Ориз.3. Еднокомпонентен инструмент за бърза смяна, захранен с чаша, съхраняван в левия шкаф, контролира ориентацията и отделянето на оборудването (осигурява правилно подравняване и позициониране на оборудването).В десния шкаф има различни наковални и совалки.
Рон Богс, мениджър продажби и услуги за Haeger Северна Америка, продължава да получава подобни обаждания от производители по време на възстановяването от пандемията през 2021 г.
„Продължаваха да ни казват: „Хей, липсват ни крепежни елементи“, каза Богс.„Оказва се, че това се дължи на проблем с персонала.“Когато фабриките наемат нови служители, те често поставят неопитни, неквалифицирани хора пред машините, за да вкарат оборудване.Понякога пропускат закопчалките, понякога поставят грешни закопчалки.Клиентът се връща и финализира настройките.
На високо ниво вмъкването на хардуер изглежда е зряло приложение на роботиката.В крайна сметка един завод може да има пълна автоматизация на щанцоване и формоване, включително кули, отстраняване на части и може би дори роботизирано огъване.След това всички тези технологии обслужват голяма част от сектора на ръчното инсталиране.Имайки предвид всичко това, защо не поставите робот пред машина, за да инсталирате оборудване?
През последните 20 години Boggs работи с много фабрики, използващи роботизирано оборудване за вмъкване.Съвсем наскоро той и неговият екип, включително главният инженер на Haeger Сандер ван де Бор, работят, за да улеснят интегрирането на коботите с процеса на вмъкване (вижте Фигура 1).
Въпреки това, както Boggs, така и VanderBose подчертават, че фокусирането единствено върху роботиката понякога може да пренебрегне по-големия проблем с поставянето на хардуер.Надеждните, автоматизирани и гъвкави монтажни операции изискват много градивни елементи, включително последователност и гъвкавост на процеса.
Старецът умря ужасно.Много хора прилагат тази поговорка към механичните щанцови преси, но тя се отнася и за пресите с оборудване за ръчно подаване, главно поради нейната простота.Операторът позиционира крепежни елементи и части върху долната опора, преди ръчно да ги постави в пресата.Той натисна педала.Пробойникът се спуска, контактува с детайла и създава натиск за вкарване на оборудването.Доста е просто – докато нещо не се обърка, разбира се.
„Ако операторът не внимава, инструментът ще падне и ще докосне детайла, без реално да упражнява натиск“, каза ван де Бор.Защо, какво точно?„Старото оборудване не е имало обратна връзка по погрешка и операторът наистина не е знаел за това.“Операторът не можеше да държи крака си върху педалите по време на целия цикъл, което от своя страна можеше да доведе до задействане на системата за безопасност на пресата.„Горният инструмент има шест волта, долният инструмент е заземен и пресата трябва да усети проводимост, преди да може да създаде натиск.“
По-старите преси за вложки също така нямат така наречения „тонажен прозорец“, който е диапазонът от налягания, в които оборудването може да бъде правилно вкарано.Съвременните преси може да усетят, че това налягане е твърде ниско или твърде високо.Тъй като по-старите преси нямат прозорец за тонаж, обясни Богс, операторите понякога регулират налягането чрез регулиране на клапан, за да решат проблема.„Някои мелодия са твърде високи, а други твърде ниски“, каза Богс.„Ръчното регулиране отваря голяма гъвкавост.Ако е твърде ниско, значи сте инсталирали хардуера неправилно.“„Прекомерният натиск всъщност може да деформира частта или самата закопчалка.“
„По-старите машини също нямаха измервателни уреди“, добавя ван де Бур, „което можеше да накара операторите да загубят крепежни елементи.“
Ръчното поставяне на хардуер може да изглежда лесно, но процесът е труден за коригиране.За да влошат нещата, хардуерните операции често се случват по-късно във веригата на стойността, след като празнината е била запълнена и формирана.Проблемите с оборудването могат да причинят хаос на прахово боядисване и сглобяване, често защото съвестен и усърден оператор прави малки грешки, които се превръщат в главоболия.
Фигура 1. Коботът показва частта чрез вкарване на оборудването в пресата, която има четири купи и четири независими совалки, които захранват оборудването в пресата.Изображение: Хагрид
През годините технологията за вмъкване на хардуер реши тези главоболия, като идентифицира и елиминира тези източници на променливост.Монтажниците на оборудване не трябва да са източник на толкова много проблеми, само защото губят малко концентрация в края на смяната си.
Първата стъпка в автоматизирането на монтажа на фитинги, подаване на купа (вижте фиг. 2), елиминира най-досадната част от процеса: ръчно хващане и поставяне на фитинги върху детайла.В традиционна конфигурация за горно подаване, преса за подаване на чаша изпраща крепежните елементи надолу към совалка, която подава хардуера към горния инструмент.Операторът поставя детайла върху долния инструмент (наковалня) и натиска педала.Поансонът се спуска с помощта на вакуумно налягане, за да повдигне хардуера от совалката, приближавайки хардуера до детайла.Пресата прилага натиск и цикълът е завършен.
Изглежда просто, но ако копаете по-дълбоко, можете да откриете някои фини сложности.Първо, оборудването трябва да се подава в работното пространство по контролиран начин.Това е мястото, където инструментът за стартиране влиза в игра.Инструментът се състои от два компонента.Един, предназначен за позициониране, гарантира, че оборудването, излизащо от купата, е позиционирано правилно.Другият осигурява правилно сегментиране, подравняване и разполагане на оборудването.Оттам оборудването преминава през тръба до совалка, която захранва оборудването към горния инструмент.
Ето усложнението: инструментите за автоматично подаване - инструменти за ориентация и разделяне и совалки - трябва да се сменят и поддържат в работно състояние при всяка смяна на оборудването.Различните форми на хардуер влияят върху начина, по който той захранва захранването на работната зона, така че специфичните за хардуера инструменти са просто реалност и не могат да бъдат проектирани извън уравнението.
Тъй като операторът пред пресата за чаши вече не прекарва време в повдигане (евентуално спускане) и настройване на оборудването, времето между вмъкванията е драстично намалено.Но с всички тези специфични за хардуера инструменти, купата за подаване също добавя възможности за преобразуване.Инструментите за самозатягащи се гайки 832 не са подходящи за гайки 632.
За да замени старото захранващо устройство с купа от две части, операторът трябва да се увери, че инструментът за ориентация е правилно подравнен с инструмента за разделяне.„Те също трябваше да проверят вибрациите на купата, времето за въздух и разположението на маркуча“, каза Богс.„Те трябва да проверят центровката на совалката и вакуума.Накратко, операторът трябва да провери много подравнения, за да се увери, че инструментът работи както трябва.“
Операторите на ламарина често имат уникални изисквания към оборудването, което може да се дължи на проблеми с достъпа (вкарване на оборудване в тесни пространства), необичайно оборудване или и двете.Този тип инсталация използва специално проектиран инструмент от една част.Въз основа на това, казва Богс, в крайна сметка беше разработен инструмент "всичко в едно" за стандартна преса за чаши.Инструментът съдържа елементи за ориентация и селекция (виж Фиг. 3).
„Проектиран е за бързи смени“, казва ван де Бур.„Всички контролни параметри, включително въздух и вибрации, време и всичко останало, се контролират от компютъра, така че операторът не трябва да прави никакви превключвания или настройки.“
С помощта на дюбели всичко остава в една линия (виж фиг. 4).„Операторът не трябва да се тревожи за подравняването при преобразуване.Винаги се изравнява, защото всичко се заключва на мястото си“, каза Богс.„Инструментите са просто завинтени.“
Когато оператор постави лист върху хардуерна преса, той подрежда дупките с помощта на наковалня, предназначена да работи с крепежни елементи с определен диаметър.Фактът, че новите диаметри изискват нови инструменти за наковалня, доведе до трудно масово производство през годините.
Представете си фабрика с най-новата технология за рязане и огъване, бърза автоматична смяна на инструменти, малки партиди или дори пълно производство.След това частта отива в хардуерна вложка и ако частта изисква различен вид хардуер, операторът преминава към масово производство.Например, те могат да вмъкнат партида от 50 парчета, да сменят наковалните и след това да вкарат новия хардуер в правилните отвори.
Хардуерна преса с купол променя сцената.Операторите вече могат да поставят един тип оборудване, да завъртят купола и да отворят цветно кодиран контейнер, за да поберат друг тип оборудване, всичко това в една настройка (вижте Фигура 5).
„В зависимост от броя на частите, които имате, е по-малко вероятно да пропуснете хардуерна връзка“, каза ван де Бор.„Вие правите цялата секция наведнъж, така че да не пропуснете стъпка в края.“
Комбинацията от подаване на чаша и револверна глава върху преса за вложки може да направи работата с комплекта реалност в хардуерния отдел.При типична инсталация производителят гарантира, че доставката на купа е изключително за нормално голямо оборудване и след това поставя по-рядко използваното оборудване в цветно кодирани контейнери близо до работната зона.Когато операторите вземат част, която изисква няколко хардуера, те започват да я включват, като слушат звуковия сигнал на машината (показващ, че е време за нов хардуер), завъртат грамофона на наковалнята, гледат 3D изображение на частта на контролера и след това поставят следващата хардуерна част.
Представете си сценарий, при който оператор вмъква една част от оборудването една по една, като използва автоматично подаване и завъртане на въртящата се платформа според нуждите.След това спира, след като горният инструмент грабне самоподаващата се скоба от совалката и падне върху детайла върху наковалнята.Контролерът ще предупреди оператора, че крепежните елементи са с грешна дължина.
Както Богс обяснява, „В режим на настройка пресата бавно спуска плъзгача и записва позицията му.Така че, когато работи на пълна скорост и приспособлението докосва инструмента, системата гарантира, че дължината на приспособлението съответства на определената [[Допустимо отклонение] Измерванията извън диапазона, твърде дълги или твърде къси, ще доведат до грешка в дължината на закопчалката. Това се дължи на откриването на закопчалката (липса на вакуум в горния инструмент, обикновено причинено от грешки в хардуерното подаване) и наблюдението и поддръжката на прозореца на тонажа (вместо операторът ръчно да регулира клапан) създава доказано надеждна автоматизация система.
„Хардуерните преси със самодиагностика могат да бъдат огромно предимство за роботизираните модули“, каза Богс.„При автоматизирана настройка роботът премества хартията в правилната позиция и изпраща сигнал до пресата, като по същество казва: „В правилната позиция съм, давайте напред и стартирайте пресата.“
Хардуерната преса поддържа щифтовете на наковалнята (монтирани в отвори в металния детайл) чисти.Вакуумът в горния поансон е нормален, което означава, че има крепежни елементи.Знаейки за всичко това, пресата изпрати сигнал до бота.
Както казва Богс, „Машината за преса по същество разглежда всичко и казва на робота „Добре, добре съм“.Той стартира цикъла на щамповане, като проверява наличието на крепежни елементи и правилната им дължина.Ако цикълът е завършен, уверете се, че натискът, използван за поставяне на хардуера, е правилен, след което изпратете сигнал на робота, че цикълът на пресоване е завършен.Роботът получава това и знае, че всичко е чисто и може да премести детайла до следващия отвор.”
Всички тези машинни проверки, първоначално предназначени за ръчни оператори, ефективно осигуряват добра основа за по-нататъшна автоматизация.Boggs и van de Boor описват допълнителни подобрения, като някои дизайни, които помагат да се предотврати залепването на листовете за наковалнята.„Понякога крепежните елементи залепват след цикъл на щамповане“, каза Богс.„Това е присъщ проблем, когато компресирате материал.Когато се забие в долния инструмент, операторът обикновено може да завърти малко обработвания детайл, за да го извади.“
Фигура 4. Совалков болт с щифт.Веднъж настроена, совалката подава оборудването към горния инструмент, който използва вакуумно налягане, така че оборудването да може да бъде закрепено и транспортирано до детайла.Наковалнята (долу вляво) се намира на една от четирите кули.
За съжаление, роботите нямат уменията на човешки оператор.„Така че сега има дизайни на преси, които помагат за премахване на детайлите, помагат за изтласкване на крепежни елементи от инструмента, така че няма залепване след цикъла на пресоване.“
Някои машини имат различна дълбочина на гърлото, за да помогнат на робота да маневрира с детайла в и извън работната зона.Пресите могат също така да включват опори, които помагат на роботите (и ръчните оператори, в този случай) да позиционират сигурно работните си места.
В крайна сметка надеждността е ключова.Роботите и коботите могат да бъдат част от отговора, което ги прави по-лесни за интегриране.„В областта на колаборативните роботи доставчиците са постигнали големи крачки в улесняването на възможно най-лесното им интегриране с машини“, каза Богс, „а производителите на преси са свършили много развойна работа, за да гарантират, че правилният комуникационен протокол е налице.“
Но техниките за щамповане и техниките в работилницата, включително поддръжка на детайла, ясни (и документирани) работни инструкции и подходящо обучение също играят роля.Богс добави, че все още получава обаждания за липсващи крепежни елементи и други проблеми в хардуерния отдел, много от които работят с надеждни, но много стари машини.
Тези машини може да са надеждни, но монтажът на оборудването не е за неквалифицирани и непрофесионалисти.Извикайте машината, която намери грешната дължина.Тази проста проверка предотвратява превръщането на малка грешка в голям проблем.
Фигура 5. Тази хардуерна преса има въртяща се маса със стоп и четири станции.Системата разполага и със специален наковален инструмент, който помага на оператора да достига до труднодостъпни места.Тук фитингите се вкарват точно под задния фланец.
Тим Хестън, старши редактор на The FABRICATOR, е в индустрията за производство на метали от 1998 г., започвайки кариерата си със списанието Welding Magazine на Американското дружество по заваряване.Оттогава обхваща всички процеси на производство на метали от щамповане, огъване и рязане до шлайфане и полиране.Той се присъединява към The FABRICATOR през октомври 2007 г.
FABRICATOR е водещото списание за производство и формоване на стомана в Северна Америка.Списанието публикува новини, технически статии и истории за успех, които позволяват на производителите да вършат работата си по-ефективно.FABRICATOR е в индустрията от 1970 г.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на FABRICATOR, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Дигиталното издание на The Tube & Pipe Journal вече е напълно достъпно, осигурявайки лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Получете пълен цифров достъп до STAMPING Journal, включващ най-новите технологии, най-добри практики и новини в индустрията за пазара на метално щамповане.
Сега с пълен цифров достъп до The Fabricator en Español имате лесен достъп до ценни индустриални ресурси.