Ten ta m en i TMPT 33

Transkript

1 Ten ta m en i TMPT 33 För teknologer kursregistrerade vt2013 Produ ktion s s ys tem ets tekn ik Da tu m , kl Sal: Ter3, Ter4 Provkod: TEN 1 Antal ingående uppgifter: 6 st. Antal sidor: 8 st. Jourh. lärare: Peter Bjurstam Telefon: Besökstider: ca och Kursadministration: AnnaCarin Stragnefeldt, , annacarin.stragnefeldt@liu.se Hjälpmedel: Räknedosa samt utdelad formelsamling Maxpoäng: 45 poäng Betygsgränser: 20, 28 och 36p

2 1. MÄTTEKNIK (5 p) 1a. Förkla ra begreppet ett fa s t m ä tdon. (1p) 1b. Va d in n ebä r begreppet tolkn in g? (1p) 1c. Spå rba rh et ä r ett begrepp s om m a n h ör a llt ofta re ida g. Va d (1p) m en a s m ed s på rba rh et? 1d. An ge m in s t två a v de va n liga s te typern a a v felkä llor s a m t h u r (1p) de ka n å tgä rda s. 1e. Bes kriv ett s ä tt a tt bes tä m m a en yta s jä m n h et. (1 p) 2. PLASTISK BEARBETNING (1 1 p) 2a. Va d ä r det för s killn a d m ella n is otropa och a n is otropa a rbets - (1p) m a teria l? 2b. An ge ors a ker s om ger ris k för å ldrin g a v ett a rbets m a teria l. (1 p) 2c. Bes kriv prin cipen för en flu id - eller h ydroform n in gs proces s. (1p) 2d. Ge exem pel på typ er a v a rbets s tycken då det ä r lä m pligt a tt (1p) anvä n da s ig a v s trä ckdra gn in g. 2e Vid dra gprov a v ett s telpla s tis kt m a teria l m ed deform a tion s - (2p) h å rdn a n de (k f =A+B ) drogs en provs ta v m ed dia m etern 15 m m och lä n gden 200m m till en lä n gd a v 207m m, la s ten s om krä vdes va r 67kN. Vid ett a n dra förs ök drogs en lika da n s ta v till lä n gden 215m m vid en la s t a v 7 3kN. Deform a tion en va r h om ogen och in gen m idjebildn in g u pp s tod. Bes tä m m a teria l- ets k f -ku rva.. 2f. Vid en ka llva ls n in gs opera tion vill m a n va ls a n er ett 3m lå n gt (2 p) och 1m brett a rbets s tycke frå n tjockleken 10m m till tjock - leken 7.5m m. Va ls dia m etern ä r 750m m och va rvta let s om a n vä n ds ä r 23rpm. Ma teria lets deform a tion s ku rva teckn a s s om k f = (N/ m m 2 ) och den s en a s te bea rbetn in gs - opera tion en va r en a n n a n ka llva ls n in g dä r m a teria let va ls - a des n er frå n tjocklek 12m m till tjocklek 10m m. Hu r s tor effekt beh över va ls verket ku n n a leverera om m a n ba ra vill u tn yttja 2/ 3 a v des s m a xeffekt?

3 2g. Vid en s trä n gpres s n in gs opera tion pres s a s en T-form a d profil (3p) fra m u r ett a rbets s tycke s om h a r dia m etern 350m m och en lä n gd a v 650m m. T:et ä r 150m m h ögt och ta ket ä r ä ven det 150m m, godstjockleken ä r 25m m övera llt. Ma teria let ä r ett a lu m in iu m m a teria l m ed en k f -ku rva en ligt k f = N/ m m 2. friktion s koefficien ten,, ä r 0.18 och dödzon en s om m a teria let bilda r i con ta in ern ä r 125m m lå n g. Bes tä m pres s kra ften s om å tgå r vid opera tion en. 3. KLIPPANDE BEARBETNING (5 p) 3a. Förkla ra s killn a den m ella n en s ta tion ä r klip plin a och en (1 p) flyga n de s a x!! 3b. Vid en n ibblin gs opera tion dela s plå ta r, 300x300m m, m itt itu. (2 p) Nibblin gs verktyget, s om h a r en dia m eter på 15m m, ä r u tfor - m a t s å det klipper m ed h a lva yta n. Plå ttjockleken ä r 2m m och m a teria lets s kä rh å llfa s th et, k sk, ä r 754 N/ m m 2. Bes tä m det m in im a la kra ftbeh ovet h os den u tn yttja de m a s kin en. 3c. Vid en s ta n s n in gs opera tion s ta n s a s en liksidig tria n gel u t u r (2 p) en 3m m tjock plå t m ed en s kä rh å llfa s th et på k sk =754 N/ m m 2. Tria n geln s s ida ä r 68m m. Efters om det fin n s h öga kra v på den klippta yta n s å a n vä n der m a n s ig a v fin klippn in g och då h a r m a n u ppm ä tt a tt kra ftbeh ovet för pen etrerin gen a v rin geggen ligger på 65 kn. Bes tä m klippa rbetet om olin ea ritets fa ktor n för m a teria let ä r u ppm ä tt till X= SKÄRANDE BEARBETNING (1 1 p) 4a. Ordn a följa n de tre verktygs m a teria l efter s lits tyrka. Börja m ed (1 p) det s lits ta rka s te. Ma teria len ä r; Obela gd h å rdm eta ll, s n a bbstå l s a m t kera m is ka s kä rm a teria l. 4b. Vilken ä r s killn a den m ella n en s u pp orts va rv och en revolver - (1p) s va rv? 4c. Hu r förä n dra s kra ven på frä s m a s kin en om m a n övergå r frå n (1 p) en m edfrä s n in gs opera tion till en m otfrä s n in gs opera tion? 4d. Va d ä r det s om a vgör om m a n vid en borrn in gs opera tion ka n (1p) a n vä n da s ig a v en s pira lborr, en korth å ls borr eller even tu ellt

4 m å s te u tn yttja s ig a v en lå n gh å ls borr? 4e. För a tt ku n n a ta fra m det effektiva s te verktyget för en s va rv- (3 p) n in gs opera tion gen om förs ett s kä rtes t för a tt bes tä m m a det u tn yttja de m a teria lets k c -ku rva vilken blir k c =1860h D N/ m m 2. Seda n rä kn a r m a n fra m kos tn a den för en tä n kt bea rbetn in g för s va rvn in g a v en lä n gd a v 150 mm, på en a xel m ed en dia - m eter a v 300m m. Ma n rä kn a r m ed a tt a n vä n da ortogon a la s kä r ( =90 gra der!) och ett s kä rdju p på 3m m. Detta görs för de två m es t betrodda verktygen, ett h å rdm eta llverktyg och ett s n a bbstå ls verktyg. Det verktyg s om m ed ekon om is ka s kä rda ta ger det lä gs ta pris et kom m er a tt a n vä n da s! Da ta för verktygen fin n s i ta bellen. Vilket verktyg vin n er?? Spilltiden, t un, för opera tion en h a r s a tts till 1 m in u t, oa vs ett verktyg, och m a s kin kos tn a den för den a n vä n da m a s kin en ä r 585 kr/ h. HM-verktyg SS-verktyg V c20 K v r F c : m / m in kr/ egg mm N : m / m in kr/ egg mm N 4f. Vid en pla n frä s n in gs opera tion frä s es ett a rbets s tycke n er (2p) Frå n tjockleken 10 m m till 7m m. Arbets s tycket ä r 15 0m m brett och 300m m lå n gt och frä s en, s om ä r en 45 -gra dig pla n frä s m ed 5 egga r, a n s ä tts s å a tt des s cen tru m pu n kt ä r pla cera d 4 0m m vä n s ter om a rbets s tyckets cen tru m lin je. Frä s en s dia m eter ä r 200m m och det s om begrä n s a r bea r - betn in gen ä r effekten i m a s kin en, m a n ka n m a xim a lt ta u t 7.5kW u r m a s kin en. Hu r lå n g tid ta r bea rbetn in gen om m a n vill a n vä n da en s kä rh a s tigh et på 155m / m in? Ma te ria lets k c -ku rva ka n teckn a s k cm =1975h m N/ m m 2. 4g. Vid en brots ch n in gs opera tion brots ch a s ett h å l u pp till 11m m (2 p) frå n dia m etern 10.9 mm. Brots ch en s eggvin kel,, ä r 131 gra - der och a n ta let egga r ä r 3 s tycken. Arbets m a teria let ä r dets a m m a s om i u ppgift 4e (Sa m m a k c -ku rva!) och m a n h a r tä n kt s ig a tt a n vä n da en s kä rh a s tigh et på 140m / m in och en m a t- n in g på 0.2m m / va rv. Vilken effekt kom m er opera tion en a tt dra? 5. ÖVRIGA BEARBETNINGSMETODER (4 p) 5a. An ge m in s t tre olika opera tion er s om ka n gen om föra s m ed en (1p) la s erbea rbetn in gs u tru s tn in g.

5 5b. Va d m en a s m ed a bra s iv va tten s trå lebea rbetn in g? (1p) 5c. Förkla ra s killn a den m ella n lä ppn in g och h en in g. (1p) 5d. Förkla ra prin cipen för en elektrokem is k bea rbetn in gs opera tion (1p) 6. INDUSTRIROBOTTEKNIK (9 p) 6a. In dus t rirobotsystem (2 p) I ku rs kom pen diet referera s Coiffet & Ch irou ze s om bes krivit ett in du s trirobotsys tem m ed ett blocksch em a (s e n eda n ). Som s yn es h a r m ycket a v in form a tion en i blocksch em a t ta gits bort och m en in gen ä r a tt Du s ka ll kom plettera m ed in form a tion å terin s a tt i blocks ch em a t s å a tt det bes kriver ett in du s trirobots ys tem igen! Blocksch em a t fin n s på ett s epa ra t bla d (BILAGA1) s om ka n a n vä n da s för a tt s va ra på delfrå ga n! Control s ignals Environment Task

6 6 b. In dus t rirobotar kort s vars frågor (3 p) I) Vilka ledtyper a n vä n ds n ä s ta n u tes lu ta n de i s eriellt u pp - byggda robota rm a r? II) Det fin n s ett tillä m pn in gs om rå de (a pplika tion s om rå de) dä r m a n ofta ka n s ä ga a tt robots ys tem et bes tå r a v två a rm a r. Vilket ä r tillä m pn in gs om rå det? III) Du bbelgripdon a n vä n ds ofta vid m a s kin betjä n in gs tillä m pn in gen. Ett du bbelgripdon ä r u ppbyggt a v två lika da n a gripdon s om s tyrs s epa ra t och ka n h å lla t vå a rbets s tycken s a m tidigt. Va d vin n er m a n på a tt a n vä n da ett du bbelgripdon? Förkla ra! IV) Vilka fördela r a vs een de robotpres ta n d a ka n n å s m ed pa ra llellrobota r i jä m förels e m ed s eriellt u ppbyggda a rm a r. V) Vilken h u vu dfördel h a r m a n n ä r offlin e-progra m m erin g tillä m pa s? VI) Förkla ra kort va d TCP Tool cen ter Poin t (verktygs pu n kt) in n ebä r! 6 c. Säke rh e t vid robotan vän dn in g (1 p) Va r i ett in du s trirobots ys tem a n vä n ds s å ka lla de trelä ges don? Bes kriv kort trelä ges don ets fu n ktion. 6 d. Robotprogram m e rin g oc h m as kin be t jän in g (3 p) I ku rs en s robotla bora tion u tfördes en m a s kin betjä n in gs u ppgift. Roboten h a n tera de ett a rbets s tycke frå n m a ga s in till la dd - n in g a v en m a s kin (s ym bolis era des m ed en ch u ck). Plu n drin g a v m a s kin en u tfördes dä refter m ed en efterfölja n de pla cerin g i s a m m a m a ga s in s pla ts s om dä r h ä m tn in gen gjordes. I) Figu ren på n ä s tkom m a n de s ida vis a r en CAD-m odell a v den (1p) la bora tion s s ta tion s om a n vä n des vid ku rs en s robot la bora tion. Hu r m å n ga rörels ea xla r beh över en robot m in s t va ra u tru s ta d för a tt kla ra a v h a n terin ga rn a? Motivera s va ret!

7 CAD-m odell a v la bora tion s s ta tion en s om a n vä n des vid k u rs en s Robotla bora tion II) I progra m s ekven s en s om vis a s i n ä s ta figu r a n vä n ds giva r in - (1p) form a tion för a tt s ä kers tä lla tillverkn in gs cellen s fu n ktion och s toppa progra m m et om fel u ppträ der s om ka n leda till h a verier och produ ktion s s topp. Nä r s ka ll villkor lä gga s in? Sva ret s ka ll va ra gen erellt och in te in n eh å lla ett exem pel.

8 Start Robot i position för att gå till gripposition *X Öppna gripdon (OT 09=ON) Väntetid (Timer 0.3 s) Villkor Gripdon helt öppet? ( IN 1=ON?) = Ja (OK) (IN1 = ON) Stoppa programmet (Pause) =Nej ( Not OK) (IN1=OFF) Meddelande: gripdonet öppnar inte *Y Positionering till gripposition Stopp Robot i gripposition Exem pel på flödes s ch em a för a tt s ä kers tä lla en korrekt fu n ktion h os en robotcell in n a n gripn in g s ka ll s k e. III) Va d s kiljer (det viktiga s t e) ett robotprogra m m erin gs s prå k (1p) frå n ett gen erellt progr a m m erin gs s prå k (exem pelvis ADA, C++, Pa s ca l eller Fortra n )? Lycka till!!! La s s e och Peter

9 BILAGA1: FÖR SVAR PÅ INDUSTRIROBOTSYSTEM, DELFRÅGA 6a. I ku rs kom pen diet referera s Coiffet & Ch irou ze s om bes krivit ett in du s trirobots ys tem m ed ett blocksch em a (s e n eda n ). Som s yn es h a r m ycket a v in form a tion en i blocksch em a t ta gits bort och m en in gen ä r a tt d u s ka ll kom plettera m ed in form a tion å terin s a tt i blocksch em a t s å a tt det bes kriver ett in du s trirobots ys tem igen! Control s ignals Environment Task