Riis.3. Vasakpoolses kapis hoitav ühes tükis tassist etteantav kiirvahetustööriist kontrollib seadmete orientatsiooni ja eraldamist (tagab seadmete õige joondamise ja positsioneerimise).Parempoolsesse kappi mahuvad erinevad alasid ja süstikud.
Haegeri Põhja-Ameerika müügi- ja teenindusjuht Ron Boggs saab 2021. aasta pandeemiast taastumise ajal tootjatelt jätkuvalt sarnaseid kõnesid.
"Nad ütlesid meile pidevalt: "Hei, meil on kinnitusdetailid puudu," ütles Boggs."Selgub, et selle põhjuseks oli personaliprobleem."Kui tehased palkasid uusi töötajaid, panid nad sageli kogenematuid ja oskusteta inimesi masinate ette, et seadmeid sisestada.Mõnikord tunnevad nad klambritest puudust, mõnikord panevad nad valed klambrid sisse.Klient naaseb ja viimistleb seaded.
Kõrgel tasemel näib riistvara sisestamine olevat robootika küps rakendus.Lõpuks võiks tehasel olla täielik mulgustamise ja vormimise automatiseerimine, sealhulgas tornid, osade eemaldamine ja võib-olla isegi robotpainutus.Kõik need tehnoloogiad teenindavad siis suurt osa käsitsi paigaldamise sektorist.Miks mitte panna kõike seda silmas pidades masina ette seadmete paigaldamiseks robot?
Viimase 20 aasta jooksul on Boggs töötanud paljude tehastega, kasutades robotsisestusseadmeid.Viimasel ajal on tema ja tema meeskond, sealhulgas Haegeri peainsener Sander van de Bor, töötanud selle nimel, et hõlbustada kobotide integreerimist sisestamisprotsessiga (vt joonis 1).
Siiski rõhutavad nii Boggs kui ka VanderBose, et ainult robootikale keskendumine võib mõnikord jätta tähelepanuta riistvara sisestamise suurema probleemi.Usaldusväärsed, automatiseeritud ja paindlikud paigaldustoimingud nõuavad paljusid ehitusplokke, sealhulgas protsessi järjepidevust ja paindlikkust.
Vanamees suri kohutavalt.Paljud inimesed rakendavad seda kõnekäänd mehaaniliste stantsimispresside kohta, kuid see kehtib ka käsitsi etteandeseadmetega presside kohta, peamiselt selle lihtsuse tõttu.Operaator asetab kinnitusdetailid ja osad alumisele toele enne nende käsitsi pressi sisestamist.Ta vajutas pedaali.Torustaja laskub alla, puutub kokku töödeldava detailiga ja tekitab survet seadme sisestamiseks.See on üsna lihtne – loomulikult seni, kuni midagi läheb valesti.
"Kui operaator ei pööra tähelepanu, kukub tööriist ja puudutab töödeldavat detaili ilma tegelikult survet avaldamata," ütles van de Bor.Miks, mida täpselt?"Vanadel seadmetel ei olnud kogemata tagasisidet ja operaator ei teadnud sellest tegelikult."Operaator ei suutnud kogu tsükli jooksul jalga pedaalidel hoida, mis omakorda võib viia pressi turvasüsteemi tööle."Ülemisel tööriistal on kuus volti, alumine tööriist on maandatud ja press peab enne survet tekitama juhtivust."
Vanematel sisestuspressidel puudub ka nn tonnaažiaken, mis on rõhkude vahemik, mille piires saab seadmeid õigesti sisestada.Kaasaegsed pressid võivad tunduda, et see rõhk on liiga madal või liiga kõrge.Kuna vanematel pressidel pole tonnaažiakent, selgitas Boggs, reguleerivad operaatorid mõnikord rõhku, reguleerides probleemi lahendamiseks ventiili."Mõned viisid on liiga kõrged ja mõned liiga madalad," ütles Boggs.“Käsitsi reguleerimine avab palju mitmekülgsust.Kui see on liiga madal, olete riistvara valesti installinud."Liigne surve võib tegelikult deformeerida osa või kinnitusvahendit ennast."
Van de Boer lisab, et ka vanematel masinatel ei olnud arvestit, mis võib põhjustada operaatoritel kinnitusdetailide kaotamist.
Riistvara käsitsi sisestamine võib tunduda lihtne, kuid protsessi on raske parandada.Asja teeb hullemaks see, et riistvaratoimingud toimuvad väärtusahelas sageli hiljem, pärast tühimiku täitmist ja moodustumist.Seadmeprobleemid võivad pulbervärvimise ja montaaži laastamistööd teha, sageli seetõttu, et kohusetundlik ja hoolas operaator teeb väikseid vigu, mis muutuvad peavaluks.
Joonis 1. Kobot näitab detaili sisestades seadmed pressi, millel on neli kaussi ja neli sõltumatut süstikut, mis söödavad seadmed pressi.Pilt: Hagrid
Aastate jooksul on riistvara sisestamise tehnoloogia need peavalud lahendanud, tuvastades ja kõrvaldades need varieeruvuse allikad.Seadmete paigaldajad ei tohiks olla nii paljude probleemide allikaks ainult seetõttu, et nad kaotavad oma vahetuse lõpus tähelepanu.
Liitmiku paigaldamise automatiseerimise esimene samm, kaussi etteandmine (vt joonis 2), välistab protsessi kõige tüütuima osa: liitmike käsitsi haaramise ja toorikule asetamise.Traditsioonilise ülemise etteandekonfiguratsiooni korral saadab tassi etteandepress kinnitusdetailid alla süstikusse, mis toidab riistvara ülemisse tööriista.Operaator asetab töödeldava detaili alumisele tööriistale (alasile) ja vajutab pedaali.Perforaator langetatakse vaakumsurve abil, et tõsta riistvara süstikust välja, tuues riistvara tooriku lähedale.Press avaldab survet ja tsükkel on lõppenud.
See tundub lihtne, kuid kui süveneda, võite leida mõningaid keerulisi.Esiteks tuleb seadmed kontrollitult tööruumi toita.Siin tuleb mängu alglaadimistööriist.Tööriist koosneb kahest komponendist.Positsioneerimisele pühendatud seade tagab, et kausist väljuv varustus on õigesti paigutatud.Teine tagab seadmete õige segmenteerimise, joondamise ja paigutuse.Sealt liiguvad seadmed toru kaudu süstikusse, mis toidab seadmed ülemisse tööriista.
Siin on tüsistus: automaatse söötmise tööriistad – orienteerimis- ja jaotustööriistad ning süstikud – tuleb välja vahetada ja töökorras hoida iga kord, kui seadmeid vahetatakse.Erinevad riistvara vormid mõjutavad seda, kuidas see tööpiirkonda toidab, nii et riistvarapõhised tööriistad on lihtsalt reaalsus ja neid ei saa võrrandist välja kujundada.
Kuna tassipressi ees olev operaator ei kuluta enam aega seadmete ülesvõtmisele (võimalik, et langetamisele) ja seadistamisele, väheneb vahetükkide vaheline aeg drastiliselt.Kuid kõigi nende riistvaraspetsiifiliste tööriistadega lisab söödakauss ka teisendusvõimalusi.Isepingutavate mutrite 832 tööriistad ei sobi mutritele 632.
Vana kaheosalise kausisööturi asendamiseks peab operaator tagama, et orientatsioonitööriist on poolitatud tööriistaga õigesti joondatud."Nad pidid kontrollima ka kausi vibratsiooni, õhu ajastust ja vooliku paigutust," ütles Boggs."Nad peavad kontrollima süstiku ja vaakumi joondamist.Lühidalt öeldes peab operaator kontrollima palju joondusi, et veenduda, et tööriist töötab nii nagu peab.
Lehtmetalli operaatoritel on sageli ainulaadsed nõuded seadmetele, mis võivad olla tingitud juurdepääsuprobleemidest (seadmete sisestamine kitsastesse kohtadesse), ebatavalistest seadmetest või mõlemast.Seda tüüpi paigaldamisel kasutatakse spetsiaalselt loodud ühes tükis tööriista.Selle põhjal, ütleb Boggs, töötati lõpuks välja kõik-ühes tööriist tavalise tassipressi jaoks.Tööriist sisaldab orientatsiooni- ja valikuelemente (vt joonis 3).
"See on loodud kiireks ümberlülitamiseks," ütleb van de Boer."Kõiki juhtimisparameetreid, sealhulgas õhku ja vibratsiooni, aega ja kõike muud, juhib arvuti, nii et operaator ei pea lülitusi ega seadistusi tegema."
Tüüblite abil jääb kõik ühte ritta (vt joon. 4).“Operaator ei pea teisendamisel joonduse pärast muretsema.See tasandub alati, sest kõik lukustub oma kohale, ”ütles Boggs."Tööriistad on lihtsalt kinni keeratud."
Kui operaator asetab lehe riistvarapressile, joondab ta augud alasiga, mis on ette nähtud töötama teatud läbimõõduga kinnitusdetailidega.Asjaolu, et uued diameetrid nõuavad uusi alasi tööriistu, on aastate jooksul põhjustanud raske masstootmise.
Kujutage ette tehast, kus on uusim lõikamis- ja painutustehnoloogia, kiire automaatne tööriistavahetus, väikesed partiid või isegi täielik tootmine.Seejärel läheb osa riistvara sisestusse ja kui osa nõuab teist tüüpi riistvara, liigub operaator masstootmise juurde.Näiteks võivad nad sisestada 50 tükist koosneva partii, vahetada alasid ja seejärel sisestada uue riistvara õigetesse aukudesse.
Torniga riistvarapress muudab stseeni.Operaatorid saavad nüüd sisestada ühte tüüpi seadmeid, pöörata torni ja avada värvikoodiga konteineri, et mahutada teist tüüpi seadmeid, kõik ühes seadistusega (vt joonis 5).
"Sõltuvalt teie osade arvust on teil vähem tõenäoline, et riistvaraühendus vahele jääb," ütles van de Bor."Te teete kogu lõigu ühe läbimisega, et te ei jätaks lõpus ühtegi sammu vahele."
Tassi etteande ja sisestuspressil oleva torni kombinatsioon võib muuta komplektide käsitsemise riistvaraosakonnas reaalsuseks.Tüüpilise paigalduse korral tagab tootja, et kaussi tarnimine on eksklusiivne tavalistele suurtele seadmetele, ja asetab harvemini kasutatavad seadmed tööala lähedusse värvikoodiga konteineritesse.Kui operaatorid võtavad kätte osa, mis nõuab mitut riistvara, hakkavad nad selle ühendama, kuulates masina piiksu (mis näitab, et on aeg uue riistvara hankimiseks), pöörates alasi plaadimängijat, vaadates osa 3D-pilti kontrolleril ja seejärel sisestades järgmise riistvaraosa.
Kujutage ette stsenaariumi, kus operaator sisestab ühe seadme ükshaaval, kasutades automaatset söötmist ja pöörates alasi pöördlauda vastavalt vajadusele.Seejärel peatub see pärast seda, kui ülemine tööriist haarab süstiku küljest isesöötva kinnitusdetaili ja kukub alasil olevale toorikule.Kontroller hoiatab operaatorit, et kinnitusdetailid on vale pikkusega.
Nagu Boggs selgitab: "Seadistusrežiimis langetab press aeglaselt liugurit ja salvestab selle asukoha.Seega, kui see töötab täiskiirusel ja seade puudutab tööriista, tagab süsteem, et kinnituse pikkus vastab määratud [[Tolerants] Mõõtmised väljaspool, liiga pikad või liiga lühikesed, põhjustab kinnitusvahendi pikkuse vea. See on tingitud kinnitusdetailide tuvastamisest (ülemises tööriistas pole vaakumit, mis on tavaliselt põhjustatud riistvara etteande vigadest) ja operaatori tonnaaži reguleerimine, klapi jälgimise ja hoolduse süsteem.
"Enesediagnostikaga riistvarapressid võivad olla robotmoodulite jaoks tohutu eelis," ütles Boggs."Automaatse seadistuse korral liigutab robot paberi õigesse asendisse ja saadab ajakirjandusele signaali, öeldes sisuliselt: "Olen õiges asendis, jätkake ja käivitage press."
Riistvarapress hoiab alasi tihvtid (paigaldatud lehtmetallist tooriku aukudesse) puhtad.Vaakum ülemises augus on normaalne, mis tähendab, et seal on kinnitusdetailid.Seda kõike teades saatis ajakirjandus robotile signaali.
Nagu Boggs ütleb: "Põhimõtteliselt vaatab pressmasin kõike ja ütleb robotile: "OK, minuga on kõik korras."See käivitab tembeldamistsükli, kontrollides kinnitusdetailide olemasolu ja nende õiget pikkust.Kui tsükkel on lõppenud, veenduge, et riistvara sisestamiseks kasutatud rõhk on õige, seejärel saatke robotile signaal, et pressimistsükkel on lõppenud.Robot võtab selle vastu ja teab, et kõik on puhas ning suudab töödeldava detaili järgmisse auku liigutada.”
Kõik need masinakontrollid, mis olid algselt mõeldud käsitsi operaatoritele, annavad tõhusa aluse edasiseks automatiseerimiseks.Boggs ja van de Boor kirjeldavad täiendavaid täiustusi, näiteks teatud kujundusi, mis aitavad vältida lehtede alasi külge kleepumist."Mõnikord kleepuvad kinnitusdetailid pärast tembeldamistsüklit," ütles Boggs."See on materjali kokkupressimisel omane probleem.Kui see alumisse tööriista kinni jääb, saab operaator tavaliselt töödeldavat detaili pisut pöörata, et see välja saada.
Joonis 4. Tüüblitihvtiga süstikpolt.Pärast seadistamist suunab süstik seadme ülemisele tööriistale, mis kasutab vaakumrõhku, et seadet saaks kinnitada ja töödeldavale detailile transportida.Alasi (all vasakul) asub ühel neljast tornist.
Kahjuks pole robotitel inimoperaatori oskusi."Nüüd on olemas presskonstruktsioonid, mis aitavad töödeldavaid detaile eemaldada ja kinnitusdetailid tööriistast välja lükata, nii et pärast pressimistsüklit ei tekiks kleepumist."
Mõnel masinal on erinev kõri sügavus, mis aitab robotil töödeldavat detaili tööpiirkonda sisse ja sealt välja manööverdada.Pressid võivad sisaldada ka tugesid, mis aitavad robotitel (ja käsitsi operaatoritel) oma töökohad kindlalt positsioneerida.
Lõppkokkuvõttes on usaldusväärsus võtmetähtsusega.Robotid ja kobotid võivad olla osa vastusest, muutes nende integreerimise lihtsamaks."Koostöörobotite valdkonnas on müüjad teinud suuri edusamme nende integreerimise masinatega võimalikult lihtsaks muutmisel," ütles Boggs, "ja pressitootjad on teinud palju arendustööd, et tagada õige sideprotokolli olemasolu."
Kuid oma osa mängivad ka tembeldamistehnikad ja töökoja tehnikad, sealhulgas tooriku tugi, selged (ja dokumenteeritud) tööjuhised ning nõuetekohane väljaõpe.Boggs lisas, et ta saab endiselt kõnesid puuduvate kinnitusdetailide ja muude riistvaraosakonna probleemide kohta, millest paljud töötavad töökindlate, kuid väga vanade masinatega.
Need masinad võivad olla töökindlad, kuid seadmete paigaldamine ei ole asjatundmatute ja ebaprofessionaalsete jaoks.Tuletage meelde masin, mis leidis vale pikkuse.See lihtne kontroll hoiab ära väikese vea muutumise suureks probleemiks.
Joonis 5. Sellel riistvarapressil on peatusega pöördlaud ja neli jaama.Süsteemil on ka spetsiaalne alasi tööriist, mis aitab operaatoril jõuda raskesti ligipääsetavatesse kohtadesse.Siin sisestatakse liitmikud vahetult tagaääriku alla.
Tim Heston, ajakirja The FABRICATOR vanemtoimetaja, on metallitootmistööstuses töötanud alates 1998. aastast, alustades oma karjääri American Welding Society's Welding Magazine'iga.Sellest ajast alates on see hõlmanud kõiki metalli valmistamise protsesse alates stantsimisest, painutamisest ja lõikamisest kuni lihvimise ja poleerimiseni.Ta liitus The FABRICATORiga 2007. aasta oktoobris.
FABRICATOR on Põhja-Ameerika juhtiv terase valmistamise ja vormimise ajakiri.Ajakiri avaldab uudiseid, tehnikaartikleid ja edulugusid, mis võimaldavad tootjatel oma tööd tõhusamalt teha.FABRICATOR on selles valdkonnas tegutsenud alates 1970. aastast.
Nüüd täielik juurdepääs FABRICATOR digitaalsele väljaandele, lihtne juurdepääs väärtuslikele tööstusressurssidele.
The Tube & Pipe Journali digitaalne väljaanne on nüüd täielikult juurdepääsetav, pakkudes hõlpsat juurdepääsu väärtuslikele tööstusressurssidele.
Hankige täielik digitaalne juurdepääs ajakirjale STAMPING Journal, mis sisaldab uusimat tehnoloogiat, parimaid tavasid ja tööstuse uudiseid metallistantsimise turu jaoks.
Nüüd, kui teil on täielik digitaalne juurdepääs teenusele The Fabricator en Español, on teil lihtne juurdepääs väärtuslikele tööstusressurssidele.