání jedné hráně přesune ke stroji hráň druhou, umístěnou na druhé plošině. Mezitím co se z druhé hráně dílce zasouvají do stroje, na první plošinu se přesune další hráň a vkládač je připraven pro nepřetržité zásobov8nt stroje dílci.

24. Manipulační zařízení • Vlastní vkládací zařízení je určeno k přesunu a spolehlivému přemísťování dílců do obráběcího stroje nebo linky a nebo na mezistrojové dopravníky. Přemísťování se děje vkládáním, překládáním nebo zasouváním. Způsob vkládání se řeší různými pracovními, pohybovými a konstrukčními principy, jimiž se vkládací části vkládačů od sebe značně liší.

25. Manipulační zařízení • Podle nich i vkladače rozdělujeme na vkládače : • s posouvacími válci disky nebo koly, • s posouvací pístnicí a přísavkami, • se zasouvacími řetězovými dopravníky, • se zasouvacími pásovými dopravníky s přísavkami, • s výkyvnými rameny a přísavkami, • portálové s přísavkami, • ramenové s výkyvným dopravníkem, • bubnové a jiné. • Schéma vkládačů je uvedeno na následujících obrázcích

26. Manipulační zařízení Schéma vkládače • A – s posouvacími válci, disky a koly • 1 – horní posouvací válec, • 2 – spodní válec, • 3 – mezistrojový dopravník

27. Manipulační zařízení • Vkládače s posouvacími válci, disky a koly (obr.A) se používají pro vkládání malých a středně velkých plošných dílců, hranolků a lišt. Pracují spolehlivě za předpokladu, že třecí síla vyvolaná tlakem posouvacího válce nebo disku je větší než síla tření mezi dvěma horními válci. Vkládání pouze jednoho dílce zabezpečuje pevná zarážka, která umožňuje průchod pouze horního dílce. Pohon posouvacích válců nebo kol se uskutečňuje samostatným elektromotorem a převodovkou.

28. Manipulační zařízení Schéma vkládače • B – s posouvací pístnicí a přísavkami • 4, 6 – zarážky, • 5 – přísavky, • 7 pístnice, • 8 - pneumatický válec, • 9 – pásový dopravník

29. Manipulační zařízení • Vkládač s posouvací pístnicí a přísavkami (obr.B) se používá při vkládání malých i velkých plošných dílců. Skládá se z pneumatického nebo hydraulického válce a rámu s přísavkami (upínkami), které uchopí dílec a pístnice jej spolu s rámem přemístí na dopravník stroje nebo linky. Přísavky se připojují na vývěvu nebo ventilátor.

30. Manipulační zařízení Schéma vkládače • C – se zasouvacími pásovými dopravníky a přísavkami • 10 – válečková plošina, • 11 – hráň s dílci, • 12 – přísavná skříň, • 13 – přísavky, • 14 – ventiltor, • 15 – pásový dopravník s otvory

31. Manipulační zařízení • Vkládače se zasouvacími pásovými dopravníky a přísavkami (obr.C) jsou vhodné pro plošné dílce, zejména s dokončenými povrchy. Skládají se z pásových dopravníků nebo z dopravníků s klínovými řemeny, přísavné skříně s přísavkami a ventilátoru. Zařízení pracuje tak, že v okamžiku, kdy se horní dílec dotkne dopravníků, přísavky jej zvednou z hráně, přichytí jej k pohybujícím se dopravníkům, které jej přesunou na dopravník obsluhovaného stroje nebo linky. Dílec se uvolní a naloží na dopravník linky. Jakmile přisátý dílec opustí pásový dopravník vkládače, zvedne se zdvižná plošina o tloušťku dílce, který se opět přisaje, a pracovní cyklus se opakuje. Tímto vkládačem lze vkládat najednou více dílců uložených v řadách za sebou i vedle sebe.

32. Manipulační zařízení Schéma vkládače • D – výkyvný ramenový dvoustranný s přísavkami • 4, 6 – zarážky, • 9 – pásový dopravník, • 15 –pásový dopravník s otvory

33. Manipulační zařízení • Výkyvné ramenové vkládače s přísavkami jsou vhodné pro vkládání velkých plošných dílců z hrání uložených na plošinách (vkládače s krátkými rameny) nebo na dílenských vozících (vkládače s dlouhými rameny). Příklad vkládače s krátkými rameny je na obr.D. Na ramenech je kyvně uložen rám s vakuovými přísavkami. Přisáty dílec je kyvně přemístěn z hráně na vkládací dopravník, který jej podává do stroje. Při přemísťování je dílec trvale ve vodorovné rovině. Vkládač je zpravidla vybaven dvěma zvedacími plošinami tak, aby po vyprázdnění jedné plošiny se mohly dílce bez přerušení odebírat z druhé plošiny, a aby se tak zajistilo nepřerušené zásobování stroje nebo linky dílci.

34. Manipulační zařízení Schéma vkládače • E – portálový s přísavkami • 18 – řetězový dopravník, • 19 – zasouvací patka

35. Manipulační zařízení • Portálový vkládač s přísavkami se používá pro vkládáni velkých plošných formátů (obr.E). Skládá se z portálu, vozíku, přísavek a pohonu vozíku. Vozík se vratně pohybuje pomocí řetězového pohonu. Přísavky jsou umístěny na společném rámu připevněném k vozíku. Zařízení pracuje tak, že přísavky uchopí dílec, který vozík přemístí nad vkládací dopravník a potom jej na něj uloží. Dílec se vkládacím dopravníkem zas ne do stroje. Mezitím se hráň zvedne, vozík se nad ni přesune, přísavky uchopí další dílec a pracovní cyklus se opakuje. Vkládač je zpravidla opatřen dvěma zvedacími plošinami.

36. Manipulační zařízení Schéma vkládače • F – se zasouvacím řetězovým dopravníkem • 4,6 – zarážky, • 9 – pásový dopravník, • 16 – portál, • 17 - vozík

37. Manipulační zařízení • Vkládač se zasouvacím řetězovým dopravníkem (obr.F) se používá pro vkládání plošných dílců, desek a hranolků. Pracovním orgánem je řetězový dopravník se zasouvacími patkami, které dílce přesouvají (shrnují) po celé délce hráně. Pohon dopravníku se uskutečňuje samostatným elektromotorem a převodovkou.

38. Manipulační zařízení Schéma vkládače • G – ramenový s výkyvným dopravníkem • 18 – řetězový dopravník, • 19 – zasouvací patka, • 20 – výkyvný dopravník, • 21 – přesouvací dopravník

39. Manipulační zařízení • Ramenový vkládač s výkyvným dopravníkem se používá pro vkládání plošných dílců. Skládá se zasouvacího dopravníku s patkami, z výkyvného dopravníku a přesouvacího dopravníku s klínovými řemeny. Vkládač pracuje bez zdvižné plošiny a dílce odebírá z hráně uložené na paletě nebo dílenském vozíku před strojem. Bývá řešen i jako pojízdný. Pracuje tak, že dílce se postupné odebírají z hráně horním zasouvacím dopravníkem, přesouvají se na kyvný dopravník a dopravník s klínovými řemeny a odtud do obráběcího stroje nebo linky. Zasouvací a kyvný dopravník postupně klesají s ubývajícími dílci v hráni. Po odebrání všech dílců z hráně se rameno výkyvného dopravníku spolu se zasouvacím dopravníkem zvedne do horní polohy pneumatickým válcem. Pracovní postup je znázorněn na obr.G.

40. Manipulační zařízení • Bubnový vkládač se používá rovněž pro vkládání plošných dílců. Skládá se z otočného bubnu, vidlicové zvedací plošiny, zasouvacího a vysouvacího dopravníku. Pracuje tak, že postupně zasouvá horní dílce z hráně řetězovým dopravníkem mezi vidlice otočného bubnu, který se postupně s dílci otáčí a potom se ukládá na vysouvací kladičkový dopravník. Kladičkový dopravník se při přebíraní dílců z vidlice synchronizovaně zvedá a spouští.. • Činnost všech části vkládače zabezpečují automatizační prvky, které umožňují samočinný výkon a průběh všech dílčích úkonů a operací.

41. Manipulační zařízení • O d k l á d a č n e b o o d k l á d a c í z a ř í z e n í je mechanizační prostředek pro mechanické odkládání dílců od strojů, uzlů nebo linek. Opracovávané dílce se ze strojů nebo linek vysouvají pomocí jejich dopravníků, předávají se mechanizačním prostředkům odkládačů a odkládají (ukládají) se zpravidla na mezistrojové dopravníky, které jsou stejně důležité a nezbytné jako vkládače. • Odkládač se skládá rovněž ze dvou základních částí, a to ze zvedacího zařízení a z vlastního odkládacího zařízení. Odkládače rozdělujeme na odkládače s posuvnými disky, posouvací pístnicí s přísavkami, s výkyvnými rameny s přísavkami, s výkyvnými rameny, portálové s přísavkami, bubnové a jiné.

42. Manipulační zařízení • Většina odkládačů je podobná vkládačům, jejich konstrukce je však v některých částech odlišná, zejména pokud jde u směr pohybu dopravovaných a manipulovaných dílců, jakož i o požadavek přesného odkládání dílců do hrání, na zvedací plošiny nebo jiná dopravní zařízení.

43. Manipulační zařízení • Odkládač s posuvnými disky (obr. A) se používá na odkládání středně velkých a velkých dílců. Je vybaven dvěma zdvižnými nůžkovými plošinami uloženými na přesuvném vozíku, předzásobníkem, pohony pro posuv disků, přesuvným vozíkem zvedacími plošinami. Je umístěn v šachtě za linkou. Pracuje tak, že obrobené dílce po vyjití z linky na mezistrojový dopravník přebírají posuvné desky a přesouvají je na zvedací plošinu. Po uložení dílců do plné hráně se hráň vozíkem odsune a pod předzásobník odkládače se přisune prázdná plošina. Současně se sklopí bočnice předzásobníku a několik dílců se během přestavování plošin uloží na jeho vodicí lišty. Tím je zabezpečen nepřetržitý odběr dílců z linky a její plynuly chod.

44. Manipulační zařízení • Po ustavení prázdně plošiny pod předzásobník se jeho bočnice odklopí a předzásobené dílce se uloží na válečky zvedací plošiny a dáte se pak odkládají již přímo na plošinu až do naplnění hráně. Během plnění se druhá hráň přesune ze zvedací plošiny na válečkovou trať, a tak uvolní plošinu pro další odkládání.

45. Manipulační zařízení • Schéma odkládačů • A – s posuvnými disky a předzásobníkem • 1 – mezistrojový dopravník, 2 – posouvací disky, 3 – odklopné bočnice předzásobníku, 4 – zarážka, 5 – válečková trať, 6 – dílce v předzásobníku, 7 – vozík, 8 – hráň, 9 – zvedací plošina, 10 - šachta

46. Manipulační zařízení • Schéma odkládačů • B – s výkyvným dopravníkem • 11 – výkyvný dopravník, • 12 – přesouvací dopravník

47. Manipulační zařízení • Ramenový odkládač s výkyvným dopravníkem (obr. B] se skládá z přesuvného dopravníku, výkyvného dopravníku pohonu dopravníků a pneumatických pohonů pro zvedání výkyvného dopravníku. Odkládač je opatřen kolečky a lze jej podle potřeby přemisťovat k jednotlivým strojům nebo linkám. Pracuje tak, že obrobené dílce se mezistrojovým dopravníkem nebo dopravníkem obráběcího stroje přesunou na dopravník s klínovými řemeny odkládače a odtud se přesunou na jeho výkyvný dopravník s klínovými řemeny a postupně se odkládají do hráně na.přistavenou paletu nebo válečkovou trať. Výkyvný dopravník se po uložení každého dílce zvedne o tloušťku následujícího dílce až do naplnění hráně. Po jejím odsunutí se rameno výkyvného dopravníku spustí do spodní výchozí polohy a pracovní cyklus odkládání ,dílců se opakuje.

48. Manipulační zařízení • Schéma odkládačů • C – bubnový s dopravníkem • 13 – řetězový dopravník, • 14 – vidlice plošiny, • 15 – horní dopravník s klínovými řemeny, • 16 – bubnová vidlice, • 17 – spodní válečkový dopravník

49. Manipulační zařízení • Bubnový odkládač se podobá vkládači. Rozdíl spočívá v dílčích konstrukčních odlišnostech a obráceném pracovním postupu. Obrobené dílce převzaté z mezistrojového dopravníku se postupně zasouvají na jeho spodní kladičkový dopravník mezi vidlice otočného bubnu, který se postupně otáčí. V horní vodorovné poloze se dílce přebírají horními dopravníky a odkládají na paletu uloženou zvedací plošině. Po uložení každého dílce klesne plošina o tloušťku následujícího dílce až po naplnění hráně. Plná hráň se z plošiny odveze a na její místo se umístí prázdná paleta, plošina se zvedne a pracovní cyklus odkládání dílců se opakuje. Schéma bubnového odkládače je uvedeno na obr.C.

50. Příklady použití manipulačních zařízení • Příklad použití dvoustranného výkyvného ramenového vkládače s přísavkami typ VBS II je na obrázku na další straně. Vkládač je určen pro mechanické vkládání plošných dílců do částečně automatizovaných linek. Uvedený typ vkládače umožňuje vkládat velké dílce i několik malých dílců současně.