Riža. 3. Jednodijelni alat za brzu izmjenu s punjenjem iz čašice, pohranjen u lijevom ormariću, kontrolira orijentaciju i odvajanje opreme (osigurava pravilno poravnanje i pozicioniranje opreme). Desni ormarić sadrži razne nakovnje i čunkove.
Ron Boggs, voditelj prodaje i servisa za Haeger North America, i dalje prima slične pozive od proizvođača tijekom oporavka od pandemije 2021. godine.
„Stalno su nam govorili: 'Hej, nedostaju nam pričvršćivači'“, rekao je Boggs. „Ispostavilo se da je to bilo zbog problema s osobljem.“ Kad su tvornice zapošljavale nove radnike, često su stavljale neiskusne, nekvalificirane ljude ispred strojeva kako bi umetnuli opremu. Ponekad promaše kopče, ponekad stave pogrešne kopče. Klijent se vraća i finalizira postavke.
Na visokoj razini, umetanje hardvera čini se zrelom primjenom robotike. Na kraju bi tvornica mogla imati potpunu automatizaciju probijanja i oblikovanja, uključujući kupole, uklanjanje dijelova, pa čak i robotsko savijanje. Sve ove tehnologije tada opslužuju veliki dio sektora ručne instalacije. Imajući sve to na umu, zašto ne staviti robota ispred stroja za ugradnju opreme?
Tijekom proteklih 20 godina, Boggs je surađivao s mnogim tvornicama koristeći robotsku opremu za umetanje. U novije vrijeme, on i njegov tim, uključujući glavnog inženjera Haegera Sandera van de Bora, rade na tome da olakšaju integraciju kobota u proces umetanja (vidi sliku 1).
Međutim, i Boggs i VanderBose naglašavaju da fokusiranje isključivo na robotiku ponekad može previdjeti veći problem umetanja hardvera. Pouzdane, automatizirane i fleksibilne instalacijske operacije zahtijevaju mnoge gradivne blokove, uključujući dosljednost i fleksibilnost procesa.
Starac je umro na užasan način. Mnogi ljudi primjenjuju ovu izreku na mehaničke preše za probijanje, ali ona se odnosi i na preše s ručnim umetanjem, uglavnom zbog njihove jednostavnosti. Operater postavlja pričvršćivače i dijelove na donji nosač prije nego što ih ručno umetne u prešu. Pritisnuo je papučicu. Bušilica se spušta, dodiruje obradak i stvara pritisak za umetanje opreme. Prilično je jednostavno - naravno, dok nešto ne pođe po zlu.
„Ako operater ne obraća pažnju, alat će pasti i dodirnuti obradak bez stvarnog pritiska“, rekao je van de Bor. Zašto, što točno? „Stara oprema nije imala povratnu informaciju greškom i operater zapravo nije znao za nju.“ Operater nije mogao držati nogu na papučicama tijekom cijelog ciklusa, što je pak moglo dovesti do aktiviranja sigurnosnog sustava preše. „Gornji alat ima šest volti, donji alat je uzemljen, a preša mora osjetiti vodljivost prije nego što može stvoriti pritisak.“
Starije preše za umetanje također nemaju takozvani „prozor tonaže“, što je raspon tlakova unutar kojeg se oprema može ispravno umetnuti. Moderne preše mogu osjetiti da je taj tlak prenizak ili previsok. Budući da starije preše nemaju prozor tonaže, objasnio je Boggs, operateri ponekad podešavaju tlak podešavanjem ventila kako bi riješili problem. „Neki podešavaju previsoko, a neki prenisko“, rekao je Boggs. „Ručno podešavanje otvara mnogo svestranosti. Ako je prenisko, nepravilno ste instalirali hardver.“ „Prekomjerni tlak zapravo može deformirati dio ili sam pričvršćivač.“
„Stariji strojevi također nisu imali mjerače“, dodaje van de Boer, „što je moglo uzrokovati da operateri izgube pričvršćivače.“
Ručno umetanje okova može se činiti jednostavnim, ali proces je teško popraviti. Što je još gore, operacije s okovima često se događaju kasnije u lancu vrijednosti, nakon što je praznina popunjena i oblikovana. Problemi s opremom mogu uzrokovati probleme s praškastim premazivanjem i montažom, često zato što savjestan i marljiv operater čini male pogreške koje se pretvaraju u glavobolje.
Slika 1. Kobot prikazuje dio umetanjem opreme u prešu, koja ima četiri zdjele i četiri neovisna shuttlea koji dovode opremu u prešu. Slika: Hagrid
Tijekom godina, tehnologija umetanja hardvera riješila je te glavobolje identificiranjem i uklanjanjem tih izvora varijabilnosti. Instalateri opreme ne bi trebali biti izvor toliko problema samo zato što izgube malo fokusa na kraju smjene.
Prvi korak u automatizaciji ugradnje fitinga, dovođenje u zdjelu (vidi sl. 2), eliminira najzamorniji dio procesa: ručno hvatanje i postavljanje fitinga na obradak. U tradicionalnoj konfiguraciji s gornjim uvlačenjem, preša s posudom šalje pričvršćivače do transportera koji dovodi hardver do gornjeg alata. Operater postavlja obradak na donji alat (nakovanj) i pritišće papučicu. Bušač se spušta pomoću vakuumskog tlaka kako bi se podigao hardver iz transportera, približavajući hardver obradku. Presa primjenjuje pritisak i ciklus je završen.
Čini se jednostavnim, ali ako dublje zaronite, možete pronaći neke suptilne složenosti. Prvo, oprema se mora kontrolirano uvoditi u radni prostor. Tu na scenu stupa alat za pokretanje. Alat se sastoji od dvije komponente. Jedna namijenjena pozicioniranju osigurava da je oprema koja izlazi iz zdjele ispravno pozicionirana. Druga osigurava pravilnu segmentaciju, poravnanje i postavljanje opreme. Odatle oprema putuje kroz cijev do shuttlea koji dovodi opremu do gornjeg alata.
Evo u čemu je komplikacija: alate za automatsko dodavanje - alate za orijentaciju i dijeljenje te shuttleove - potrebno je zamijeniti i održavati u ispravnom stanju svaki put kada se oprema promijeni. Različiti oblici hardvera utječu na način na koji se napaja radno područje, pa su alati specifični za hardver jednostavno stvarnost i ne mogu se dizajnirati izvan jednadžbe.
Budući da operater ispred preše za šalice više ne troši vrijeme na podizanje (eventualno spuštanje) i postavljanje opreme, vrijeme između umetanja drastično se smanjuje. Ali sa svim ovim alatima specifičnim za hardver, posuda za uvlačenje također dodaje mogućnosti konverzije. Alati za samozatezne matice 832 nisu prikladni za matice 632.
Kako bi zamijenio stari dvodijelni zdjelni dozator, operater mora osigurati da je alat za orijentaciju pravilno poravnat s podijeljenim alatom. „Također su morali provjeriti vibracije zdjele, vrijeme dovoda zraka i položaj crijeva“, rekao je Boggs. „Moraju provjeriti poravnanje shuttlea i vakuuma. Ukratko, operater mora provjeriti mnogo poravnanja kako bi se uvjerio da alat radi kako treba.“
Operateri za obradu lima često imaju jedinstvene zahtjeve za opremom koji mogu biti posljedica problema s pristupom (umetanje opreme u uske prostore), neobične opreme ili oboje. Ova vrsta instalacije koristi posebno dizajniran alat iz jednog dijela. Na temelju toga, kaže Boggs, na kraju je razvijen alat sve u jednom za standardnu ​​prešu za šalice. Alat sadrži elemente za orijentaciju i odabir (vidi sliku 3).
„Dizajniran je za brze promjene“, kaže van de Boer. „Sve kontrolne parametre, uključujući zrak i vibracije, vrijeme i sve ostalo, kontrolira računalo, tako da operater ne mora vršiti nikakve promjene ili prilagodbe.“
Uz pomoć tipli, sve ostaje u jednoj liniji (vidi sl. 4). „Operater se ne mora brinuti o poravnanju prilikom pretvorbe. Uvijek se poravna jer se sve zaključava na svoje mjesto“, rekao je Boggs. „Alati se samo pričvrste vijcima.“
Kada operater stavlja lim na strojnu prešu, poravnava rupe s nakovnjem dizajniranim za rad s pričvršćivačima određenog promjera. Činjenica da novi promjeri zahtijevaju nove alate za nakovnje dovela je do otežane masovne proizvodnje tijekom godina.
Zamislite tvornicu s najnovijom tehnologijom rezanja i savijanja, brzom automatskom izmjenom alata, malim serijama ili čak kompletnom proizvodnjom. Dio zatim ide u umetak za hardver, a ako dio zahtijeva drugačiju vrstu hardvera, operater prelazi na masovnu proizvodnju. Na primjer, može umetnuti seriju od 50 komada, promijeniti nakovnje, a zatim umetnuti novi hardver u ispravne rupe.
Strojna preša s kupolom mijenja scenu. Operateri sada mogu umetnuti jednu vrstu opreme, rotirati kupolu i otvoriti spremnik u boji kako bi smjestili drugu vrstu opreme, sve u jednom postavu (vidi sliku 5).
„Ovisno o broju dijelova koje imate, manja je vjerojatnost da ćete propustiti hardversku vezu“, rekao je van de Bor. „Cijeli dio radite u jednom prolazu kako ne biste propustili nijedan korak na kraju.“
Kombinacija dovoda posude i kupole na preši za umetanje može rukovanje setom učiniti stvarnošću u odjelu za hardver. U tipičnoj instalaciji, proizvođač osigurava da je opskrba posude isključivo za normalno veliku opremu, a zatim postavlja rjeđe korištenu opremu u spremnike označene bojama u blizini radnog područja. Kada operateri uzmu dio koji zahtijeva više hardvera, počinju ga uključivati ​​slušajući zvučni signal stroja (što ukazuje da je vrijeme za novi hardver), okrećući okretni stol nakovnja, gledajući 3D sliku dijela na kontroleru, a zatim umećući sljedeći hardverski dio.
Zamislite scenarij u kojem operater ubacuje jedan po jedan komad opreme, koristeći automatsko pomicanje i okrećući okretni stol nakovnja prema potrebi. Zatim se zaustavlja nakon što gornji alat uhvati samopomičući pričvršćivač s transportera i spusti ga na obradak na nakovnju. Kontroler će upozoriti operatera da su pričvršćivači pogrešne duljine.
Kako Boggs objašnjava, „U načinu rada za postavljanje, preša polako spušta klizač i bilježi njegov položaj. Dakle, kada radi punom brzinom i fiksator dodiruje alat, sustav osigurava da duljina fiksatora odgovara navedenoj [[Tolerancija] Mjerenja izvan raspona, preduga ili prekratka, uzrokovat će pogrešku duljine vijka. To je zbog detekcije vijka (nema vakuuma u gornjem alatu, obično uzrokovano pogreškama u pomicanju hardvera) i praćenja i održavanja tonažnog prozora (umjesto da operater ručno podešava ventil) stvara provjereno pouzdan sustav automatizacije.“
„Hardverski tiskarski strojevi sa samodijagnostikom mogu biti ogromna prednost za robotske module“, rekao je Boggs. „U automatiziranom postavu, robot pomiče papir na pravu poziciju i šalje signal tiskarskom stroju, u biti govoreći: 'Na pravoj sam poziciji, samo naprijed, pokrenite tiskarski stroj.'“
Preša za metalne dijelove održava klinove nakovnja (ugrađene u rupe u obratku od lima) čistima. Vakuum u gornjem bušaču je normalan, što znači da postoje pričvršćivači. Znajući za sve to, preša je poslala signal robotu.
Kao što Boggs kaže, „Preša u osnovi sve pregleda i kaže robotu: 'U redu, dobro sam.' Pokreće ciklus štancanja, provjeravajući prisutnost pričvršćivača i njihovu ispravnu duljinu. Ako je ciklus završen, provjerite je li tlak koji se koristi za umetanje okova ispravan, a zatim pošaljite signal robotu da je ciklus preše završen. Robot to prima i zna da je sve čisto te može pomaknuti obradak do sljedeće rupe.“
Sve ove strojne provjere, izvorno namijenjene ručnim operaterima, učinkovito pružaju dobru osnovu za daljnju automatizaciju. Boggs i van de Boor opisuju daljnja poboljšanja poput određenih dizajna koji pomažu u sprječavanju lijepljenja limova za nakovanj. „Ponekad se pričvršćivači zalijepe nakon ciklusa štancanja“, rekao je Boggs. „To je inherentni problem kada komprimirate materijal. Kada se zaglavi u donjem alatu, operater obično može malo okrenuti radni komad kako bi ga izvukao.“
Slika 4. Vijak s tiplom. Nakon postavljanja, shuttle dovodi opremu do gornjeg alata, koji koristi vakuumski tlak tako da se oprema može pričvrstiti i premjestiti do obratka. Nakovanj (dolje lijevo) nalazi se na jednoj od četiri kupole.
Nažalost, roboti nemaju vještine ljudskog operatera. „Stoga sada postoje dizajni preša koje pomažu u uklanjanju obradaka, pomažu u istiskivanju pričvršćivača iz alata, tako da nema zaglavljivanja nakon ciklusa preše.“
Neki strojevi imaju različite dubine grla kako bi robotu pomogli u manevriranju s obradkom u i izvan radnog područja. Preše također mogu uključivati ​​nosače koji pomažu robotima (i ručnim operaterima) da sigurno pozicioniraju svoje radove.
U konačnici, pouzdanost je ključna. Roboti i koboti mogu biti dio rješenja, što ih čini lakšima za integraciju. „U području kolaborativnih robota, dobavljači su napravili velike korake u tome da ih što lakše integriraju sa strojevima“, rekao je Boggs, „a proizvođači tiskarskih strojeva obavili su mnogo razvojnog rada kako bi osigurali da je na mjestu pravi komunikacijski protokol.“
No, tehnike štancanja i radioničke tehnike, uključujući potporu obratka, jasne (i dokumentirane) upute za rad i odgovarajuću obuku, također igraju ulogu. Boggs je dodao da još uvijek prima pozive o nedostajućim pričvršćivačima i drugim problemima u odjelu za hardver, od kojih mnogi rade s pouzdanim, ali vrlo starim strojevima.
Ovi strojevi možda jesu pouzdani, ali instalacija opreme nije za nekvalificirane i neprofesionalne. Sjetite se stroja koji je pronašao pogrešnu duljinu. Ova jednostavna provjera sprječava da se mala pogreška pretvori u veliki problem.
Slika 5. Ova preša za metal ima okretni stol s graničnikom i četiri stanice. Sustav također ima poseban nakovanj koji pomaže operateru da dosegne teško dostupna mjesta. Ovdje se spojnice umeću odmah ispod stražnje prirubnice.
Tim Heston, viši urednik časopisa The FABRICATOR, u industriji obrade metala radi od 1998. godine, a karijeru je započeo u časopisu Welding Magazine Američkog društva za zavarivanje. Od tada časopis pokriva sve procese obrade metala, od štancanja, savijanja i rezanja do brušenja i poliranja. Pridružio se časopisu The FABRICATOR u listopadu 2007. godine.
FABRICATOR je vodeći sjevernoamerički časopis za izradu i oblikovanje čelika. Časopis objavljuje vijesti, tehničke članke i priče o uspjehu koje proizvođačima omogućuju učinkovitije obavljanje posla. FABRICATOR posluje u industriji od 1970. godine.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju The FABRICATOR, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Digitalno izdanje časopisa The Tube & Pipe Journal sada je u potpunosti dostupno, omogućujući jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Ostvarite potpuni digitalni pristup časopisu STAMPING, koji sadrži najnoviju tehnologiju, najbolje prakse i vijesti iz industrije za tržište štancanja metala.
Sada s potpunim digitalnim pristupom časopisu The Fabricator en Español, imate jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.