أرز.3. أداة من قطعة واحدة ، مغطاة بالكوب ، سريعة التغيير مخزنة في الخزانة اليسرى تتحكم في اتجاه المعدات وفصلها (تضمن محاذاة المعدات وتوضعها بشكل مناسب).تحتوي الخزانة اليمنى على العديد من السندان والمكوكات.
يواصل Ron Boggs ، مدير المبيعات والخدمات في Haeger North America ، تلقي مكالمات مماثلة من الشركات المصنعة أثناء التعافي من جائحة عام 2021.
قال بوغز: "ظلوا يقولون لنا ،" مرحبًا ، نحن نفتقد السحابات "."اتضح أن هذا كان بسبب مشكلة التوظيف."عندما توظف المصانع موظفين جدد ، فإنها غالبًا ما تضع الأشخاص عديمي الخبرة وغير المهرة أمام الآلات لإدخال المعدات.في بعض الأحيان يفقدون المشابك ، وأحيانًا يضعون المشابك الخطأ.يعود العميل وينهي الإعدادات.
على مستوى عالٍ ، يبدو أن إدخال الأجهزة هو تطبيق ناضج للروبوتات.في النهاية ، يمكن أن يكون للمصنع أتمتة كاملة للتثقيب والتشكيل ، بما في ذلك الأبراج ، وإزالة الأجزاء ، وربما الانحناء الآلي.ثم تخدم كل هذه التقنيات جزءًا كبيرًا من قطاع التثبيت اليدوي.مع وضع كل هذا في الاعتبار ، لماذا لا نضع روبوتًا أمام الآلة لتركيب المعدات؟
على مدار العشرين عامًا الماضية ، عمل Boggs مع العديد من المصانع التي تستخدم معدات الإدخال الروبوتية.في الآونة الأخيرة ، عمل هو وفريقه ، بما في ذلك كبير مهندسي Haeger Sander van de Bor ، على تسهيل دمج cobots مع عملية الإدراج (انظر الشكل 1).
ومع ذلك ، يؤكد كل من Boggs و VanderBose على أن التركيز فقط على الروبوتات يمكن أن يغفل أحيانًا المشكلة الأكبر المتمثلة في إدخال الأجهزة.تتطلب عمليات التثبيت الموثوقة والآلية والمرنة العديد من اللبنات الأساسية ، بما في ذلك اتساق العملية والمرونة.
مات الرجل العجوز بشكل مروع.يطبق كثير من الناس هذا القول المأثور على مكابس التثقيب الميكانيكية ، ولكنه ينطبق أيضًا على المطابع التي تحتوي على معدات تغذية يدوية ، ويرجع ذلك أساسًا إلى بساطتها.يضع المشغل المثبتات والأجزاء على الدعامة السفلية قبل إدخالها يدويًا في المكبس.ضغط على الدواسة.ينزل الثاقب ويلامس قطعة العمل ويخلق ضغطًا لإدخال الجهاز.الأمر بسيط جدًا - حتى يحدث خطأ ما ، بالطبع.
قال فان دي بور: "إذا لم ينتبه المشغل ، فسوف تسقط الأداة وتلمس قطعة العمل دون الضغط الفعلي".لماذا بالضبط؟"لم يكن للمعدات القديمة ملاحظات عن طريق الخطأ ولم يكن المشغل على علم بذلك حقًا."لم يتمكن المشغل من إبقاء قدمه على الدواسات خلال الدورة بأكملها ، والتي بدورها يمكن أن تؤدي إلى تشغيل نظام الأمان الخاص بالضغط."الأداة العلوية بها ستة فولت ، والأداة السفلية مؤرضة ، ويجب أن تستشعر المكبس الموصلية قبل أن تتمكن من زيادة الضغط."
تفتقر مكابس الإدخال القديمة أيضًا إلى ما يسمى "نافذة الحمولة" ، وهي نطاق الضغوط التي يمكن من خلالها إدخال المعدات بشكل صحيح.قد تشعر المطابع الحديثة أن هذا الضغط منخفض جدًا أو مرتفع جدًا.وأوضح بوغز أنه نظرًا لأن المطابع القديمة لا تحتوي على نافذة حمولة ، يقوم المشغلون أحيانًا بضبط الضغط عن طريق ضبط صمام لإصلاح المشكلة.قال بوغز: "بعض النغمات عالية جدًا وبعضها منخفض جدًا"."يفتح الضبط اليدوي الكثير من الاستخدامات.إذا كان منخفضًا جدًا ، فهذا يعني أنك قمت بتثبيت الجهاز بشكل غير صحيح "."يمكن أن يؤدي الضغط المفرط في الواقع إلى تشويه الجزء أو أداة التثبيت نفسها."
يضيف فان دي بوير: "لم يكن لدى الآلات القديمة عدادات ، مما قد يتسبب في فقد المشغلين لأدوات التثبيت".
قد يبدو إدخال الأجهزة يدويًا أمرًا سهلاً ، ولكن يصعب إصلاح العملية.ومما زاد الطين بلة ، أن عمليات الأجهزة غالبًا ما تحدث لاحقًا في سلسلة القيمة ، بعد سد الفجوة وتشكيلها.يمكن أن تؤدي مشاكل المعدات إلى إحداث فوضى في طلاء المسحوق والتجميع ، غالبًا لأن العامل الواعي والمثابر يرتكب أخطاء صغيرة تتحول إلى صداع.
الشكل 1. يظهر الكوبوت الجزء عن طريق إدخال المعدات في المكبس ، الذي يحتوي على أربعة أوعية وأربعة مكوكات مستقلة تغذي المعدات في المكبس.الصورة: هاجريد
على مر السنين ، حلت تقنية إدخال الأجهزة هذه المشاكل من خلال تحديد مصادر التباين هذه والقضاء عليها.لا ينبغي أن يكون القائمون على تركيب المعدات مصدرًا للعديد من المشكلات لمجرد أنهم فقدوا القليل من التركيز في نهاية نوبتهم.
إن الخطوة الأولى في أتمتة تركيب التركيب ، تغذية الوعاء (انظر الشكل 2) ، تقضي على الجزء الأكثر شدة من العملية: الإمساك يدويًا بالتركيبات ووضعها على قطعة العمل.في تكوين التغذية العلوي التقليدي ، ترسل مكبس تغذية الكوب السحابات لأسفل إلى مكوك يغذي الجهاز إلى الأداة العلوية.يضع المشغل قطعة العمل على الأداة السفلية (السندان) ويضغط على الدواسة.يتم خفض المثقاب باستخدام ضغط الفراغ لرفع الأجهزة من المكوك ، مما يجعل الأجهزة قريبة من قطعة العمل.الضغط يطبق الضغط وتكتمل الدورة.
يبدو الأمر بسيطًا ، ولكن إذا تعمقت في البحث ، يمكنك أن تجد بعض التعقيدات الدقيقة.أولاً ، يجب إدخال المعدات في مساحة العمل بطريقة محكومة.هذا هو المكان الذي تلعب فيه أداة bootstrap.تتكون الأداة من مكونين.واحد مخصص لتحديد المواقع يضمن وضع المعدات الخارجة من الوعاء بشكل صحيح.يضمن الآخر التجزئة المناسبة والمحاذاة ووضع المعدات.من هناك ، تنتقل المعدات عبر أنبوب إلى مكوك يغذي المعدات إلى الأداة العلوية.
إليك التعقيدات: أدوات التغذية التلقائية - أدوات التوجيه والتقسيم ، والمكوكات - تحتاج إلى استبدالها وصيانتها في حالة العمل في كل مرة يتم فيها تغيير المعدات.تؤثر الأشكال المختلفة للأجهزة على كيفية إمداد منطقة العمل بالطاقة ، لذا فإن الأدوات الخاصة بالأجهزة هي مجرد حقيقة واقعة ولا يمكن تصميمها خارج المعادلة.
نظرًا لأن المشغل الموجود أمام مكبس الكوب لم يعد يقضي وقتًا في التقاط المعدات (ربما خفضها) وإعدادها ، يتم تقليل الوقت بين عمليات الإدخال بشكل كبير.ولكن مع كل هذه الأدوات الخاصة بالأجهزة ، يضيف وعاء التغذية أيضًا إمكانات التحويل.أدوات الصواميل ذاتية الشد 832 غير مناسبة للصواميل 632.
لاستبدال وحدة التغذية القديمة المكونة من قطعتين ، يجب على المشغل التأكد من محاذاة أداة التوجيه بشكل صحيح مع أداة الانقسام.قال بوغز: "كان عليهم أيضًا التحقق من اهتزاز الوعاء وتوقيت الهواء ووضع الخراطيم"."عليهم التحقق من المكوك ومحاذاة الفراغ.باختصار ، يتعين على المشغل التحقق من الكثير من المحاذاة للتأكد من أن الأداة تعمل كما ينبغي ".
غالبًا ما يكون لمشغلي الصفائح المعدنية متطلبات معدات فريدة قد تكون بسبب مشكلات الوصول (إدخال المعدات في المساحات الضيقة) أو المعدات غير العادية أو كليهما.يستخدم هذا النوع من التثبيت أداة مصممة خصيصًا من قطعة واحدة.بناءً على ذلك ، كما يقول بوغز ، تم تطوير أداة الكل في واحد لمكبس الكوب القياسي في النهاية.تحتوي الأداة على عناصر التوجيه والاختيار (انظر الشكل 3).
يقول فان دي بوير: "إنه مصمم لتغييرات سريعة"."يتم التحكم في جميع معلمات التحكم ، بما في ذلك الهواء والاهتزاز والوقت وكل شيء آخر ، بواسطة الكمبيوتر ، لذلك لا يحتاج المشغل إلى إجراء أي تبديل أو تعديلات."
بمساعدة المسامير ، يبقى كل شيء في سطر واحد (انظر الشكل 4)."المشغل لا داعي للقلق بشأن المحاذاة عند التحويل.قال بوغز إنه دائمًا ما يكون مستويًا لأن كل شيء يثبت في مكانه."الأدوات فقط مشدودة".
عندما يضع المشغل ورقة على مكبس الأجهزة ، فإنه يصطف الثقوب مع سندان مصمم للعمل مع مثبتات بقطر معين.أدت حقيقة أن الأقطار الجديدة تتطلب أدوات سندان جديدة إلى بعض الإنتاج الضخم الصعب على مر السنين.
تخيل مصنعًا به أحدث تقنيات القطع والانحناء ، أو التغيير التلقائي السريع للأداة ، أو دفعات صغيرة أو حتى الإنتاج الكامل.ينتقل الجزء بعد ذلك إلى إدخال الأجهزة ، وإذا تطلب الجزء نوعًا مختلفًا من الأجهزة ، ينتقل المشغل إلى الإنتاج الضخم.على سبيل المثال ، يمكنهم إدخال مجموعة من 50 قطعة ، وتغيير السندان ، ثم إدخال الجهاز الجديد في الثقوب الصحيحة.
الضغط على الأجهزة مع البرج يغير المشهد.يمكن للمشغلين الآن إدخال نوع واحد من المعدات ، وتدوير البرج ، وفتح حاوية مرمزة بالألوان لاستيعاب نوع آخر من المعدات ، كل ذلك في إعداد واحد (انظر الشكل 5).
قال فان دي بور: "اعتمادًا على عدد الأجزاء لديك ، من غير المرجح أن يفوتك اتصال الأجهزة"."تقوم بالقسم بأكمله بتمريرة واحدة حتى لا تفوتك خطوة في النهاية."
يمكن أن يؤدي الجمع بين تغذية الأكواب والبرج في مكبس الإدخال إلى جعل التعامل مع الطقم أمرًا واقعيًا في قسم الأجهزة.في التركيب النموذجي ، تضمن الشركة المصنعة أن الإمداد بالوعاء يقتصر على المعدات الكبيرة العادية ، ثم يضع المعدات الأقل استخدامًا في حاويات ذات رموز لونية بالقرب من منطقة العمل.عندما يلتقط المشغلون جزءًا يتطلب أجهزة متعددة ، فإنهم يبدأون في توصيله من خلال الاستماع إلى صوت الجهاز (مشيرًا إلى أن الوقت قد حان للأجهزة الجديدة) ، وتدوير القرص الدوار للسندان ، وعرض صورة ثلاثية الأبعاد للجزء الموجود على وحدة التحكم ، ثم إدخال جزء الجهاز التالي.
تخيل سيناريو يقوم فيه عامل بإدخال قطعة واحدة من المعدات واحدة تلو الأخرى ، باستخدام التغذية التلقائية وتدوير القرص الدوار للسندان حسب الحاجة.ثم تتوقف بعد أن تمسك الأداة العلوية قفل التغذية الذاتية من المكوك وتسقط على قطعة العمل على السندان.ستحذر وحدة التحكم المشغل من أن طول السحابات خطأ.
كما يوضح بوغز ، "في وضع الإعداد ، تخفض الضغط ببطء من شريط التمرير وتسجيل موضعه.لذلك عندما يتم تشغيله بأقصى سرعة ويلامس الجهاز الأداة ، يضمن النظام أن طول التثبيت يطابق [[التسامح] القياسات خارج النطاق ، أو طويلة جدًا أو قصيرة جدًا ، ستسبب خطأ في طول المثبت ، ويرجع ذلك إلى اكتشاف أداة التثبيت (لا يوجد فراغ في الأداة العلوية ، والذي يحدث عادةً بسبب أخطاء في تغذية الأجهزة) ، كما أن مراقبة نافذة الحمولة وصيانتها (بدلاً من قيام المشغل بضبط نظام موثوق يدويًا للصمام).
قال بوغز: "يمكن أن تكون مكابس الأجهزة مع التشخيص الذاتي ميزة كبيرة للوحدات الروبوتية"."في الإعداد الآلي ، يحرك الروبوت الورقة إلى الموضع الصحيح ويرسل إشارة إلى الصحافة ، تقول بشكل أساسي ،" أنا في الموضع الصحيح ، امض قدمًا وابدأ الضغط. "
تحافظ مكبس الأجهزة على نظافة دبابيس السندان (المثبتة في ثقوب في قطعة العمل المعدنية الصفائح).الفراغ الموجود في المثقاب العلوي طبيعي ، مما يعني وجود مثبتات.مع العلم بكل هذا ، أرسلت الصحافة إشارة إلى الروبوت.
كما يقول بوغز ، "تنظر آلة الضغط بشكل أساسي إلى كل شيء وتقول للروبوت ،" حسنًا ، أنا بخير. "تبدأ دورة الختم ، وتتحقق من وجود أدوات التثبيت وطولها الصحيح.إذا اكتملت الدورة ، فتأكد من أن الضغط المستخدم لإدخال الجهاز صحيح ، ثم أرسل إشارة إلى الروبوت بأن دورة الضغط قد اكتملت.يتلقى الروبوت هذا ويعرف أن كل شيء نظيف ويمكنه نقل قطعة العمل إلى الفتحة التالية."
كل عمليات فحص الماكينة هذه ، التي كانت مخصصة في الأصل للمشغلين اليدويين ، توفر بشكل فعال أساسًا جيدًا لمزيد من الأتمتة.يصف Boggs و van de Boor مزيدًا من التحسينات مثل بعض التصميمات التي تساعد في منع التصاق الألواح بالسندان.قال بوغز: "في بعض الأحيان تلتصق أدوات التثبيت بعد دورة الختم"."إنها مشكلة متأصلة عندما تقوم بضغط المواد.عندما تعلق في الأداة السفلية ، يمكن للمشغل عادةً قلب قطعة العمل قليلاً لإخراجها ".
الشكل 4. مكوك الترباس مع دبوس وتد.بمجرد الإعداد ، يقوم المكوك بتغذية المعدات إلى الأداة العلوية ، والتي تستخدم ضغط الفراغ بحيث يمكن تأمين الجهاز ونقله إلى قطعة العمل.يقع السندان (أسفل اليسار) على أحد الأبراج الأربعة.
لسوء الحظ ، لا تمتلك الروبوتات مهارات العامل البشري."والآن هناك تصميمات للضغط تساعد في إزالة قطع العمل ، وتساعد في إخراج أدوات التثبيت من الأداة ، وبالتالي لا يكون هناك أي التصاق بعد دورة الضغط."
بعض الآلات لها أعماق حلق مختلفة لمساعدة الروبوت على المناورة بقطعة العمل داخل وخارج منطقة العمل.يمكن أن تتضمن المطابع أيضًا دعامات تساعد الروبوتات (والمشغلين اليدويين ، في هذا الصدد) في تحديد مواقع وظائفهم بشكل آمن.
في النهاية ، الموثوقية هي المفتاح.يمكن أن تكون الروبوتات و cobots جزءًا من الإجابة ، مما يسهل دمجها.قال بوغز: "في مجال الروبوتات التعاونية ، قطع البائعون خطوات كبيرة في تسهيل دمجها مع الآلات قدر الإمكان ، وقد قام مصنعو المطابع بالكثير من أعمال التطوير لضمان تطبيق بروتوكول الاتصال الصحيح".
لكن تقنيات الختم وتقنيات ورش العمل ، بما في ذلك دعم قطع العمل وتعليمات العمل الواضحة (والموثقة) والتدريب المناسب تلعب دورًا أيضًا.وأضاف بوغز أنه لا يزال يتلقى مكالمات حول فقدان أدوات التثبيت ومشاكل أخرى في قسم الأجهزة ، وكثير منها يعمل مع أجهزة موثوقة ولكنها قديمة جدًا.
قد تكون هذه الآلات موثوقة ، لكن تركيبها ليس لغير المهرة وغير المحترفين.استدعِ الآلة التي وجدت الطول الخاطئ.هذا الفحص البسيط يمنع خطأ بسيط من التحول إلى مشكلة كبيرة.
الشكل 5. هذا الجهاز به قرص دوار مع توقف وأربع محطات.يحتوي النظام أيضًا على أداة سندان خاصة تساعد المشغل على الوصول إلى الأماكن التي يصعب الوصول إليها.هنا يتم إدخال التركيبات أسفل الحافة الخلفية مباشرة.
يعمل تيم هيستون ، كبير المحررين في The FABRICATOR ، في صناعة تصنيع المعادن منذ عام 1998 ، حيث بدأ حياته المهنية مع مجلة Welding Society التابعة لجمعية اللحام الأمريكية.منذ ذلك الحين ، غطت جميع عمليات تصنيع المعادن من الختم والانحناء والقطع إلى الطحن والتلميع.انضم إلى FABRICATOR في أكتوبر 2007.
FABRICATOR هي مجلة تصنيع وتشكيل الصلب الرائدة في أمريكا الشمالية.تنشر المجلة الأخبار والمقالات الفنية وقصص النجاح التي تمكن المصنّعين من القيام بعملهم بكفاءة أكبر.تعمل شركة FABRICATOR في الصناعة منذ عام 1970.
الآن مع الوصول الكامل إلى الإصدار الرقمي من The FABRICATOR ، سهولة الوصول إلى موارد الصناعة القيمة.
أصبح الإصدار الرقمي من The Tube & Pipe Journal متاحًا بشكل كامل الآن ، مما يوفر وصولاً سهلاً إلى موارد الصناعة القيمة.
احصل على وصول رقمي كامل إلى مجلة STAMPING Journal ، التي تتميز بأحدث التقنيات وأفضل الممارسات وأخبار الصناعة لسوق ختم المعادن.
الآن مع الوصول الرقمي الكامل إلى The Fabricator en Español ، يمكنك الوصول بسهولة إلى موارد الصناعة القيمة.