Kuva. 3. Vasemmassa kaapissa säilytettävä yksiosainen, kuppisyöttöinen, pikavaihtotyökalu ohjaa laitteiden suuntausta ja erottelua (varmistaa laitteiden oikean kohdistuksen ja sijoittelun). Oikeassa kaapissa on erilaisia ​​alasimia ja sukkuloita.
Haeger North American myynti- ja huoltopäällikkö Ron Boggs saa edelleen vastaavia puheluita valmistajilta vuoden 2021 pandemian jälkeisen toipumisen aikana.
”He sanoivat meille jatkuvasti: ’Hei, meiltä puuttuu kiinnikkeitä’”, Boggs sanoi. ”Kävi ilmi, että tämä johtui henkilöstöongelmasta.” Kun tehtaat palkkasivat uusia työntekijöitä, he usein laittoivat koneiden eteen koneita asentamaan laitteita. Joskus heiltä puuttuu lukkoja, joskus he laittavat väärät lukkoja. Asiakas palaa ja viimeistelee asetukset.
Korkeammalla tasolla laitteiston asennus näyttää olevan robotiikan kypsä sovellus. Lopulta tehtaalla voisi olla täydellinen lävistys- ja muovausautomaatio, mukaan lukien tornit, osien poisto ja ehkä jopa robottisärmäys. Kaikki nämä teknologiat palvelevat sitten suurta osaa manuaalisen asennuksen sektorista. Kaiken tämän mielessä pitäen, miksi ei laitettaisi robottia koneen eteen asentamaan laitteita?
Viimeisten 20 vuoden aikana Boggs on työskennellyt monien tehtaiden kanssa, jotka käyttävät robottipohjaisia ​​syöttölaitteita. Viime aikoina hän ja hänen tiiminsä, mukaan lukien Haegerin pääinsinööri Sander van de Bor, ovat työskennelleet helpottaakseen yhteistyörobottien integrointia syöttöprosessiin (katso kuva 1).
Sekä Boggs että VanderBose kuitenkin korostavat, että keskittyminen pelkästään robotiikkaan voi joskus jättää huomiotta laitteiston asennuksen suuremman ongelman. Luotettavat, automatisoidut ja joustavat asennustoiminnot vaativat monia rakennuspalikoita, kuten prosessin johdonmukaisuutta ja joustavuutta.
Vanha mies kuoli hirvittävästi. Monet ihmiset soveltavat tätä sanontaa mekaanisiin lävistyspuristimiin, mutta se pätee myös käsinsyöttölaitteilla varustettuihin puristimiin, pääasiassa yksinkertaisuutensa vuoksi. Käyttäjä asettaa kiinnittimet ja osat pohjatuelle ennen kuin asettaa ne manuaalisesti puristimeen. Hän painoi poljinta. Lävistyslaite laskeutuu, koskettaa työkappaletta ja luo paineen laitteen asettamiseksi. Se on melko yksinkertaista – kunnes jokin menee pieleen, tietenkin.
”Jos käyttäjä ei ole tarkkaavainen, työkalu putoaa ja koskettaa työkappaletta ilman, että se todellisuudessa painaa sitä”, van de Bor sanoi. Miksi, mitä tarkalleen ottaen? ”Vanhassa laitteessa ei ollut vahingossa takaisinkytkentää, eikä käyttäjä oikeastaan ​​tiennyt siitä.” Käyttäjä ei pystynyt pitämään jalkaansa polkimilla koko työkierron ajan, mikä puolestaan ​​saattoi johtaa puristimen turvajärjestelmän toimintaan. ”Ylätyökalussa on kuusi volttia, alatyökalu on maadoitettu, ja puristimen on tunnistettava johtavuus ennen kuin se voi muodostaa painetta.”
Vanhemmista inserttipuristimista puuttuu myös niin sanottu ”tonnimääräikkuna”, joka tarkoittaa painealuetta, jonka sisällä laite voidaan asentaa oikein. Nykyaikaiset puristimet saattavat tuntea tämän paineen liian matalaksi tai liian korkeaksi. Koska vanhemmissa puristimissa ei ole tonnimääräikkunaa, Boggs selitti, että käyttäjät säätävät painetta joskus venttiiliä säätämällä ongelman ratkaisemiseksi. ”Jotkut virittävät paineen liian korkeaksi ja toiset liian matalaksi”, Boggs sanoi. ”Manuaalinen säätö avaa paljon joustavuutta. Jos se on liian matala, olet asentanut laitteiston väärin.” ”Liiallinen paine voi itse asiassa muuttaa osan tai itse kiinnittimen muotoaan.”
”Vanhemmissa koneissa ei myöskään ollut mittareita”, van de Boer lisää, ”mikä saattoi aiheuttaa kiinnittimien hukkaamista.”
Raudan asentaminen manuaalisesti saattaa vaikuttaa helpolta, mutta prosessia on vaikea korjata. Asiaa pahentaa se, että rautaosien asennus tapahtuu usein myöhemmin arvoketjussa, sen jälkeen, kun aukko on täytetty ja muotoiltu. Laitteiston ongelmat voivat aiheuttaa tuhoa pulverimaalauksessa ja kokoonpanossa, usein siksi, että tunnollinen ja huolellinen käyttäjä tekee pieniä virheitä, jotka muuttuvat päänsäryksi.
Kuva 1. Yhteistyörobotti näyttää osan asettamalla laitteet puristimeen, jossa on neljä säiliötä ja neljä erillistä sukkulaa, jotka syöttävät laitteita puristimeen. Kuva: Hagrid
Vuosien varrella laitteiston asennustekniikka on ratkaissut nämä ongelmat tunnistamalla ja poistamalla vaihtelun lähteet. Laitteiden asentajien ei pitäisi olla niin monien ongelmien aiheuttajia vain siksi, että he menettävät keskittymiskykynsä työvuoronsa lopussa.
Liitosten asennuksen automatisoinnin ensimmäinen vaihe, kulhosyöttö (katso kuva 2), poistaa prosessin työläimmän osan: liittimien manuaalisen tarttumisen ja asettamisen työkappaleelle. Perinteisessä yläsyöttöisessä kokoonpanossa kuppisyöttöinen puristin lähettää kiinnittimet alas sukkulaan, joka syöttää metalliosat ylätyökalulle. Käyttäjä asettaa työkappaleen alemman työkalun (alasimen) päälle ja painaa poljinta. Lävistin lasketaan alas alipaineella, jolloin metalliosat nostetaan pois sukkulasta ja tuodaan lähelle työkappaletta. Puristin kohdistaa painetta ja sykli on valmis.
Se vaikuttaa yksinkertaiselta, mutta jos kaivautuu syvemmälle, voi löytää hienovaraisia ​​​​monimutkaisuuksia. Ensinnäkin laitteet on syötettävä työtilaan hallitusti. Tässä kohtaa bootstrap-työkalu tulee mukaan kuvaan. Työkalu koostuu kahdesta osasta. Toinen on omistettu paikannukselle, joka varmistaa, että kulhosta tulevat laitteet sijoitetaan oikein. Toinen varmistaa laitteiden oikean segmentoinnin, kohdistuksen ja sijoittelun. Sieltä laitteet kulkevat putkea pitkin sukkulaan, joka syöttää ne ylimmäiselle työkalulle.
Tässä on ongelma: Automaattisen syöttöjärjestelmän työkalut – suuntaus- ja jakotyökalut sekä sukkulat – on vaihdettava ja pidettävä toimintakunnossa aina, kun laitetta vaihdetaan. Erilaiset laitteistomuodot vaikuttavat siihen, miten se syöttää virtaa työalueelle, joten laitteistokohtaiset työkalut ovat vain todellisuutta, eikä niitä voida suunnitella yhtälön ulkopuolelle.
Koska kuppipuristimen edessä olevan käyttäjän ei enää tarvitse käyttää aikaa laitteiden nostamiseen (mahdollisesti laskemiseen) ja asettamiseen, lisäysten välinen aika lyhenee huomattavasti. Mutta kaikkien näiden laitekohtaisten työkalujen ansiosta syöttökulho lisää myös muuntamismahdollisuuksia. Itsekiristyvien muttereiden 832 työkalut eivät sovellu muttereille 632.
Vanhan kaksiosaisen kulhosyöttimen vaihtamiseksi käyttäjän on varmistettava, että suuntaustyökalu on oikein kohdistettu jaetun työkalun kanssa. ”Heidän piti myös tarkistaa kulhon tärinä, ilman ajoitus ja letkujen sijoittelu”, Boggs sanoi. ”Heidän piti tarkistaa sukkulan ja imun kohdistus. Lyhyesti sanottuna käyttäjän on tarkistettava paljon kohdistuksia varmistaakseen, että työkalu toimii niin kuin sen pitäisi.”
Peltityöntekijöillä on usein ainutlaatuisia laitevaatimuksia, jotka voivat johtua pääsyongelmista (laitteiden asettaminen ahtaisiin tiloihin), epätavallisista laitteista tai molemmista. Tämän tyyppisessä asennuksessa käytetään erityisesti suunniteltua yksiosaista työkalua. Tämän pohjalta, Boggs sanoo, kehitettiin lopulta all-in-one-työkalu tavalliselle kuppipuristimelle. Työkalu sisältää suuntaus- ja valintaelementtejä (katso kuva 3).
”Se on suunniteltu nopeita vaihtoja varten”, van de Boer sanoo. ”Kaikkia ohjausparametreja, mukaan lukien ilma ja tärinä, aika ja kaikki muu, ohjataan tietokoneella, joten käyttäjän ei tarvitse tehdä mitään vaihtoja tai säätöjä.”
Tappien avulla kaikki pysyy samassa linjassa (katso kuva 4). ”Käyttäjän ei tarvitse huolehtia kohdistuksesta muunnoksia tehdessään. Se tasaantuu aina, koska kaikki lukittuu paikoilleen”, Boggs sanoi. ”Työkalut vain ruuvataan kiinni.”
Kun käyttäjä asettaa levyn rautapuristimeen, hän kohdistaa reiät alasimella, joka on suunniteltu toimimaan tietyn halkaisijan omaavien kiinnittimien kanssa. Se, että uudet halkaisijat vaativat uusia alasintyökaluja, on johtanut vuosien varrella vaikeuksiin massatuotannossa.
Kuvittele tehdas, jossa on käytössä uusin leikkaus- ja särmäysteknologia, nopea automaattinen työkalunvaihto, pienet erät tai jopa täydellinen tuotanto. Osa menee sitten metalliosaan, ja jos osa vaatii erilaista metalliosaa, operaattori siirtyy massatuotantoon. Hän voi esimerkiksi asentaa 50 kappaleen erän, vaihtaa alasimet ja sitten asettaa uudet metalliosat oikeisiin reikiin.
Revolverilla varustettu laitteistopuristin muuttaa kaiken. Käyttäjät voivat nyt asettaa yhden tyyppisiä laitteita, kiertää revolveria ja avata värikoodatun säiliön toisen tyyppisten laitteiden sijoittamiseksi kaikki yhdellä asetuksella (katso kuva 5).
”Riippuen osien määrästä, on epätodennäköisempää, että jokin laitteistoliitos unohtuu”, van de Bor sanoi. ”Koko osio tehdään yhdellä kertaa, joten lopuksi ei jää yhtäkään vaihetta huomaamatta.”
Kuppisyötön ja tornin yhdistelmä välipuristimessa voi tehdä osien käsittelystä totta laitteisto-osastolla. Tyypillisessä asennuksessa valmistaja varmistaa, että kulhosyöttö on tarkoitettu vain normaaleille suurille laitteille, ja sijoittaa sitten harvemmin käytetyt laitteet värikoodattuihin säiliöihin työalueen lähelle. Kun käyttäjät poimivat osan, joka vaatii useita osia, he aloittavat sen kytkemisen kuuntelemalla koneen piippausta (mikä osoittaa, että on aika vaihtaa uudet osat), pyörittämällä alasimen kääntöpöytää, katsomalla osan 3D-kuvaa ohjaimessa ja asettamalla sitten seuraavan osan paikalleen.
Kuvittele tilanne, jossa käyttäjä asettaa yhden laitteen kerrallaan automaattisella syöttölaitteella ja kääntäen alasimen kääntöpöytää tarpeen mukaan. Se pysähtyy sitten, kun ylätyökalu nappaa itsesyöttävän kiinnittimen sukkulasta ja pudottaa sen alasimen päällä olevalle työkappaleelle. Ohjain varoittaa käyttäjää, että kiinnittimet ovat väärän pituisia.
Kuten Boggs selittää: ”Asetustilassa puristin laskee liukusäädintä hitaasti ja tallentaa sen asennon. Joten kun se käy täydellä nopeudella ja kiinnitin koskettaa työkalua, järjestelmä varmistaa, että kiinnittimen pituus vastaa määritettyä [[Toleranssi]] Mittaukset alueen ulkopuolella, liian pitkät tai liian lyhyet aiheuttavat kiinnittimen pituusvirheen. Tämä johtuu kiinnittimen tunnistuksesta (ei alipaineessa ylätyökalussa, yleensä laitteiston syöttövirheiden vuoksi) ja painoikkunan seurannasta ja huollosta (sen sijaan, että käyttäjä säätäisi venttiiliä manuaalisesti) luovat todistetusti luotettavan automaatiojärjestelmän.”
”Itsediagnostiikalla varustetut laitteistopuristimet voivat olla valtava etu robottimoduuleille”, Boggs sanoi. ”Automatisoidussa järjestelmässä robotti siirtää paperin oikeaan asentoon ja lähettää puristimelle signaalin, joka käytännössä sanoo: ’Olen oikeassa asennossa, käynnistä puristin.’”
Laitteistopuristin pitää alasintapit (asennettuna peltityökappaleen reikiin) puhtaina. Yläreiän alipaine on normaali, mikä tarkoittaa, että siinä on kiinnittimiä. Tietäen kaiken tämän, puristin lähetti signaalin potille.
Kuten Boggs sanoo: ”Puristuskone tarkastelee pohjimmiltaan kaikkea ja sanoo robotille: ’Okei, olen kunnossa.’ Se käynnistää leimaussyklin tarkistaen kiinnittimien olemassaolon ja niiden oikean pituuden. Jos sykli on valmis, varmista, että metalliosien asettamiseen käytetty paine on oikea, ja lähetä sitten robotille signaali, että puristussykli on valmis. Robotti vastaanottaa tämän ja tietää, että kaikki on puhdasta, ja voi siirtää työkappaleen seuraavaan reikään.”
Kaikki nämä koneen tarkastukset, jotka alun perin oli tarkoitettu manuaalisille käyttäjille, tarjoavat tehokkaasti hyvän pohjan lisäautomaatiolle. Boggs ja van de Boor kuvailevat lisäparannuksia, kuten tiettyjä rakenteita, jotka auttavat estämään levyjen tarttumisen alasimeen. "Joskus kiinnittimet juuttuvat kiinni leimaussyklin jälkeen", Boggs sanoi. "Se on luontainen ongelma materiaalia puristettaessa. Kun se juuttuu pohjatyökaluun, käyttäjä voi yleensä kääntää työkappaletta hieman saadakseen sen ulos."
Kuva 4. Sukkulan pultti tapilla. Kun sukkula on asennettu, se syöttää laitteen ylätyökalulle, joka käyttää alipainetta laitteen kiinnittämiseen ja kuljettamiseen työkappaleeseen. Alasin (vasemmassa alakulmassa) sijaitsee yhdessä neljästä revolverista.
Valitettavasti roboteilla ei ole ihmisoperaattorin taitoja. ”Nyt on olemassa puristimia, jotka auttavat työkappaleiden poistamisessa ja kiinnittimien työntämisessä ulos työkalusta, joten puristussyklin jälkeen ei ole jumittumista.”
Joissakin koneissa on eri syvyys kurkuissa, jotta robotti voi siirtää työkappaletta työalueelle ja sieltä pois. Puristimissa voi olla myös tukia, jotka auttavat robotteja (ja manuaalisia käyttäjiä) asettamaan työkappaleensa turvallisesti.
Luotettavuus on viime kädessä avainasemassa. Robotit ja cobotit voivat olla osa ratkaisua, mikä helpottaa niiden integrointia. ”Yhteistyörobottien alalla toimittajat ovat edistyneet huomattavasti helpottaakseen niiden integrointia koneisiin”, Boggs sanoi, ”ja painokonevalmistajat ovat tehneet paljon kehitystyötä varmistaakseen, että oikea tiedonsiirtoprotokolla on käytössä.”
Mutta myös leimaustekniikat ja työpajatekniikat, kuten työkappaleen tuki, selkeät (ja dokumentoidut) työohjeet ja asianmukainen koulutus, vaikuttavat asiaan. Boggs lisäsi, että hän saa edelleen puheluita puuttuvista kiinnikkeistä ja muista ongelmista rautakaupassa, joista monet toimivat luotettavilla mutta hyvin vanhoilla koneilla.
Nämä koneet saattavat olla luotettavia, mutta laitteiden asennus ei ole tarkoitettu taitamattomille ja epäammattimaisille. Kutsu takaisin kone, joka löysi väärän pituuden. Tämä yksinkertainen tarkistus estää pienen virheen muuttumisen suureksi ongelmaksi.
Kuva 5. Tässä laitteistopuristimessa on kääntöpöytä, jossa on pysäytin ja neljä asemaa. Järjestelmässä on myös erityinen alasintyökalu, joka auttaa käyttäjää pääsemään vaikeasti tavoitettaviin paikkoihin. Tässä liittimet asetetaan juuri takalaipan alapuolelle.
Tim Heston, The FABRICATOR -lehden vanhempi toimittaja, on työskennellyt metallituoteteollisuudessa vuodesta 1998 lähtien ja aloitti uransa American Welding Societyn Welding Magazinessa. Siitä lähtien lehti on käsitellyt kaikkia metallintyöstöprosesseja leimaamisesta, taivutuksesta ja leikkaamisesta hiomiseen ja kiillotukseen. Hän liittyi The FABRICATORiin lokakuussa 2007.
FABRICATOR on Pohjois-Amerikan johtava teräksen valmistukseen ja muovaukseen keskittyvä aikakauslehti. Lehti julkaisee uutisia, teknisiä artikkeleita ja menestystarinoita, jotka auttavat valmistajia tekemään työnsä tehokkaammin. FABRICATOR on toiminut alalla vuodesta 1970.
Nyt täydet oikeudet FABRICATORin digitaaliseen versioon, helppo pääsy arvokkaisiin alan resursseihin.
The Tube & Pipe Journalin digitaalinen versio on nyt täysin saavutettavissa, ja se tarjoaa helpon pääsyn arvokkaisiin alan resursseihin.
Hanki täysi digitaalinen pääsy STAMPING Journaliin, joka sisältää uusimman teknologian, parhaat käytännöt ja alan uutiset metallileimausmarkkinoilta.
Nyt kun sinulla on täysi digitaalinen pääsy The Fabricator en Españoliin, sinulla on helppo pääsy arvokkaisiin alan resursseihin.