Bugas. 3. Usa ka one-piece, cup-fed, quick-change tool nga gitipigan sa wala nga kabinet ang nagkontrol sa oryentasyon ug pagbulag sa kagamitan (nagsiguro sa hustong paglinya ug pagposisyon sa kagamitan). Ang tuo nga kabinet nagkupot sa lain-laing mga anvil ug shuttle.
Si Ron Boggs, sales ug service manager sa Haeger North America, padayon nga nakadawat og susamang mga tawag gikan sa mga tiggama atol sa pagbangon gikan sa pandemya sa 2021.
“Sige ra silag ingon namo, 'Uy, kulang mig mga fastener,'” matod ni Boggs. “Nahitabo nga tungod diay ni sa problema sa staffing.” Kon mo-hire og bag-ong mga empleyado ang mga pabrika, kasagaran mobutang silag mga walay kasinatian ug walay kahanas nga mga tawo atubangan sa mga makina aron isal-ot ang mga kagamitan. Usahay dili nila ma-access ang mga clasps, usahay sayop ang ilang pagkabutang sa mga clasps. Mobalik ang kliyente ug mo-finalize sa mga setting.
Sa taas nga lebel, ang pagsal-ot sa hardware daw usa ka hamtong nga aplikasyon sa robotics. Sa ngadto-ngadto, ang usa ka planta mahimong adunay hingpit nga automation sa pagsuntok ug pagporma, lakip ang mga turret, pagtangtang sa bahin, ug tingali bisan ang robotic bending. Kining tanan nga mga teknolohiya nagsilbi sa dakong bahin sa sektor sa manual nga pag-instalar. Uban niining tanan sa hunahuna, nganong dili ibutang ang usa ka robot sa atubangan sa usa ka makina aron mag-instalar sa kagamitan?
Sulod sa miaging 20 ka tuig, si Boggs nakatrabaho na sa daghang mga pabrika gamit ang mga kagamitan sa pagsal-ot og robot. Bag-ohay lang, siya ug ang iyang team, lakip si Haeger Chief Engineer Sander van de Bor, nagtrabaho aron mas sayon ​​ang pag-integrate sa mga cobot sa proseso sa pagsal-ot (tan-awa ang Figure 1).
Apan, parehong gipasiugda nila ni Boggs ug VanderBose nga ang pag-focus lamang sa robotics usahay makabalda sa mas dako nga problema sa pagsal-ot og hardware. Ang kasaligan, awtomatiko, ug flexible nga mga operasyon sa pag-instalar nanginahanglan og daghang mga bloke sa pagtukod, lakip ang makanunayon ug flexible nga proseso.
Ang tigulang namatay nga makalilisang. Daghang mga tawo ang naggamit niini nga panultihon sa mga mekanikal nga punch press, apan magamit usab kini sa mga press nga adunay manual feed equipment, labi na tungod sa kayano niini. Ang operator nagbutang sa mga fastener ug mga piyesa sa ubos nga suporta sa dili pa kini mano-mano nga isulod sa press. Iyang gipindot ang pedal. Ang piercer manaog, mokontak sa workpiece ug maghimo og pressure aron isulod ang kagamitan. Sayon ra kini - hangtod nga adunay dili maayo nga mahitabo, siyempre.
“Kon ang operator dili magtagad, ang himan mahulog ug mohikap sa workpiece nga wala gyud magbutang og pressure,” matod ni van de Bor. Ngano man gyud? “Ang daan nga kagamitan walay feedback nga sayop ug ang operator wala gyud masayod bahin niini.” Dili makapadayon ang operator sa pag-itsa sa mga pedal sa tibuok siklo, nga, sa baylo, mahimong mosangpot sa pag-operate sa safety system sa press. “Ang ibabaw nga himan adunay unom ka volts, ang ubos nga himan gi-ground, ug ang press kinahanglan nga makamatikod sa conductivity sa dili pa kini makapataas og pressure.”
Ang mga daan nga insert press kulang usab sa gitawag nga "tonnage window", nga mao ang range sa pressure diin ang kagamitan mahimong masulod sa husto. Ang mga modernong press mahimong mobati nga kini nga pressure ubos ra kaayo o taas ra kaayo. Tungod kay ang mga daan nga press walay tonnage window, gipasabut ni Boggs, ang mga operator usahay mag-adjust sa pressure pinaagi sa pag-adjust sa balbula aron ayuhon ang problema. "Ang uban nag-tune nga taas ra kaayo ug ang uban nag-tune nga ubos ra kaayo," ingon ni Boggs. "Ang manual nga pag-adjust nagbukas sa daghang versatility. Kung kini ubos ra kaayo, na-install nimo ang hardware sa sayop nga paagi." "Ang sobra nga pressure mahimo gyud nga ma-deform ang bahin o ang fastener mismo."
“Ang mga daang makina wala usab mga metro,” dugang ni van de Boer, “nga mahimong hinungdan sa pagkawala sa mga fastener sa mga operator.”
Ang pagsal-ot og hardware nga mano-mano daw sayon ​​ra, apan ang proseso lisod ayohon. Aron mas mograbe pa ang sitwasyon, ang mga operasyon sa hardware kasagarang mahitabo sa ulahi nga bahin sa value chain, human mapuno ug maporma ang kal-ang. Ang mga problema sa kagamitan mahimong makadaot sa powder coating ug assembly, kasagaran tungod kay ang usa ka mabinantayon ug makugihon nga operator makahimo og gagmay nga mga sayop nga mahimong labad sa ulo.
Hulagway 1. Ang cobot nagpakita sa parte pinaagi sa pagsulod sa kagamitan ngadto sa press, nga adunay upat ka panaksan ug upat ka independente nga shuttle nga nagpakaon sa kagamitan ngadto sa press. Hulagway: Hagrid
Sulod sa mga katuigan, ang teknolohiya sa pagsal-ot og hardware nakasulbad niining mga labad sa ulo pinaagi sa pag-ila ug pagwagtang niining mga tinubdan sa pagkalainlain. Ang mga installer sa kagamitan dili angay nga mahimong tinubdan sa daghang mga problema tungod lang kay mawad-an sila og gamay nga pokus sa katapusan sa ilang shift.
Ang unang lakang sa pag-automate sa pag-instalar sa fitting, ang bowl feeding (tan-awa ang fig. 2), nagwagtang sa labing makalaay nga bahin sa proseso: mano-mano nga pagkupot ug pagbutang sa mga fitting sa workpiece. Sa tradisyonal nga top feed configuration, ang cup feed press magpadala sa mga fastener paubos ngadto sa usa ka shuttle nga mopakaon sa hardware ngadto sa top tool. Ibutang sa operator ang workpiece sa ubos nga tool (anvil) ug pug-on ang pedal. Ang punch ipaubos gamit ang vacuum pressure aron ipataas ang hardware gikan sa shuttle, nga magdala sa hardware duol sa workpiece. Ang press mogamit og pressure ug ang cycle makompleto.
Murag sayon ​​ra, apan kon imong tun-an pag-ayo, makit-an nimo ang pipila ka gagmay nga mga kakomplikado. Una, ang kagamitan kinahanglan nga isulod sa workspace sa kontrolado nga paagi. Dinhi na gamiton ang bootstrap tool. Ang himan gilangkoban sa duha ka sangkap. Ang usa nga gipahinungod sa pagposisyon nagsiguro nga ang kagamitan nga mogawas sa panaksan napahimutang sa husto. Ang lain nagsiguro sa husto nga pagbahinbahin, pag-align, ug pagbutang sa kagamitan. Gikan didto, ang kagamitan moagi sa usa ka tubo padulong sa usa ka shuttle nga mopasulod sa kagamitan ngadto sa ibabaw nga himan.
Ania ang komplikasyon: Ang mga himan sa autofeed—mga himan sa orientation ug division, ug mga shuttle—kinahanglan nga ilisan ug imentinar nga maayo ang pagtrabaho matag higayon nga ilisan ang kagamitan. Ang lainlaing mga porma sa hardware makaapekto sa kung giunsa kini paghatag og kuryente sa lugar nga gitrabahuan, busa ang mga himan nga espesipiko sa hardware usa ka realidad ug dili mahimong idisenyo nga wala sa ekwasyon.
Tungod kay ang operator nga naa sa atubangan sa cup press dili na mogugol ug oras sa pagpunit (posible sa pagpaubos) ug pag-set up sa kagamitan, ang oras tali sa mga insert mikunhod pag-ayo. Apan uban niining tanan nga mga himan nga espesipiko sa hardware, ang feed bowl nagdugang usab sa mga kapabilidad sa pagkakabig. Ang mga himan alang sa self-tightening nuts 832 dili angay alang sa mga nuts 632.
Aron ilisan ang daan nga two-piece bowl feeder, kinahanglan sigurohon sa operator nga ang orientation tool husto nga naa sa split tool. "Kinahanglan usab nila nga susihon ang vibration sa bowl, air timing ug hose placement," ingon ni Boggs. "Kinahanglan nilang susihon ang shuttle ug vacuum alignment. Sa laktod nga pagkasulti, kinahanglan nga susihon sa operator ang daghang mga alignment aron masiguro nga ang himan molihok sama sa kinahanglan niini."
Ang mga operator sa sheet metal kasagaran adunay talagsaon nga mga kinahanglanon sa kagamitan nga mahimong tungod sa mga isyu sa pag-access (pagsulod sa kagamitan sa pig-ot nga mga wanang), dili kasagaran nga kagamitan, o pareho. Kini nga klase sa instalasyon naggamit usa ka espesyal nga gidisenyo nga usa ka piraso nga himan. Base niini, matod ni Boggs, usa ka all-in-one nga himan alang sa usa ka standard nga cup press ang sa kadugayan naugmad. Ang himan adunay mga elemento sa oryentasyon ug pagpili (tan-awa ang Fig. 3).
“Gidisenyo kini para sa dali nga pag-ilis,” matod ni van de Boer. “Ang tanang mga parametro sa pagkontrol, lakip ang hangin ug pagkurog, oras ug uban pa, gikontrol sa kompyuter, busa ang operator dili kinahanglan nga mohimo og bisan unsang pag-ilis o pag-adjust.”
Uban sa tabang sa mga dowel, ang tanan magpabilin sa usa ka linya (tan-awa ang fig. 4). “Dili kinahanglan mabalaka ang operator bahin sa pag-align kung mag-convert. Kanunay kini nga mo-level out tungod kay ang tanan maka-lock sa lugar,” ingon ni Boggs. “Ang mga himan gi-screw lang.”
Kon ang operator mobutang og sheet sa hardware press, ilang i-line up ang mga lungag gamit ang anvil nga gidisenyo aron mogana gamit ang mga fastener nga adunay piho nga diametro. Ang kamatuoran nga ang bag-ong mga diametro nanginahanglan og bag-ong mga himan sa anvil misangpot sa pipila ka lisod nga mass production sa daghang katuigan.
Handurawa ang usa ka pabrika nga adunay pinakabag-o nga teknolohiya sa pagputol ug pagduko, paspas nga awtomatikong pag-ilis sa himan, gagmay nga mga batch o bisan kompleto nga produksiyon. Ang piyesa dayon ibutang sa usa ka hardware insert, ug kung ang piyesa nanginahanglan usa ka lahi nga klase sa hardware, ang operator mobalhin sa mass production. Pananglitan, mahimo nilang isal-ot ang usa ka batch nga 50 ka piraso, ilisan ang mga anvil, ug dayon isal-ot ang bag-ong hardware sa husto nga mga lungag.
Ang usa ka hardware press nga adunay turret nakapausab sa talan-awon. Ang mga operator karon makasal-ot na og usa ka klase sa kagamitan, makapalibot sa turret, ug makaabli og color-coded nga sudlanan aron ma-accommodate ang laing klase sa kagamitan, tanan sa usa ka setup (tan-awa ang Figure 5).
“Depende sa gidaghanon sa mga piyesa nga naa nimo, dili kaayo ka masipyat sa koneksyon sa hardware,” matod ni van de Bor. “Buhaton nimo ang tibuok seksyon sa usa lang ka lakang aron dili ka masipyat sa usa ka lakang sa katapusan.”
Ang kombinasyon sa cup feed ug turret sa usa ka insert press makahimo sa pagdumala sa kit nga usa ka realidad sa departamento sa hardware. Sa usa ka tipikal nga instalasyon, gisiguro sa tiggama nga ang suplay sa bowl eksklusibo sa normal nga dagkong kagamitan, ug dayon ibutang ang dili kanunay gamiton nga kagamitan sa mga sudlanan nga adunay kolor duol sa lugar sa trabahoan. Kung ang mga operator mokuha og usa ka bahin nga nanginahanglan daghang hardware, magsugod sila sa pagsaksak niini pinaagi sa pagpamati sa beep sa makina (nga nagpakita nga panahon na alang sa bag-ong hardware), pagtuyok sa anvil turntable, pagtan-aw sa 3D nga imahe sa bahin sa controller, ug dayon pagsal-ot sa sunod nga bahin sa hardware.
Handurawa ang usa ka senaryo diin ang usa ka operator mosal-ot og usa ka piraso sa kagamitan usa-usa, gamit ang auto feed ug i-rotate ang anvil turntable kon gikinahanglan. Unya mohunong kini human ang ibabaw nga himan mokuha sa self-feeding fastener gikan sa shuttle ug mahulog sa workpiece sa anvil. Ang controller mopasidaan sa operator nga ang mga fastener dili sakto ang gitas-on.
Sama sa gipasabot ni Boggs, “Sa set-up mode, hinayhinay nga ipaubos sa press ang slider ug irekord ang posisyon niini. Mao nga kung kini nagdagan sa full speed ug ang fixture makahikap sa tool, gisiguro sa sistema nga ang gitas-on sa fixture mohaom sa gitakdang [[Tolerance]]. Ang mga sukod nga wala sa range, taas kaayo, o mubo kaayo, hinungdan sa fastener length error. Kini tungod sa fastener detection (walay vacuum sa ibabaw nga tool, kasagaran tungod sa hardware feed errors) ug tonnage window monitoring ug maintenance (imbes nga ang operator ang mano-mano nga mo-adjust sa balbula) makamugna og napamatud-an nga kasaligan nga automation system.
“Ang mga hardware press nga adunay self-diagnosis mahimong usa ka dako nga bentaha alang sa mga robotic module,” miingon si Boggs. “Sa usa ka automated setup, ang robot mobalhin sa papel ngadto sa husto nga posisyon ug magpadala og signal sa press, nga sa panguna nag-ingon, 'Naa ko sa husto nga posisyon, sige ug sugdi ang press.'”
Ang hardware press nagmintinar sa kalimpyo sa mga anvil pin (nga gibutang sa mga buho sa sheet metal workpiece). Normal ang vacuum sa ibabaw nga punch, nga nagpasabot nga adunay mga fastener. Kay nasayod niini tanan, ang press nagpadala og signal sa bot.
Sama sa giingon ni Boggs, “Ang makina sa pag-imprinta motan-aw sa tanan ug moingon sa robot, 'OK, maayo ra ko.' Gisugdan niini ang siklo sa pag-imprinta, nga gisusi ang presensya sa mga fastener ug ang ilang husto nga gitas-on. Kung nahuman na ang siklo, siguroha nga ang presyur nga gigamit sa pagsulod sa hardware husto, dayon magpadala usa ka signal sa robot nga nahuman na ang siklo sa pag-imprinta. Ang robot makadawat niini ug nahibal-an nga ang tanan limpyo ug mahimo’g ibalhin ang workpiece sa sunod nga lungag. ”
Kining tanan nga mga pagsusi sa makina, nga orihinal nga gituyo alang sa mga manwal nga operator, epektibong naghatag ug maayong basehan alang sa dugang nga automation. Gihulagway nila ni Boggs ug van de Boor ang dugang nga mga pag-uswag sama sa pipila ka mga disenyo nga makatabang sa pagpugong sa mga sheet nga motapot sa anvil. "Usahay ang mga fastener motapot human sa usa ka stamping cycle," ingon ni Boggs. "Kini usa ka kinaiyanhon nga problema kung imong gi-compress ang materyal. Kung kini mosapot sa ilawom nga himan, ang operator kasagaran makabaliktad gamay sa workpiece aron makuha kini."
Hulagway 4. Bolt sa shuttle nga adunay dowel pin. Kung na-set up na, ang shuttle mo-feed sa kagamitan ngadto sa ibabaw nga himan, nga mogamit og vacuum pressure aron ang kagamitan ma-secure ug madala ngadto sa workpiece. Ang anvil (ubos nga wala) nahimutang sa usa sa upat ka turret.
Ikasubo, ang mga robot walay kahanas sa usa ka tawo nga operator. “Mao nga karon adunay mga disenyo sa press nga makatabang sa pagtangtang sa mga workpiece, makatabang sa pagduso sa mga fastener gikan sa himan, aron walay motapot human sa siklo sa press.”
Ang ubang mga makina adunay lain-laing giladmon sa tutunlan aron matabangan ang robot nga maniobrahon ang workpiece pasulod ug gawas sa lugar nga gitrabahuan. Ang mga press mahimo usab nga maglakip sa mga suporta nga makatabang sa mga robot (ug mga manual operator) nga luwas nga iposisyon ang ilang mga trabaho.
Sa katapusan, ang kasaligan mao ang yawe. Ang mga robot ug cobot mahimong kabahin sa tubag, nga makapahimo kanila nga mas sayon ​​i-integrate. "Sa natad sa mga collaborative robot, ang mga vendor nakahimo og dakong mga lakang sa paghimo niini nga sayon ​​kutob sa mahimo nga i-integrate kini sa mga makina," miingon si Boggs, "ug ang mga tiggama og press nakahimo og daghang trabaho sa pagpalambo aron masiguro nga ang husto nga protocol sa komunikasyon anaa sa lugar."
Apan ang mga teknik sa pag-stamping ug mga teknik sa workshop, lakip ang suporta sa workpiece, klaro (ug dokumentado) nga mga instruksyon sa trabaho, ug hustong pagbansay adunay papel usab. Dugang ni Boggs nga nakadawat gihapon siya og mga tawag bahin sa nawala nga mga fastener ug uban pang mga problema sa departamento sa hardware, nga kadaghanan niini nagtrabaho gamit ang kasaligan apan karaan na kaayo nga mga makina.
Kining mga makina mahimong kasaligan, apan ang pag-instalar sa kagamitan dili para sa mga walay kahanas ug dili propesyonal. Ibalik ang makina nga nakakita sa sayop nga gitas-on. Kining yano nga pagsusi makapugong sa gamay nga sayop nga mahimong dakong problema.
Hulagway 5. Kini nga hardware press adunay turntable nga may stop ug upat ka estasyon. Ang sistema adunay usab espesyal nga himan sa anvil nga makatabang sa operator sa pag-abot sa mga lugar nga lisod maabot. Dinhi ang mga fitting gisulod sa ubos sa likod nga flange.
Si Tim Heston, Senior Editor sa The FABRICATOR, anaa na sa industriya sa paggama og metal sukad pa niadtong 1998, nagsugod sa iyang karera sa Welding Magazine sa American Welding Society. Sukad niadto, nasakup niini ang tanang proseso sa paggama og metal gikan sa pag-stamp, pagduko ug pagputol hangtod sa paggaling ug pagpasinaw. Miapil siya sa The FABRICATOR niadtong Oktubre 2007.
Ang FABRICATOR mao ang nanguna nga magasin sa paggama ug pagporma og asero sa Amihanang Amerika. Ang magasin nagpatik og mga balita, teknikal nga artikulo, ug mga istorya sa kalampusan nga makapahimo sa mga tiggama sa pagbuhat sa ilang trabaho nga mas episyente. Ang FABRICATOR anaa na sa industriya sukad pa niadtong 1970.
Karon nga adunay hingpit nga access sa The FABRICATOR digital edition, dali nga access sa bililhong mga kapanguhaan sa industriya.
Ang digital nga edisyon sa The Tube & Pipe Journal hingpit na nga ma-access, nga naghatag ug dali nga pag-access sa bililhong mga kapanguhaan sa industriya.
Pagkuha og kompletong digital access sa STAMPING Journal, nga nagpakita sa pinakabag-ong teknolohiya, labing maayong mga pamaagi, ug balita sa industriya para sa merkado sa metal stamping.
Karon nga adunay hingpit nga digital nga pag-access sa The Fabricator en Español, dali ra nimo nga ma-access ang bililhong mga kapanguhaan sa industriya.