13. CSAVARFELÜLETEK ELŐÁLLÍTÁSA INTELLIGENS, HOLONIKUS GYÁRTÓRENDSZEREKBEN



Hasonló dokumentumok
A HOLONIKUS GYÁRTÓRENDSZER OPTIMALIZÁLÁSI LEHETŐSÉGE

FOGLALKOZÁSI TERV. Kósa Péter műszaki oktató. A gyakorlati jegy megszerzésének feltétele: min. 51 pont elérése. Készítette: Ellenőrizte: Jóváhagyta:

Szerszámgépek, méretellenőrzés CNC szerszámgépen

A gyártási rendszerek áttekintése

Gépipari alkatrészgyártás és szerelés technológiai tervdokumentáció készítésének számítógépes támogatása

Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar Alkalmazott Informatikai Tanszék. Dr. Kulcsár Gyula egyetemi docens

Gyártástechnológia III. 1.előadás: Gépgyártástechnológia alapfogalmai. előadó: Dr. Szigeti Ferenc főiskolai tanár

FOGLALKOZÁSI TERV. A gyakorlati jegy megszerzésének feltétele: min. 51 pont elérése. Készítette: Ellenőrizte: Jóváhagyta:

Keménymarás és/vagy szikraforgácsolás. Dr. Markos Sándor, Szerszámgyártók Magyarországi Szövetsége

International GTE Conference MANUFACTURING November, 2012 Budapest, Hungary. Ákos György*, Bogár István**, Bánki Zsolt*, Báthor Miklós*,

CAD Rendszerek I. Sajátosság alapú tervezés - Szinkron modellezés

FIATAL MŰSZAKIAK TUDOMÁNYOS ÜLÉSSZAKA

Foglalkozási napló. Autógyártó 11. évfolyam

CNC gépek szerszámellátása

A 146. sorszámú Mechatronikus-karbantartó megnevezésű szakképesítés szakmai és vizsgakövetelménye 1. AZ ORSZÁGOS KÉPZÉSI JEGYZÉKBEN SZEREPLŐ ADATOK

Budapesti Mûszaki Fõiskola Rejtõ Sándor Könnyûipari Mérnöki Kar Médiatechnológiai Intézet Nyomdaipari Tanszék. Karbantartás-szervezés a nyomdaiparban

A gyártástervezés modelljei. Dr. Mikó Balázs

Készítette: Ellenőrizte: Jóváhagyta:

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

GYÁRTÁSAUTOMATIZÁLÁS

Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar Alkalmazott Informatikai Tanszék

CNC-forgácsoló tanfolyam

TERMÉKTERVEZÉS NUMERIKUS MÓDSZEREI. 1. Bevezetés

3D számítógépes geometria és alakzatrekonstrukció

KÉPZÉSI PROGRAM. CAD-CAM INFORMATIKUS OKJ azonosító: Szolnok

5. Az NC programozás alapjai. Az NC technika fejlődése

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

8., ELŐADÁS VIRTUÁLIS LOGISZTIKAI KÖZPONTOK ALKALMAZÁSAI. Klaszter, mint virtuális logisztikai központ

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

Ember és robot együttműködése a gyártásban Ipar 4.0

A szakmai követelménymodulokhoz rendelt tantárgyak és témakörök óraszáma évfolyamonként /13.

FOGLALKOZÁSI TERV. A gyakorlati jegy megszerzésének feltétele: min. 51 pont elérése. Készítette: Ellenőrizte: Jóváhagyta:

3D - geometriai modellezés, alakzatrekonstrukció, nyomtatás

II. rész: a rendszer felülvizsgálati stratégia kidolgozását támogató funkciói. Tóth László, Lenkeyné Biró Gyöngyvér, Kuczogi László

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

Ipari robotok megfogó szerkezetei

Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

A Borsodi Műhely Kft. gépalkatrész gyártó középvállalat, győri telephelyére, Hőkezelő segédmunkás munkakörbe. munkatársat keres.

PEDAGÓGIAI PROGRAM ÓRATERVEK

Mobil Gamma-log berendezés hajtásláncának modellezése LOLIMOT használatával

Elektronikai technikus SZAKKÉPZÉS SZAKMAI PROGRAMJA

Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar Alkalmazott Informatikai Tanszék. Dr. Kulcsár Gyula egyetemi docens

A CAD rendszerek felépítése,szolgáltatások szintje Integrált gépészeti tervező rendszerek Analízis, technológiai modul Programozási lehetőségek

Házi feladat Dr Mikó Balázs - Gyártástechnológia II. 5

EUREKA & EUROSTARS. Inkrementális Lemezalakítás. Egy sikeres EUREKA projekt az Észak-Magyarországi régióban

3D számítógépes geometria és alakzatrekonstrukció

TANMENET. Tanév: 2014/2015. Szakképesítés száma: Követelménymodul: Követelménymodul száma: Tantárgy: Tananyag típus: Évfolyam:

Kísérleti üzemek az élelmiszeriparban alkalmazható fejlett gépgyártás-technológiai megoldások kifejlesztéséhez, kipróbálásához és oktatásához

Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar Alkalmazott Informatikai Tanszék. Dr. Kulcsár Gyula egyetemi docens

CAD/CAM, CNC programozó technológus (FAT lajstromszám: PL-5608)

CAD technikák A számítógépes tervezési módszerek hatása a tervezési folyamatokra

FIA TAL MŰSZAKIAK TUDOMÁNYOS ÜLÉSSZAKA

3D-s számítógépes geometria és alakzatrekonstrukció

Wigner Jenő Műszaki, Informatikai Középiskola és Kollégium // OKJ: Elektronikai technikus szakképesítés.

Korszerű szerszámgépek

SONIMA. Az Ön partnere a moduláris üzleti szolgáltatások terén

DENER Plazmavágók. Típus: Mitsubishi DNR-I 1530 CNC. Dener plazmavágás. Dener plazmavágók.

Intelligens partner rendszer virtuális kórházi osztály megvalósításához

Parametrikus tervezés

Költségbecslési módszerek a szerszámgyártásban. Tartalom. CEE-Product Groups. Költségbecslés. A költségbecslés szerepe. Dr.

Forgácsoló megmunkálások áttekintése 2.

Korszerű mérőeszközök alkalmazása a gépszerkezettan oktatásában

Foglalkozási napló. Elektromechanikai műszerész

30 MB INFORMATIKAI PROJEKTELLENŐR

CAD/CAM, CNC-programozó technológus

Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar Alkalmazott Informatikai Tanszék

Nagy pontosságú 3D szkenner

Szerszámgépek 1. előadás Február 13. Szerszámg. 1. előad. Miskolc - Egyetemváros 2006/ félév

Andó Mátyás Felületi érdesség matyi.misi.eu. Felületi érdesség. 1. ábra. Felületi érdességi jelek

Foglalkozási napló. CAD-CAM informatikus 14. évfolyam

Logisztikai szimulációs módszerek

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

- Bemutatkozás - Az innováció a tradíciónk!

FOGASKERÉKGYÁRTÁS FOGASKEREKEK FOGASKERÉKGYÁRTÁS FOGASKERÉKGYÁRTÁS FOGASKERÉKGYÁRTÁS FOGASKERÉKGYÁRTÁS. Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter

Wigner Jenő Műszaki, Informatikai Középiskola és Kollégium -/-/ OKJ: Automatikai technikus szakképesítés.

Hegesztő üzemi technológus

5.2 Rugalmas gyártórendszerek alrendszerei. a) A megmunkáló alrendszer és elemei. Megmunkáló alrendszer. Megmunkáló központ

Ejtési teszt modellezése a tervezés fázisában

NYF-MMFK Műszaki Alapozó és Gépgyártástechnológia Tanszék gépészmérnöki szak III. évfolyam

Tételsor 1. tétel

Egyedi megoldások az élet bármely területére az ön igényei szerint!

06A Furatok megmunkálása

Mechatronikai és Logisztikai Kiválósági Központ eredményei, beszámoló a vállalt feladatokról

NEMZETI FEJLESZTÉSI MINISZTÉRIUM

Gyártástechnológia II.

10. Az NC programozás alapjai. Az NC technika fejlődése. Az NC technika rugalmas automatizált. nagy termelékenység

SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM GYŐR GÉPIPARI AUTOMATIZÁLÁS 2. LGB_AJ005_2. Gépészmérnöki (BSc) szak NC, CNC TECHNOLÓGIA. Összeállította: Dr.

Mikrométerek Tolómérők Mélységmérők Mérőórák Belső mikrométerek Mérőhasábok Sztereo mikroszkópok Mérőmikroszkópok Profil projektorok

Gyakorlati segédlet a tervezési feladathoz

Információ menedzsment

Termelési folyamat logisztikai elemei

Vezetői információs rendszer

GÉPÉSZET ÁGAZAT. A képzés négy + egy éves. A szakmai oktatás célja:

Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar Informatikai Intézet Alkalmazott Informatikai Intézeti Tanszék

7. Koordináta méréstechnika

Méretlánc átrendezés a gyakorlatban

TARTALOMJEGYZÉK AZ ALKALMAZOTT JELÖLÉSEK JEGYZÉKE... BEVEZETÉS...

Óbudai Egyetem Bánki D. Kar Gépészmérmök BSc

Méréselmélet MI BSc 1

LabVIEW példák és bemutatók KÉSZÍTETTE: DR. FÜVESI VIKTOR

Átírás:

13. CSAVARFELÜLETEK ELŐÁLLÍTÁSA INTELLIGENS, HOLONIKUS GYÁRTÓRENDSZEREKBEN A csigahajtások előállítása során a tervezés, gyártás, szerelés folyamatában a marketingtől a késztermék kibocsátásáig bárhol előfordulhat hibalehetőség. Az Intelligens Integrált Rendszerek [169] tudják kezelni a rugalmas gyártást és a variációkat is. Így mind a tervezésben, mind pedig a gyártási fázisokban hatékonyan felhasználhatók a minőség javítása érdekében. A mesterséges intelligencia kialakulásával, a szakértői rendszerek elterjedésével megnyílt a lehetőség ezen módszerek alkalmazására a csigahajtások előállítása területén is. Ez jó alapot ad a holonikus gyártórendszerekben való gyártásra is.

13.1. Szakértői rendszerek alkalmazása csavarfelületek előállítására A manufakturális időszakban a (XIX. századig) a gépelemek illetve a gépek többségét az akkori lehetőségek szerint gyártották, szerelték össze, illetve ellenőrizték működésüket, minőségüket, stb. A mai technikai lehetőségeink a számítógépek elterjedése óta jóval bővebbek, precízebbek a tervezés, a gyártóberendezések, illetve a mérőműszerek területén is. Az alapmodell maga az ember volt (mérnök vagy szakmunkás), aki mind a konstrukciót, mind az előállítás módját (a technológiát) ismerte, valamint tudta azt, hogy a terméknek milyennek kell lennie. Ezt tapasztalatból, vagy új termék esetén szemrevételezéssel, tapintással, illetve működési próbákkal ellenőrizte. Így manufakturális eszközökkel a javítás, módosítás és a gyártásba történő visszacsatolás egy-egy munkadarab esetén biztosítva volt.

Napjainkban a számítógépes tervezés, a CNC gépekkel történő gyártás, a CNC mérőgépekkel történő minősítés magasabb szinten ad lehetőséget a korrekciókra, megfelelő hálózat kiépítése esetén. A korszerű CIM rendszerek (dinamikus rendszer) és az Intelligens Automatizálás (folyamat) felépítése magába foglalja a számítógépek adta lehetőséget, amelyek tulajdonképpen az emberi intelligencia és az idegpályák által végrehajtott visszacsatolás modellezését biztosítják.. Az Intelligens Integrált Rendszerek egyik központi eleme a szakértői rendszer mely az adott területen képes tudásbázisával a folyamatot irányító embert segíteni, illetve szélsőséges esetben helyettesíteni. Ebben a fejezetben az Intelligens Integrált Rendszerek és a bennük elhelyezkedő szakértői rendszerek működésének lehetőségeit ismertetjük a helikoid hajtópárok tervezése és gyártása területén.

a.) Csigahajtások gyártási problémái A jó hatásfokú, nagyteljesítményű, alacsony zajszintű csigahajtások pontos megmunkálása köszörüléssel biztosítható. Alapvetően a csiga és csigakereket megmunkáló szerszám esetén a lefejtőmaró élei által súrolt felület egybevágóságát kell elérni. A csavarfelületek köszörülésekor az alapvető problémát az okozza, hogy a köszörűkorong kopása miatti átmérőváltozás más korongprofilt kíván meg ugyanazon csavarfelület kialakításához. A másik lényeges hibalehetőség a szerszámok beállítási hibája mind a csiga, mind a csigakerék gyártása esetén. A hajtópár tagjainak CNC mérőgéppel történő geometriai ellenőrzése, a minősítés eredményének kiértékelése lehetőséget biztosít a hiba okok feltárására, ezáltal a gyártásba történő visszacsatolásra. Az Intelligens Integrált Rendszerekben ezt a kiértékelést egy szakértő rendszernek kell elvégeznie, melynek tudásbázisa tartalmazza mindazt az ismeretanyagot, amely erre a feladatra alkalmassá teszi. Ez különösen a kúpos csigák (spiroidok) gyártása esetén előnyös, mivel a kúpos csavarfelületek esetében a tengely mentén pontról pontra haladva más-más profilú köszörűkorongra lenne szükség az egzakt befejező megmunkálás érdekében.

b.) A rendszer felépítése A [23]-ban és az [55]-ben kidolgoztunk egy olyan módszert (általános matematikai modellt), amely a helikoid hajtások, hengeres és kúpos csigák, csigakerekek és szerszámaik tervezése, gyártása és geometriai minősítése területén irányt mutat egy szakértői rendszer tudásbázisának felépítéséhez. A rendszer struktúrája A rendszernek a következő tevékenységeket kell integrálnia: a) koncepcionális tervezés: a tervezés, specifikációk eredményei, stb., b) részletes tervezés: analízis, anyagválasztás, rajzok, stb., c) gyártás: szerszámozás, CNC programozás, stb., d) mérés, ellenőrzés. Mindezeket a feladatokat elvégző rendszerelemeket öt kategóriába (alapvető funkcionális egységbe) lehet sorolni: tudásbázis, numerikus számítások, adatkezelés, adatbázis, grafikus megjelenítés, rajzolás, az eszközök vezérlése (gépek, meghajtók, stb.). A tudásbázist a szakértői rendszer és a hálózatkezelő (Neural Network) kezeli és használja. Ezt a felépítést mutatja a 13.1. ábra. A szakértői rendszer, mint egy koordinátor vezérli a többi elemet.

F e l h a s z n á l ó K e z e lő f e l ü l e t T E R V E Z É S K ü l s ő a d a t b á z i s S Z A K É R T Ő I R E N D S Z E R T U D Á S B Á Z I S M e g h a t á r o z ó t u d á s B e l ső a d a t b á z i s E g y s z e rű s z á m í t á s o k I n t e r f é s z I n t e r f é s z I n t e r f é s z k ö z p o n t N u m e r i k u s s z á m í t á s o k K ü l ső p r o g r a m o k S z o f t v e r c s o m a g o k C A D r a j z o k C A D p r o g r a m c s o m a g o k G Y Á R T Á S C N C p r o g r a m o z á s C A M p r o g r a m c s o m a g o k S z e r s z á m t e r v e z é s C A M p r o g r a m c s o m a g o k I n t e r f é s z I n t e r f é s z 13.1. ábra A szakértői rendszer felépítése a csigahajtások tervezésére, gyártására M I N Ő S Í T É S M é r é s, k i é r t é k e l é s C A Q s z o f t v e r e k I n t e r f é s z

c.) A teljes eljárás tartalma Az Intelligens Integrált Rendszer (a csigahajtásokra vonatkozóan) a következő feladatokat oldja meg. Tervezési specifikációk (koncepcionális tervezés) A felhasználó először megadja a tervezési specifikációkat. bemenő fordulatszám, sebesség, kinematikai áttétel, átviendő teljesítmény, tengelyhelyzetek, tengelytáv, stb. A program ezek alapján változatokat ajánl: modul, fogszámok, stb.

Részletes tervezés anyagválasztás (anyag adatbázisból), alapvető geometriai adatok meghatározása (13.2.ábra), ezek alapján geometriai tervezés, kapcsolódásvizsgálat és feszültség analízis (kapcsolódásból végeselemes módszerrel), a csiga és a kerék részletes terve. A terv ellenőrzése Ha valamely eredmény nem felel meg, módosítás következik. CAD rajz készítése Az eredmények alapján CAD rajz készül a csigáról és a csigakerékről, melyeket adatbázisba mentenek (emlék). Rapid-Prototyping eljárással modell készítése

Gyártás a szerszámok meghatározása, mind a csiga, mind a kerék gyártásához, CNC program generálása, korongprofil meghatározása (lefejtő CNC program generálás), egyéb adatok (pl. csigakerék marás beállítási adatai). Mérés A kiinduló adatok alapján adott felület CNC mérése, hibák elemzése és visszacsatolása a gyártási folyamatba (pl. korongprofil, gép- és szerszámbeállítások, stb.)

13.2. Intelligens automatizálás a csigahajtások tervezésében, gyártásában A nagyteljesítményű hajtópárok tervezése és gyártása mindig újabb és újabb problémákat vet fel mind a konstrukciós, mind pedig a technológiai tervezés területén. Az egyenes fogú hengeres fogáskerékpároktól kezdve a felhasználói igények növekedésével a legkülönfélébb hajtópár típusok jelentek meg, melyekkel szemben újabb követelményeket támasztottak: kinematikai (metsződő tengelyű, kitérő tengelyű hajtások), teljesítménynövelés, zajszintcsökkentés, stb.

Ezen követelmények egy része konstrukciós változtatásokat igényel, más része pedig gyártástechnológiai fejlesztésekkel elégíthető ki. Tekintettel arra, hogy a fenti üzemi jellemzőket befolyásoló tényezők (geometria, gyártási és szerelési pontosság, gyártási eljárás, stb.) egymással szorosan összefüggenek, a konstrukciót és a technológiát tervező mérnököknek magas szintű speciális tudásra van szükségük. Ugyanez vonatkozik a gyártást (pl. csigaköszörülés) és szerelést (pl. hordképbeállítás) végző szakemberekre is, mivel a kívánt üzemi jellemzők jelentős hányada a gyártás és a szerelés során biztosítható [171]. A hajtópárok gyártásának különleges jellegét mutatja az is, hogy egy-egy típus legyártásához speciális, egyedi megmunkálógépet fejlesztettek ki a szerszámgépgyártók, mivel univerzális gép e területen nem használható (pl.: Oerlikon, Gleason kúpkerékfogazó, Pfauter csigakerék-maró, Klingelnberg menetköszörű csigához, stb.).

13.2. ábra Spiroid hajtás CAD rajza (GM) i = 30, m = 1,33 mm, a = 35 mm, z 1 = 2, z 2 = 60

A tervezés és gyártás bonyolultsága az oka annak, hogy e tématerület -csigahajtópárok gyártása intelligens rendszerben - más területek intelligens automatizáltságához képest lemaradt, annak ellenére, hogy a fogazatokat megmunkáló szerszámgépek automatikus üzeműek. Kinematikai rendszerükben, automatikus utánállítási lehetőségükben megtestesítik a gyártáshoz szükséges szakértelmet, mely a tervezők tudásbázisát reprezentálja. Ez a potenciális előny indokolja azt, hogy a terméktervezés, a gyártástervezés és a gyártás többi összetevője is az intelligens automatizálás rendszerében történjen (13.3. ábra) [23], [45]. Az intelligens automatizálás alkalmazási területe az automatikus folyamat alapú (vizuális felismerés, mérés, elemzés, léptetés, stb.) szabályozásra van alapozva. Ennek megfelelően a gyártásban is intelligens berendezések alkalmazása szükséges, az elemek közötti kommunikáció biztosításával. (13.6. és 13.7. ábra) Bár a teljes tervezés folyamatától elszakadni nem lehet, az alábbi elemek közül csak néhánnyal tudunk e helyen foglalkozni az intelligens automatizálás szemszögéből.

A teljes tervezés folyamata: piackutatás, terméktervezés specifikációja, koncepcionális tervezés, részletes tervezés, gyártás (13.4. és 13.5. ábra), értékesítés. CNC köszörűkorong-lefejtőkészülék lehetővé teszi tetszőleges profilú csavarfelület előállítását. Az univerzális jellegű készülék működésének lényege a megfelelő köszörűkorong profil kialakítása. Számítógépes tervező munkahely a munkadarab felület vezérgörbéje, az emelkedés és a bekezdés adataiból kiindulva alkalmas a munkadarabbal kapcsolódó szerszámfelület, mint kétváltozós függvény előállítására (direkt módszer), valamint a szerszám legyártásához szükséges CNC korongszabályozó berendezés input adatainak mindenkori generálására. Ezáltal a tervezés és gyártás CAD/CAM integrációja valósul meg, amely CAQ fázissal is kiegészülhet.

A tervező munkahely a CAD fázisban olyan feladat megoldására is képes, amikor adott a tervezendő hajtóelem (csiga) származtató szerszámának felülete ill. élgörbéje és kettős burkolás elvén előállítandó a munkadarab felülete, mint kétváltozós függvény (indirekt eljárás). A CNC köszörűkorong lefejtő készülék a CAD/CAM CAQ integráció kulcseleme, amely megteremti a CIM rendszerbe építhető köszörű gyártócella létrehozásának lehetőségét. Ennek elvi felépítését a 13.3 ábra szemlélteti.

Adott a tervezendő hajtóelem (csiga) származtató szerszámának felülete ill. élgörbéje CAD: kettős burkolás elvén előállítjuk a mdb. felületét matematikai alakban: indirekt eljárás Adott a munkadarab felület vezérgőrbéje, az emelkedés és bekezdés adatai CAD: egy paraméter függvényben a vezérgörbével előállítjuk a mdb. matematikai felületét CAD: kettős burkolás elvén előállítjuk a munkadarabbal kapcsolódó szerszám felületet matematikai alakban: direkt eljárás CAM: CNC vezérlésű korongszabályozó berendezéssel előállítjuk a szerszámot. reg. 13.3. ábra Csavarfelületek előállítása CIM rendszerben CCD camera Az előállított szerszámmal megmunkáljuk a munkadarabot CAQ: 3D-s koordinátamérőgépen bemérjük az elkészült munkadarabot nem OUTPUT: Az elkészült munkadarab megfelelő Korrekció szükséges igen M ó d o s í t á s a CAD-CAM folyamat megfelelő fázisában

13.4. ábra A körívprofilú csigahajtás kapcsolóképének vizsgálata (m=9mm; a=280mm; i=25,5)

13.5. ábra Spiroid hajtások fejlesztése, a tanszéken történt gyártása a GM részére

Z Y CNC vezérlés Szabályozó korong Kiértékelõ PC Z X Köszörûkorong Y Adatrögzítõ PC A A M 5 : 1 Y 2F Z 2F L X 2F 0 Z Y 2F 2F A A Autofókusz CCD kamera 13.6. ábra Folyamatosan változó köszörűkorong profil ellenőrzésének elméleti vázlata

13.7. ábra CNC köszörűkorong szabályozó berendezés a mérési rendszerrel [22] [23] (ME Gépgyártástechnológiai Tanszék, MTA kutatócsoport)

Az előzőekben említett elemek összefogásával melyek egyenként már működnek az ME Gépgyártástechnológiai Tanszéken kialakítható az intelligens rendszer. Ezek összefogását a szakértői rendszer hivatott megvalósítani. Ennek létrejöttével magasabb szintű rendszer alakítható ki holonikus gyártórendszer kifejlesztésével. 13.3. Bonyolult felületpárok előállítása holonikus gyártórendszerekben A holonikus gyártórendszerek információs kapcsolatát mutatjuk itt be a bonyolult felületpárok esetére, a bonyolult felületpárok (kúpos vagy hengeres csigahajtópár) megmunkálására alkalmas holonikus gyártórendszer példájaként. A gyártórendszert egy központi számítógép felügyeli. Egyik fő feladatot a menetköszörűgép vezérlő holon látja el, mely a CNC korongszabályozóval és vezérlőegységgel ellátott menetköszörűgépen kívül, a megvalósítandó termék befejező megmunkálását végző köszörűkorong profilját CCD kamerával ellenőrzi az intelligens mérőegység használatával. Ez szolgáltatja a CNC korongszabályozó működéséhez szükséges információt. Másik fő része a gyártórendszernek a legyártott termék méreteinek ellenőrzésére szolgáló számítógéppel vezérelt 3D-s mérőgép.

A holonikus (osztott gyártórendszerek egy fejlett szintjét jelentik az intelligens gyártórendszereknek (13.8. ábra). A holonikus gyártórendszer Artur Koestler úttörő munkájára van alapozva, melyet az 1960-as évek végén a biológiai és társadalmi rendszerek modellezése terén végzett. Olyan rendszereket alkalmazott, melyek önmagukban zárt egységekből állnak és képesek függetlenül funkcionálni de mindazonáltal függnek más egységektől is. Az ilyen rendszerek szerkezete ezen egységek hierarchiájával volt jellemezve és ezeket az egységeket holon -oknak nevezték [88]. A holonikus gyártást (angol mozaik betűi: HM) két ok miatt alakították ki: a ma gyártástechnológiai problémákra egy ígéretes megoldás, megfelelő koncepció a 21. század gyártórendszereire.

A holonikus gyártórendszerek magukba foglalják a gyártási tevékenységek minden részét a rendelés felvételtől, a tervezésen, gyártáson át a marketingig. Ez egy dinamikus rendszer, mely autonóm, együttműködő építő blokkokból (holonokból) van felépítve. A holonikus gyártórendszer benne lévő hierarchiákkal ön/újraszerveződésre képes, a környezetben vagy a gyártandó termékekben bekövetkező változásokat gyorsan adaptálják. Ezért a holonikus gyártórendszerek alkalmazása esetén a változtatások költsége drasztikusan lecsökkenthető. A holonikus gyártórendszerekben elkülöníthető egy információfolyam, valamint egy anyagfolyam.

Holonikus gyártórendszerek "A" objektum Információ Holon Gyártó Holon Szállító Holon Szerelő Holon Nyersanyag Feldolgozott termék "B" objektum Vásárlók Szállítás Megjegyzés: információ folyam anyag folyam 13.8. ábra A holonikus gyártórendszerek általános koncepciója

A holonikus gyártórendszerekben megvan a lehetőség a következő előnyök szolgáltatására: A holonikus gyártórendszerek képesek a gyors ön rekonfigurációra válaszul a változásra és a bizonytalanságra mely elválaszthatatlan a XXI. századi gyártási környezetben. Az emberek szerepe határozottan számításba van véve a holonikus gyártórendszerek architektúrájában, így a vállalatok használhatják az emberek intellektuális képességeit és rugalmasságát. Az emberi és a gépi intelligencia holonokká való alakítása és az azokhoz tartozó együttműködő viselkedés lehetővé teszi a virtuális vállalatok kialakítását mind a cég határain belül és kívül is. Továbbá, a holonikus gyártórendszerek jelentik és magukba foglalják a következőket: A vállalat különféle forrásainak integrációja és rendszerré decentralizációja.

Emberi integráció. A holonikus gyártórendszerek kihasználják az emberi értelmet. A holonikus gyártórendszerek lehetővé teszik egy gyártórendszer rugalmas reakcióit megengedve a megfelelő mértékű automatizációt. Együttműködés. A holonoknak lehetőleg együtt kell működni más holonokkal hogy teljesen kiaknázzák képességüket. Modularitás. Minden holonnak interfésze van, hogy egy sor más holonnal tudjanak egymásra hatni, nem csak egy vagy két megjelölt interfésszel, és hogy lehetővé tegyen egy egyszerű holonikus gyártórendszer upgrading -et a holonok kicserélésével. Fejlesztés. A Holonikus Gyártórendszereket nem csak külső forrásból fejlesztik, (pl. mérnöki csoportokkal akik új módszereket fejlesztenek ki és installálnak, szoftverek, eszközök stb.) de a holonba épített képességükből is mint például a külső segítség nélküli öntanító és adaptáló résszel.

A csigahajtást tartalmazó hajtóműház holonikus gyártórendszerben történő gyártásának informatikai rendszere a 13.9. ábrán követhető. Az ábra bemutatja, hogy a hajtóműház minden főbb elemének (pl.: csiga-csigakerék, hajtóműház, csapágykiválasztás és beépítés, stb.) gyártását egy-egy központi számítógép végzi, melyeket a vállalati fő számítógép vezérel. Innen kerül továbbításra, hogy pl., melyik típus kerül gyártásba és abból mennyi darabot kell gyártani, továbbá a gyártási határidők. A továbbiakban főleg csak a bonyolult felületpár (csiga- csigakerék) gyártására koncentrálunk. További lépés az elkészült munkadarabok alakjának és méretének ellenőrzése CCD kamerák segítségével.

Természetesen a legyártott alkatrészek háromkoordinátás mérőgépen történő bemérése egy további szép feladat. Ezen egyszerűsített rendszernél nem tekintettük feladatunknak a munkadarab szállításával, mozgatásával kapcsolatos logisztikai feladatokkal való foglalkozást. A gyártásban résztvevő elemek funkcióit és egymás közötti kapcsolatait úgy mutatjuk be, mintha egy rugalmas gyártócellát alkotnának, így nem térünk ki a rendszer más elemeivel való kapcsolatokra és egyéb funkcióikra, csak a csavarfelületek gyártásával és mérésével kapcsolatos funkciókkal foglalkozunk.

KÖZPONTI SZÁMÍTÓGÉP HOLON (INT.) 1 1 2 18 19 Menetköszörűgép Mérőgép vezérlő vezérlő holon holon (intelligens) (intelligens) 2 3 11 3 5 10 4 Vezérlő egység I. 4 7 6 CNC korongszabályozó 5 9 13 14 15 16 21 Vezérlő egység II. 6 8 20 Menetköszörű gép 17 12 Kezelő tábla 7 8 Mérőegység (CCD) Képkiértékelő PC-vel 9 3 koordinátás mérőgép 10 Kezelő személyzet 13.9. ábra A rendszer struktúrája

A 13.9. ábrán a struktúra elemeit téglalapokkal szemléltettük, míg a közöttük lévő információs kapcsolatokat (nyílhegyben végződő) folytonos vonalakkal ábrázoltuk. Az elemeket négyzetbe tett számokkal, míg az információs csatornákat körbe írt számokkal azonosítottuk. Az egyes elemek funkciói az információs kapcsolatok vonatkozásában az alábbiak [139]: a) Központi számítógép holon 1 [25] A matematikai modell alapján az aktualizált paraméterek felhasználásával előállítja az elméleti felület egyenletét, Előfeldolgozást végez: a menetköszörű gép 7 vezérléséhez, a CNC korongszabályozó 5 vezérléséhez, a 3 koordinátás mérőgép 10 vezérléséhez, a CCD kamerával rendelkező mérőegység 9 részére, A köszörűkorong lefejtésének minimalizálása alapján optimalizálja a menetköszörű gép 7 és a lefejtő berendezés mozgásait,

Feldolgozza a 3 koordinátás mérőgép 10 és a CCD kamerával és képkiértékelő szoftverrel rendelkező mérőegység által szolgáltatott eredményeket, szükség esetén korrekciót hajt végre a menetköszörű gép egységhez 4, Elvgézi a szükséges dokumentálásokat. 7 és a lefejtő berendezés vezérlő 9 b) Menetköszörűgép vezérlő holon 1 a központi számítógép holontól kapott adatok alapján vezérli a menetköszörű gép és a CNC korongszabályozó 2 7 5 berendezés mozgását, A korongkopást figyelő CCD kamerával és képkiértékelő szoftverrel rendelkező mérőegységtől 9 érkező információkat összehasonlítja a központi számítógép holontól 1 kapott adatokkal és eltérés esetén korrekciót végez.

c) Mérőgép vezérlő holon 3 a központi számítógép holontól 1 kapott adatok alapján (elméleti felület) a szükséges pontokra vezérli a tapintót, A mért pontok előfeldolgozását követően az eredményeket a központi számítógépen holon 1 felé továbbítja. Az előbbi fő funkciók a kiemelt elemek esetében mindenképpen intelligens berendezéseket kívánnak meg. Természetesen a központi számítógép holon 1 által végzett előfeldolgozások, eredmény feldolgozások egy része leadható a többi vezérlő felé, amennyiben azok megfelelő intelligenciával rendelkeznek. Holonikus gyártórendszerben ezt a feltételt mind a menetköszörűgép vezérlő holon 2, mind a mérőgép vezérlő holon 3 teljesíti. A holonikus rendszer része a végeselem vizsgálat. A 13.10. ábra az általunk tervezett és gyártott ívelt csiga és spiroid hajtás deformációvizsgálatát mutatja. [23] A következő 13.10. 13.13. ábrákon az ME Gépgyártástechnológiai Tanszéken történt fejlesztéseket mutatjuk be, amelyekkel oktathatóak napjaink korszerű, inteligens gyártórendszerei.

a) b) 13.10. ábra Hajtópárok végeselemes vizsgálata [175] a) ívelt csigahajtópár, b) spiroid csigahajtópár

CNC köszörűkorong szabályozó [22] IBM RS/ 6000 CATIA V5R6 IBM RS/ 6000 MKC-500 megmunkáló központ EEN-400 CNC eszterga 1 I-DEAS 10.0 ProDesktop 2004 AutoCAD 2005 Inventor 8 Mechanical Desktop 8 hyperform v6 Expert MasterCAM 8.11 GLEDA GTIPROG TAUPROG CAD/CAM Labor 13.11. ábra Az ME Gépgyártástechnológiai Tanszék intelligens eszközrendszere DEA típusú 3D-s mérőgép 10 Szerelő labor kapcsoló egyetemi hálózat

a) b) c) 13.12. ábra Az ME Gépgyártástechnológiai Tanszékén üzembehelyezett Rapid Prototyping (Z400 típusú) berendezés a) a berendezés (üzembe helyezés 2003 jan.), b) orvosi implanktátum modell gyártás [56], c) gépészeti alkalmazás, (csigahajtás RP előállítása)

Szerelő labor SR-450 ROC POLY.P-42 ROC PC CAD/CAM Labor... PC PC PC PC Egyetemi hálózat Szerszámgépek Tanszék PC IBM RS/6000 IBM RS/6000 kapcsoló MFS-500 SIM 810 MUX mérő eszköz Gépgyártástechnológiai Tanszék RECARD-robot EPA-320 TC-3 ROC SIM 810 UNIM 830 PC MUX PC MUX PC MUX PLC PDP-DEA Meldas M0 PNC- 721 SIM 810 EEN-400 ERI-250 MKC-500 13.13. ábra Az Miskolci Egyetem III., IV. műhelycsarnokának intelligens hálózata ROC Puffer PC CNC Grinding wheel dresser Villamos mérő labor PC TM-16 TM-16 Mechanikai Technológiai Tanszék Mérőszoba Mechatronikai labor Anyagmozgatás és Logisztika Tanszék