Rijs. 3. In iendielige, beker-fiede, fluchwikselbere ark opslein yn 'e linker kast kontrolearret de oriïntaasje en skieding fan apparatuer (soarget foar juste útrjochting en posysjonearring fan apparatuer). De rjochter kast befettet ferskate aambeelden en shuttles.
Ron Boggs, ferkeap- en tsjinstmanager foar Haeger Noard-Amearika, krijt noch altyd ferlykbere oproppen fan fabrikanten tidens it herstel fan 'e pandemy fan 2021.
"Se bleauwen ús sizzen: 'Hé, wy misse befestigingsmiddels,'" sei Boggs. "It docht bliken dat dit te tankjen wie oan in personielsprobleem." As fabriken nije meiwurkers ynhierden, setten se faak ûnerfarne, ûnbekwame minsken foar de masines om apparatuer yn te setten. Soms misse se de befestigings, soms sette se de ferkearde befestigings yn. De klant komt werom en makket de ynstellings finalis.
Op in heech nivo liket it ynfoegjen fan hardware in folwoeksen tapassing fan robotika te wêzen. Uteinlik soe in fabryk folsleine stans- en foarmautomatisaasje hawwe kinne, ynklusyf tuorren, ûnderdielferwidering, en miskien sels robotysk bûgen. Al dizze technologyen tsjinje dan in grut part fan 'e sektor foar hânmjittige ynstallaasje. Mei dit alles yn gedachten, wêrom net in robot foar in masine sette om apparatuer te ynstallearjen?
De ôfrûne 20 jier hat Boggs mei in protte fabriken wurke mei robotyske ynfoegingsapparatuer. Koartlyn hawwe hy en syn team, ynklusyf haadyngenieur Sander van de Bor fan Haeger, wurke om it makliker te meitsjen om cobots te yntegrearjen mei it ynfoegingsproses (sjoch ôfbylding 1).
Sawol Boggs as VanderBose beklamje lykwols dat it fokusjen allinnich op robotika soms it gruttere probleem fan it ynfoegjen fan hardware oer it hoed sjoen kin. Betroubere, automatisearre en fleksibele ynstallaasjeoperaasjes fereaskje in protte boublokken, ynklusyf proseskonsistinsje en fleksibiliteit.
De âlde man stoar ferskriklik. In protte minsken tapasse dit sprekwurd op meganyske ponspersen, mar it jildt ek foar persen mei apparatuer mei hânmjittige ynfier, benammen fanwegen syn ienfâld. De operator pleatst befestigingsmiddels en ûnderdielen op 'e ûnderste stipe foardat hy se mei de hân yn 'e parse ynfoeget. Hy drukte op it pedaal. De ponsmasine sakket del, rekket it wurkstik en makket druk om de apparatuer yn te fieren. It is frij simpel - oant der wat mis giet, fansels.
"As de operator net omtinken jout, sil it ark falle en it wurkstik oanreitsje sûnder eins druk út te oefenjen," sei van de Bor. Wêrom, wat krekt? "De âlde apparatuer hie per fersin gjin feedback en de operator wist der net echt fan." De operator koe syn foet net op 'e pedalen hâlde tidens de hiele syklus, wat op syn beurt koe liede ta it yn wurking kommen fan it feiligenssysteem fan 'e parse. "It boppeste ark hat seis volt, it ûnderste ark is ierd, en de parse moat geleidingsfermogen mjitte foardat it druk opbouwe kin."
Aldere ynfoegpersen misse ek it saneamde "tonnagefinster", dat is it berik fan druk wêryn't de apparatuer korrekt ynfoege wurde kin. Moderne persen kinne it gefoel hawwe dat dizze druk te leech of te heech is. Omdat âldere persen gjin tonnagefinster hawwe, ferklearre Boggs, oanpasse operators soms de druk troch in fentyl oan te passen om it probleem op te lossen. "Guon ôfstimme te heech en guon ôfstimme te leech," sei Boggs. "Hânmjittige oanpassing iepenet in protte alsidichheid. As it te leech is, hawwe jo de hardware ferkeard ynstalleare." "Oare druk kin it ûnderdiel of de befestiging sels eins misfoarmje."
"Aldere masines hienen ek gjin meters," foeget van de Boer ta, "wat derta liede koe dat operators befestigingsmiddels ferlearen."
It ynfoegjen fan hardware mei de hân liket miskien maklik, mar it proses is lestich op te lossen. Om it noch slimmer te meitsjen, komme hardware-operaasjes faak letter yn 'e weardeketen foar, nei't de gat foldien en foarme is. Apparatuerproblemen kinne ravage oanrjochtsje by poedercoating en gearstalling, faak om't in gewisse en ynspannende operator lytse flaters makket dy't yn hoofdpijn feroarje.
Figuer 1. De cobot lit it ûnderdiel sjen troch de apparatuer yn 'e parse te setten, dy't fjouwer kommen en fjouwer ûnôfhinklike shuttles hat dy't de apparatuer yn 'e parse fiede. Ofbylding: Hagrid
Yn 'e rin fan 'e jierren hat technology foar it ynfoegjen fan hardware dizze hoofdpijn oplost troch dizze boarnen fan fariabiliteit te identifisearjen en te eliminearjen. Ynstallearders fan apparatuer moatte net de boarne wêze fan safolle problemen, allinich om't se oan 'e ein fan har shift in bytsje de fokus ferlieze.
De earste stap yn it automatisearjen fan fittingynstallaasje, it ynfieren fan 'e kom (sjoch fig. 2), elimineert it meast ferfeelsume diel fan it proses: it manuell pakken en pleatsen fan fittings op it wurkstik. Yn in tradisjonele topfeedkonfiguraasje stjoert in bekerfeedparse de befestigingsmiddels nei in shuttle dy't de hardware nei it boppeste ark fiedt. De operator pleatst it wurkstik op it legere ark (aambeeld) en drukt op it pedaal. De stempel wurdt mei fakuümdruk nei ûnderen brocht om de hardware út 'e shuttle te tillen, wêrtroch't de hardware ticht by it wurkstik komt. De parse past druk ta en de syklus is foltôge.
It liket ienfâldich, mar as jo djipper grave, kinne jo wat subtile kompleksiteiten fine. Earst moat apparatuer op in kontroleare manier yn 'e wurkromte fiede wurde. Hjir komt de bootstrap-ark yn it spul. De ark bestiet út twa komponinten. Ien wijd oan posysjonearring soarget derfoar dat de apparatuer dy't út 'e kom komt korrekt posysjonearre is. De oare soarget foar juste segmintaasje, ôfstimming en pleatsing fan apparatuer. Fan dêrút reizget de apparatuer troch in piip nei in shuttle dy't de apparatuer nei it boppeste ark fiedt.
Hjir is de komplikaasje: Autofeed-ark - oriïntaasje- en dielingsark, en shuttles - moatte elke kear as de apparatuer feroare wurdt ferfongen en yn wurkjende steat hâlden wurde. Ferskillende foarmen fan hardware beynfloedzje hoe't it stroom leveret oan it wurkgebiet, dus hardware-spesifike ark binne gewoan in realiteit en kinne net bûten de fergeliking ûntwurpen wurde.
Omdat de operator foar de bekerparse gjin tiid mear besteget oan it oppakken (mooglik sakje litte) en ynstellen fan 'e apparatuer, wurdt de tiid tusken ynfoegings drastysk fermindere. Mar mei al dizze hardware-spesifike ark foeget de feedkom ek konverzjemooglikheden ta. Ark foar sels oandraaiende moeren 832 binne net geskikt foar moeren 632.
Om de âlde twadielige bakfeeder te ferfangen, moat de operator derfoar soargje dat it oriïntaasje-ark goed ôfstimd is mei it split-ark. "Se moasten ek de trilling fan 'e bak, de lofttiming en de pleatsing fan 'e slang kontrolearje," sei Boggs. "Se moatte de útrjochting fan 'e shuttle en it fakuüm kontrolearje. Koartsein, de operator moat in protte útrjochtingen kontrolearje om te soargjen dat it ark wurket sa't it moat."
Plakmetaaloperators hawwe faak unike apparatuereasken dy't miskien te tankjen binne oan tagongsproblemen (it ynfoegjen fan apparatuer yn krappe romten), ungewoane apparatuer, of beide. Dit type ynstallaasje brûkt in spesjaal ûntworpen iendielich ark. Op basis hjirfan, seit Boggs, is úteinlik in alles-yn-ien ark foar in standert bekerparse ûntwikkele. It ark befettet oriïntaasje- en seleksje-eleminten (sjoch ôfb. 3).
"It is ûntworpen foar rappe wikselingen," seit van de Boer. "Alle kontrôleparameters, ynklusyf loft en trilling, tiid en al it oare, wurde regele troch de kompjûter, sadat de operator gjin skeakels of oanpassingen hoecht te meitsjen."
Mei help fan deuvels bliuwt alles op ien line (sjoch ôfb. 4). "De operator hoecht him gjin soargen te meitsjen oer útrjochting by it konvertearjen. It komt altyd gelyk, om't alles op syn plak fêstslút," sei Boggs. "Ark wurdt gewoan oanskroefd."
As in operator in plaat op in hardwareparse pleatst, rjochtsje se de gatten út mei in aambeeld dat ûntworpen is om te wurkjen mei befestigingsmiddels fan in bepaalde diameter. It feit dat nije diameters nije aambeeld-ark fereaskje, hat yn 'e rin fan' e jierren laat ta wat drege massaproduksje.
Stel jo in fabryk foar mei de nijste snij- en bûgtechnology, rappe automatyske arkwikseling, lytse batches of sels folsleine produksje. It ûnderdiel giet dan yn in hardware-ynfoegsel, en as it ûnderdiel in oar soarte hardware fereasket, giet de operator troch nei massaproduksje. Se kinne bygelyks in batch fan 50 stikken ynfoegje, de aambeelden feroarje en dan de nije hardware yn 'e juste gatten ynfoegje.
In hardwareparse mei in toer feroaret it tafriel. Operators kinne no ien type apparatuer ynfoegje, de toer draaie en in kleurkodearre kontener iepenje om in oar type apparatuer te plakjen, allegear yn ien opset (sjoch ôfbylding 5).
"Ofhinklik fan it oantal ûnderdielen dat jo hawwe, is de kâns lytser dat jo in hardwareferbining misse," sei van de Bor. "Jo dogge it hiele diel yn ien kear, sadat jo oan 'e ein gjin stap misse."
De kombinaasje fan bekerfeed en toer op in ynfoegparse kin kitôfhanneling in realiteit meitsje yn 'e hardwareôfdieling. Yn in typyske ynstallaasje soarget de fabrikant derfoar dat de bekerfoarrie eksklusyf is foar normale grutte apparatuer, en pleatst dan minder faak brûkte apparatuer yn kleurkodearre konteners tichtby it wurkgebiet. As operators in ûnderdiel oppakke dat meardere hardware fereasket, begjinne se it yn te pluggen troch te harkjen nei de piep fan 'e masine (wat oanjout dat it tiid is foar nije hardware), it draaien fan 'e aambeelddraaitafel, in 3D-ôfbylding fan it ûnderdiel op 'e controller te besjen, en dan it folgjende hardwareûnderdiel yn te foegjen.
Stel jo in senario foar wêrby't in operator ien stik apparatuer ien foar ien ynfoegt, mei help fan automatyske oanfier en de draaitafel fan it aambeeld draait as nedich. It stoppet dan neidat it boppeste ark de selsoanfierende befestiging fan 'e shuttle pakt en op it wurkstik op it aambeeld falt. De controller sil de operator warskôgje dat de befestigingen de ferkearde lingte hawwe.
Lykas Boggs útleit: "Yn ynstellingsmodus sakket de parse de slider stadich en registrearret syn posysje. Dus as it op folle snelheid draait en it fixture it ark rekket, soarget it systeem derfoar dat de lingte fan it fixture oerienkomt mei de oantsjutte [[Tolerânsje] Mjittingen bûten it berik, te lang of te koart, sille in flater yn 'e lingte fan' e befestigingsmiddel feroarsaakje. Dit komt troch deteksje fan befestigingsmiddelen (gjin fakuüm yn it boppeste ark, meastentiids feroarsake troch hardware-feedfouten) en tonnagefinstermonitoring en ûnderhâld (ynstee fan dat de operator in fentyl manuell oanpast) makket in bewiisd betrouber automatisearringssysteem."
"Hardwareparsen mei selsdiagnoaze kinne in enoarm foardiel wêze foar robotmodules," sei Boggs. "Yn in automatisearre opset ferpleatst de robot it papier nei de juste posysje en stjoert in sinjaal nei de parse, yn essinsje sizzende: 'Ik bin yn 'e juste posysje, gean fierder en start de parse.'"
De hardwareparse hâldt de aambeeldpinnen (ynstallearre yn gatten yn it plaatmetaalwurkstik) skjin. It fakuüm yn 'e boppeste stempel is normaal, wat betsjut dat der befestigingsmiddels binne. Wittende fan dit alles, stjoerde de parse in sinjaal nei de bot.
Lykas Boggs seit: "De parsemasine sjocht yn prinsipe nei alles en seit tsjin de robot: 'OK, it giet goed.' Hy begjint de stampsyklus, en kontrolearret de oanwêzigens fan befestigingsmiddels en har juste lingte. As de syklus foltôge is, soargje derfoar dat de druk dy't brûkt wurdt om de hardware yn te foegjen korrekt is, en stjoer dan in sinjaal nei de robot dat de parsesyklus foltôge is. De robot ûntfangt dit en wit dat alles skjin is en kin it wurkstik nei it folgjende gat ferpleatse."
Al dizze masinekontrôles, oarspronklik bedoeld foar hânmjittige operators, leverje effektyf in goede basis foar fierdere automatisearring. Boggs en van de Boor beskriuwe fierdere ferbetteringen lykas bepaalde ûntwerpen dy't helpe te foarkommen dat platen oan it aambeeld plakke. "Soms plakke befestigingsmiddels nei in stampsyklus," sei Boggs. "It is in ynherint probleem as jo materiaal komprimearje. As it fêst komt te sitten yn it ûnderste ark, kin de operator it wurkstik meastentiids in bytsje draaie om it derút te krijen."
Figuer 4. Shuttlebout mei deuvelpen. Sadree't it ynsteld is, bringt de shuttle de apparatuer nei it boppeste ark, dat fakuümdruk brûkt, sadat de apparatuer befeilige en nei it wurkstik ferfierd wurde kin. It aambeeld (linksûnder) sit op ien fan 'e fjouwer tuorren.
Spitigernôch hawwe robots net de feardigens fan in minsklike operator. "Dat no binne d'r parse-ûntwerpen dy't helpe by it fuortheljen fan wurkstikken, it út it ark drukken fan befestigingsmiddels, sadat der gjin plakkerigheid is nei de parse-syklus."
Guon masines hawwe ferskillende kieldieptes om de robot te helpen it wurkstik yn en út it wurkgebiet te manoeuvrearjen. Persen kinne ek stipen befetsje dy't robots (en hânmjittige operators, trouwens) helpe om har banen feilich te posysjonearjen.
Uteinlik is betrouberens de kaai. Robots en cobots kinne diel útmeitsje fan it antwurd, wêrtroch't se makliker te yntegrearjen binne. "Op it mêd fan gearwurkjende robots hawwe leveransiers grutte foarútgong makke om it sa maklik mooglik te meitsjen om se te yntegrearjen mei masines," sei Boggs, "en parsefabrikanten hawwe in soad ûntwikkelingswurk dien om te soargjen dat it juste kommunikaasjeprotokol fan krêft is."
Mar stamptechniken en workshoptechniken, ynklusyf wurkstikstipe, dúdlike (en dokumintearre) wurkynstruksjes en goede training spylje ek in rol. Boggs foege ta dat hy noch altyd tillefoantsjes krijt oer ûntbrekkende befestigingsmiddels en oare problemen yn 'e hardwareôfdieling, wêrfan in protte wurkje mei betroubere mar tige âlde masines.
Dizze masines kinne betrouber wêze, mar de ynstallaasje fan 'e apparatuer is net foar ûnbekwame en ûnprofesjonele minsken. Tink oan 'e masine dy't de ferkearde lingte fûn. Dizze ienfâldige kontrôle foarkomt dat in lytse flater in grut probleem wurdt.
Figuer 5. Dizze hardwareparse hat in draaitafel mei stop en fjouwer stasjons. It systeem hat ek in spesjaal aambeeldark dat de operator helpt om lestich te berikken plakken te berikken. Hjir wurde de fittingen krekt ûnder de efterflens ynfoege.
Tim Heston, Senior Editor fan The FABRICATOR, is sûnt 1998 yn 'e metaalfabrikaazjesektor aktyf, en begon syn karriêre by it Welding Magazine fan 'e American Welding Society. Sûnt dy tiid hat it alle metaalfabrikaazjeprosessen behannele, fan stampen, bûgen en snijden oant slypjen en polijsten. Hy kaam yn oktober 2007 by The FABRICATOR.
FABRICATOR is it liedende tydskrift fan Noard-Amearika foar stielfabrikaasje en -foarmjen. It tydskrift publisearret nijs, technyske artikels en suksesferhalen dy't fabrikanten yn steat stelle om har wurk effisjinter te dwaan. FABRICATOR is sûnt 1970 yn 'e sektor.
No mei folsleine tagong ta de digitale edysje fan The FABRICATOR, maklike tagong ta weardefolle boarnen út 'e sektor.
De digitale edysje fan The Tube & Pipe Journal is no folslein tagonklik, en biedt maklike tagong ta weardefolle boarnen út 'e sektor.
Krij folsleine digitale tagong ta it STAMPING Journal, mei de lêste technology, bêste praktiken en nijs út 'e sektor foar de metaalstempelmerk.
No mei folsleine digitale tagong ta The Fabricator en Español, hawwe jo maklike tagong ta weardefolle boarnen út 'e sektor.