Arròs.3. Una eina de canvi ràpid d'una sola peça, alimentada per tassa, emmagatzemada a l'armari esquerre, controla l'orientació i la separació de l'equip (assegura l'alineació i el posicionament correctes de l'equip).El gabinet dret conté diverses encluses i llançadores.
Ron Boggs, gerent de vendes i serveis d'Haeger North America, continua rebent trucades similars de fabricants durant la recuperació de la pandèmia del 2021.
"Ens van seguir dient:" Ei, ens falten fixacions", va dir Boggs."Resulta que això es va deure a un problema de personal".Quan les fàbriques contractaven nous empleats, sovint posaven davant de màquines persones sense experiència i sense qualificació per inserir equips.De vegades es perden els fermalls, de vegades es posen els fermalls equivocats.El client torna i finalitza la configuració.
A un alt nivell, la inserció de maquinari sembla ser una aplicació madura de la robòtica.Finalment, una planta podria tenir una automatització completa de perforació i conformació, incloses torretes, eliminació de peces i potser fins i tot flexió robòtica.Totes aquestes tecnologies donen servei a una gran part del sector de la instal·lació manual.Tenint tot això en compte, per què no posar un robot davant d'una màquina per instal·lar equips?
Durant els últims 20 anys, Boggs ha treballat amb moltes fàbriques utilitzant equips d'inserció robòtica.Més recentment, ell i el seu equip, inclòs l'enginyer en cap de Haeger, Sander van de Bor, han estat treballant per facilitar la integració dels cobots amb el procés d'inserció (vegeu la figura 1).
Tanmateix, tant Boggs com VanderBose subratllen que centrar-se únicament en la robòtica de vegades pot passar per alt el problema més gran d'inserir maquinari.Les operacions d'instal·lació fiables, automatitzades i flexibles requereixen molts elements bàsics, incloses la coherència i la flexibilitat del procés.
El vell va morir horriblement.Moltes persones apliquen aquest adagi a les premses de perforació mecàniques, però també s'aplica a les premses amb equips d'alimentació manual, principalment per la seva senzillesa.L'operador col·loca els elements de subjecció i les peces al suport inferior abans d'introduir-los manualment a la premsa.Va prémer el pedal.El perforador baixa, entra en contacte amb la peça i crea pressió per inserir l'equip.És bastant senzill, fins que alguna cosa va malament, és clar.
"Si l'operador no està prestant atenció, l'eina caurà i tocarà la peça de treball sense aplicar realment pressió", va dir van de Bor.Per què, què exactament?"Els equips antics no van rebre comentaris per error i l'operador realment no ho sabia".L'operari no podia mantenir el peu sobre els pedals durant tot el cicle, cosa que, al seu torn, podria provocar el funcionament del sistema de seguretat de la premsa."L'eina superior té sis volts, l'eina inferior està connectada a terra i la premsa ha de detectar la conductivitat abans que pugui generar pressió".
Les premses d'inserció més antigues també no tenen l'anomenada "finestra de tonatge", que és el rang de pressions dins del qual es pot inserir correctament l'equip.Les premses modernes poden sentir que aquesta pressió és massa baixa o massa alta.Com que les premses més antigues no tenen una finestra de tonatge, va explicar Boggs, els operadors de vegades ajusten la pressió ajustant una vàlvula per solucionar el problema."Algunes afinen massa aguts i altres massa baixes", va dir Boggs."L'ajust manual obre molta versatilitat.Si és massa baix, heu instal·lat el maquinari incorrectament"."Una pressió excessiva pot deformar la peça o el propi fixador".
"Les màquines més antigues tampoc tenien comptadors", afegeix van de Boer, "la qual cosa podria fer que els operadors perdessin els elements de subjecció".
Inserir maquinari manualment pot semblar fàcil, però el procés és difícil de solucionar.Per empitjorar les coses, les operacions de maquinari sovint es produeixen més tard en la cadena de valor, després que el buit s'ha omplert i format.Els problemes de l'equip poden causar estralls en el recobriment i el muntatge en pols, sovint perquè un operador conscienciat i diligent comet petits errors que es converteixen en maldecaps.
Figura 1. El cobot mostra la peça introduint l'equip a la premsa, que té quatre bols i quatre llançadores independents que alimenten l'equip a la premsa.Imatge: Hagrid
Amb els anys, la tecnologia d'inserció de maquinari ha resolt aquests maldecaps identificant i eliminant aquestes fonts de variabilitat.Els instal·ladors d'equips no haurien de ser la font de tants problemes només perquè perden una mica de focus al final del seu torn.
El primer pas per automatitzar la instal·lació dels accessoris, l'alimentació del bol (vegeu la fig. 2), elimina la part més tediosa del procés: agafar i col·locar els accessoris manualment a la peça.En una configuració tradicional d'alimentació superior, una premsa d'alimentació de tassa envia els elements de subjecció a una llançadora que alimenta el maquinari a l'eina superior.L'operador col·loca la peça a l'eina inferior (enclusa) i prem el pedal.El punxó es baixa amb pressió de buit per aixecar el maquinari fora de la llançadora, apropant el maquinari a la peça de treball.La premsa aplica pressió i el cicle es completa.
Sembla senzill, però si aprofundeixes, pots trobar algunes complexitats subtils.En primer lloc, l'equip s'ha d'introduir a l'espai de treball de manera controlada.Aquí és on entra en joc l'eina d'arrencada.L'eina consta de dos components.Un dedicat al posicionament garanteix que l'equip que surt del bol estigui col·locat correctament.L'altre garanteix la correcta segmentació, alineació i col·locació dels equips.Des d'allà, l'equip viatja a través d'una canonada fins a una llançadora que alimenta l'equip a l'eina superior.
Aquesta és la complicació: les eines d'alimentació automàtica (eines d'orientació i divisió i llançadores) s'han de substituir i mantenir en condicions de funcionament cada vegada que es canvia l'equip.Les diferents formes de maquinari afecten la manera com subministra energia a l'àrea de treball, de manera que les eines específiques del maquinari són només una realitat i no es poden dissenyar fora de l'equació.
Atès que l'operador davant de la premsa de tasses ja no passa temps recollint (possiblement baixant) i muntant l'equip, el temps entre insercions es redueix dràsticament.Però amb totes aquestes eines específiques del maquinari, el bol d'alimentació també afegeix capacitats de conversió.Les eines per a femelles autoajustables 832 no són adequades per a les femelles 632.
Per substituir l'antic alimentador de bols de dues peces, l'operador ha d'assegurar-se que l'eina d'orientació estigui correctament alineada amb l'eina dividida."També van haver de comprovar la vibració del bol, el temps de l'aire i la col·locació de la mànega", va dir Boggs."Han de comprovar l'alineació de la llançadora i el buit.En resum, l'operador ha de comprovar moltes alineacions per assegurar-se que l'eina funciona com hauria.
Els operadors de xapa sovint tenen requisits d'equip únics que poden ser deguts a problemes d'accés (inserció d'equips en espais reduïts), equips inusuals o tots dos.Aquest tipus d'instal·lació utilitza una eina d'una sola peça especialment dissenyada.A partir d'això, diu Boggs, finalment es va desenvolupar una eina tot en un per a una premsa de tassa estàndard.L'eina conté elements d'orientació i selecció (vegeu la figura 3).
"Està dissenyat per a canvis ràpids", diu van de Boer."Tots els paràmetres de control, inclosos l'aire i la vibració, el temps i tota la resta, estan controlats per l'ordinador, de manera que l'operador no necessita fer cap canvi ni ajust".
Amb l'ajuda de tacs, tot queda en una línia (vegeu fig. 4)."L'operador no s'ha de preocupar per l'alineació en convertir-se.Sempre s'anivella perquè tot es bloqueja al seu lloc", va dir Boggs."Les eines només estan posades."
Quan un operador col·loca una làmina sobre una premsa de ferreteria, alinea els forats amb una enclusa dissenyada per treballar amb elements de fixació d'un diàmetre determinat.El fet que els nous diàmetres requereixin noves eines d'enclusa ha provocat una producció en massa difícil al llarg dels anys.
Imagineu una fàbrica amb l'última tecnologia de tall i plegat, canvi ràpid d'eines automàtic, lots petits o fins i tot producció completa.A continuació, la peça entra a una inserció de maquinari i, si la peça requereix un tipus de maquinari diferent, l'operador passa a la producció en massa.Per exemple, poden inserir un lot de 50 peces, canviar les encluses i després inserir el nou maquinari als forats correctes.
Una premsa de maquinari amb una torreta canvia d'escenari.Els operadors ara poden inserir un tipus d'equip, girar la torreta i obrir un contenidor codificat per colors per acomodar un altre tipus d'equip, tot en una configuració (vegeu la figura 5).
"Depenent del nombre de peces que tinguis, és menys probable que perdis una connexió de maquinari", va dir van de Bor."Fes tota la secció en una sola passada perquè no et perdis cap pas al final".
La combinació d'alimentació de tassa i torreta en una premsa d'inserció pot fer que la manipulació del kit sigui una realitat al departament de maquinari.En una instal·lació típica, el fabricant assegura que el subministrament del bol és exclusiu d'equips grans normals i, a continuació, col·loca equips d'ús menys freqüent en contenidors codificats per colors prop de l'àrea de treball.Quan els operadors recullen una peça que requereix múltiples maquinari, comencen a connectar-la escoltant el so de la màquina (que indica que és el moment de fer un nou maquinari), girant la placa giratòria d'enclusa, visualitzant una imatge en 3D de la peça al controlador i després inserint la següent peça de maquinari.
Imagineu-vos un escenari en què un operador introdueixi una peça de l'equip una per una, utilitzant l'alimentació automàtica i girant la plataforma giratòria d'enclusa segons sigui necessari.A continuació, s'atura després que l'eina superior agafi la fixació d'autoalimentació de la llançadora i cau a la peça de treball de l'enclusa.El controlador advertirà a l'operador que els elements de fixació tenen una longitud incorrecta.
Com explica Boggs, "En el mode de configuració, la premsa baixa lentament el control lliscant i en registra la posició.Així, quan funciona a tota velocitat i l'aparell toca l'eina, el sistema assegura que la longitud de l'aparell coincideix amb la [[Tolerància] especificada. Les mesures fora de rang, massa llargs o massa curts, provocaran un error de longitud de fixació. Això es deu a la detecció de la fixació (sense buit a l'eina superior, generalment causada per errors d'alimentació de maquinari) i a una vàlvula d'ajustament manual de la finestra de tonatge provada.
"Les premses de maquinari amb autodiagnòstic poden ser un gran avantatge per als mòduls robòtics", va dir Boggs."En una configuració automatitzada, el robot mou el paper a la posició correcta i envia un senyal a la premsa, bàsicament dient:" Estic a la posició correcta, segueix endavant i comença la premsa".
La premsa de maquinari manté nets els passadors de l'enclusa (instal·lats als forats de la peça de xapa).El buit al punxó superior és normal, el que significa que hi ha elements de fixació.Sabent de tot això, la premsa va enviar un senyal al bot.
Com diu Boggs: "La màquina de premsa bàsicament ho mira tot i li diu al robot: "D'acord, estic bé".Inicia el cicle d'estampació, comprovant la presència dels elements de subjecció i la seva longitud correcta.Si el cicle s'ha completat, assegureu-vos que la pressió utilitzada per inserir el maquinari és correcta i, a continuació, envieu un senyal al robot que el cicle de premsa s'ha completat.El robot ho rep i sap que tot està net i pot moure la peça al següent forat.”
Totes aquestes comprovacions de màquines, originalment pensades per a operadors manuals, proporcionen efectivament una bona base per a una major automatització.Boggs i van de Boor descriuen millores addicionals, com ara certs dissenys que ajuden a evitar que les làmines s'enganxin a l'enclusa."De vegades, els elements de fixació s'enganxen després d'un cicle d'estampació", va dir Boggs."És un problema inherent quan estàs comprimint material.Quan s'enganxa a l'eina inferior, l'operador normalment pot girar una mica la peça de treball per treure-la".
Figura 4. Pern de llançadora amb passador.Un cop configurada, la llançadora alimenta l'equip a l'eina superior, que utilitza pressió de buit perquè l'equip es pugui assegurar i transportar a la peça de treball.L'enclusa (a baix a l'esquerra) es troba en una de les quatre torretes.
Malauradament, els robots no tenen les habilitats d'un operador humà."Així que ara hi ha dissenys de premsa que ajuden a treure peces de treball, ajuden a treure els elements de subjecció de l'eina, de manera que no s'enganxi després del cicle de premsa".
Algunes màquines tenen diferents profunditats de gola per ajudar el robot a maniobrar la peça dins i fora de l'àrea de treball.Les premses també poden incloure suports que ajuden els robots (i els operadors manuals, per tant) a posicionar de manera segura els seus llocs de treball.
En definitiva, la fiabilitat és clau.Els robots i els cobots poden formar part de la resposta, facilitant la seva integració."En l'àmbit dels robots col·laboratius, els venedors han fet grans avenços a l'hora de facilitar al màxim la seva integració amb les màquines", va dir Boggs, "i els fabricants de premses han fet un gran treball de desenvolupament per garantir que hi hagi el protocol de comunicació adequat".
Però les tècniques d'estampació i les tècniques de taller, inclòs el suport de la peça, les instruccions de treball clares (i documentades) i la formació adequada també tenen un paper important.Boggs va afegir que encara rep trucades sobre elements de fixació que falten i altres problemes al departament de maquinari, molts dels quals funcionen amb màquines fiables però molt antigues.
Aquestes màquines poden ser fiables, però la instal·lació de l'equip no és per a persones no qualificades ni professionals.Recordeu la màquina que va trobar la longitud incorrecta.Aquesta senzilla comprovació evita que un petit error es converteixi en un gran problema.
Figura 5. Aquesta premsa de ferreteria té una plataforma giratòria amb parada i quatre estacions.El sistema també disposa d'una eina especial d'enclusa que ajuda l'operador a arribar a llocs de difícil accés.Aquí els accessoris s'insereixen just a sota de la brida posterior.
Tim Heston, editor sènior de The FABRICATOR, ha estat a la indústria de la fabricació de metalls des de 1998, començant la seva carrera a la revista Welding de la American Welding Society.Des d'aleshores, ha cobert tots els processos de fabricació de metalls, des de l'estampació, el doblegat i el tall fins a la rectificació i el poliment.Es va incorporar a The FABRICATOR l'octubre de 2007.
FABRICATOR és la revista líder de fabricació i conformació d'acer d'Amèrica del Nord.La revista publica notícies, articles tècnics i casos d'èxit que permeten als fabricants fer la seva feina de manera més eficient.FABRICATOR ha estat en la indústria des de 1970.
Ara amb accés complet a l'edició digital de The FABRICATOR, accés fàcil a recursos valuosos de la indústria.
L'edició digital de The Tube & Pipe Journal és ara totalment accessible i ofereix un fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.
Aconsegueix accés digital complet a STAMPING Journal, que inclou les últimes tecnologies, les millors pràctiques i les notícies del sector per al mercat de l'estampació de metalls.
Ara, amb accés digital complet a The Fabricator en Español, teniu fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.