Rizs.3. A bal oldali szekrényben tárolt egy darabból álló, csészeadagolású, gyorscserélő szerszám vezérli a berendezés tájolását és szétválasztását (biztosítja a berendezés megfelelő beállítását és elhelyezését).A jobb oldali szekrényben különféle üllők és siklók találhatók.
Ron Boggs, a Haeger North America értékesítési és szolgáltatási vezetője továbbra is kap hasonló hívásokat a gyártóktól a 2021-es világjárványból való kilábalás során.
„Folyton azt mondogatták nekünk, hogy „Hé, hiányoznak a rögzítőelemek” – mondta Boggs.– Kiderült, hogy ez egy személyzeti probléma volt.Amikor a gyárak új alkalmazottakat vettek fel, gyakran tapasztalatlan, szakképzetlen embereket állítottak a gépek elé, hogy beszereljék a berendezéseket.Néha hiányzik a kapcsok, néha rossz kapcsokat raknak be.A kliens visszatér és véglegesíti a beállításokat.
Magas szinten a hardverbeillesztés a robotika kiforrott alkalmazásának tűnik.Végül egy üzem teljes lyukasztási és alakítási automatizálással rendelkezhet, beleértve a tornyokat, az alkatrészek eltávolítását és talán még a robothajlítást is.Mindezek a technológiák a kézi telepítési szektor nagy részét szolgálják ki.Mindezeket szem előtt tartva miért nem tesz egy robotot a gép elé, hogy felszerelést telepítsen?
Az elmúlt 20 évben a Boggs számos gyárral dolgozott együtt robotbeillesztő berendezéseket használva.A közelmúltban ő és csapata, köztük a Haeger főmérnöke, Sander van de Bor, azon dolgoztak, hogy megkönnyítsék a kobotok integrálását a beillesztési folyamatba (lásd az 1. ábrát).
Azonban Boggs és VanderBose is hangsúlyozza, hogy ha kizárólag a robotikára összpontosítunk, akkor néha figyelmen kívül hagyhatjuk a hardver behelyezésének nagyobb problémáját.A megbízható, automatizált és rugalmas telepítési műveletekhez számos építőelemre van szükség, beleértve a folyamatok következetességét és rugalmasságát.
Az öreg szörnyen meghalt.Sokan alkalmazzák ezt a közmondást a mechanikus lyukasztóprésekre, de a kézi adagolóberendezéssel ellátott présekre is vonatkozik, főleg egyszerűsége miatt.A kezelő elhelyezi a rögzítőelemeket és alkatrészeket az alsó támasztékon, mielőtt kézzel behelyezné a présbe.Megnyomta a pedált.A lyukasztó leereszkedik, érintkezik a munkadarabbal, és nyomást hoz létre a berendezés behelyezéséhez.Ez nagyon egyszerű – persze amíg valami elromlik.
„Ha a kezelő nem figyel, a szerszám leesik és megérinti a munkadarabot anélkül, hogy ténylegesen nyomást gyakorolna rá” – mondta van de Bor.Miért, pontosan mit?"A régi berendezésre tévedésből nem érkezett visszajelzés, és az üzemeltető sem igazán tudott róla."A kezelő a teljes ciklus alatt nem tudta tartani a lábát a pedálokon, ami viszont a prés biztonsági rendszerének működéséhez vezethet."A felső szerszám hat voltos, az alsó szerszám földelve van, és a présnek érzékelnie kell a vezetőképességet, mielőtt nyomást tud létrehozni."
A régebbi lapkaprésekből sem hiányzik az úgynevezett „űrtartalom ablak”, amely az a nyomástartomány, amelyen belül a berendezés helyesen behelyezhető.A modern prések úgy érezhetik, hogy ez a nyomás túl alacsony vagy túl magas.Mivel a régebbi préseken nincs tonnaablak, Boggs elmagyarázta, a kezelők néha egy szelep beállításával állítják be a nyomást a probléma megoldása érdekében."Néhány dallam túl magas, és néhány túl halk" - mondta Boggs.„A kézi beállítás sok sokoldalúságot nyit meg.Ha túl alacsony, akkor helytelenül telepítette a hardvert.""A túlzott nyomás valójában deformálhatja az alkatrészt vagy magát a rögzítőelemet."
„A régebbi gépeken szintén nem voltak mérőórák” – teszi hozzá van de Boer –, ami miatt a kezelők elveszíthetik a rögzítőelemeket.
A hardver kézi behelyezése egyszerűnek tűnhet, de a folyamatot nehéz javítani.Tovább rontja a helyzetet, hogy a hardverműveletek gyakran az értéklánc későbbi szakaszában, a hiány pótlása és kialakítása után történnek.A berendezési problémák tönkretehetik a porfestést és az összeszerelést, gyakran azért, mert egy lelkiismeretes és szorgalmas kezelő apró hibákat követ el, amelyek fejfájást okoznak.
1. ábra A kobot a berendezést a présgépbe való behelyezésével mutatja be, amely négy edényből és négy független siklóból áll, amelyek betáplálják a berendezést a présbe.Kép: Hagrid
Az évek során a hardverbeillesztési technológia megoldotta ezeket a fejfájásokat azáltal, hogy azonosította és megszüntette a változékonyság forrásait.A berendezés-szerelők nem lehetnek sok probléma forrásai, csak azért, mert a műszak végén elveszítik a figyelmüket.
A szerelvényszerelés automatizálásának első lépése, a tálalás (lásd a 2. ábrát) kiküszöböli a folyamat legfárasztóbb részét: a szerelvények kézi megfogását és a munkadarabra helyezését.A hagyományos felső adagoló konfigurációban a csésze adagoló prés leküldi a rögzítőelemeket egy siklóhoz, amely a hardvert a felső szerszámba táplálja.A kezelő a munkadarabot az alsó szerszámra (üllőre) helyezi és megnyomja a pedált.A lyukasztót vákuumnyomással leeresztik, hogy kiemeljék a vasalatokat a siklóból, így a vasalat a munkadarabhoz közel kerüljön.A prés nyomást gyakorol, és a ciklus befejeződik.
Egyszerűnek tűnik, de ha mélyebbre ásunk, találhatunk néhány finom bonyolultságot.Először is, a berendezéseket ellenőrzött módon kell betáplálni a munkatérbe.Itt jön képbe a bootstrap eszköz.Az eszköz két részből áll.A pozicionálásnak szentelt eszköz biztosítja, hogy a tálból kilépő felszerelés megfelelő helyzetben legyen.A másik biztosítja a berendezések megfelelő szegmentálását, beállítását és elhelyezését.Innen a berendezés egy csövön keresztül egy siklóhoz jut, amely a berendezést a felső szerszámba táplálja.
Íme a bonyodalom: az automatikus adagoló eszközöket – a tájékozódási és felosztási eszközöket, valamint az ingadókat – minden berendezéscsere alkalmával ki kell cserélni, és működőképes állapotban kell tartani.A hardver különböző formái befolyásolják azt, hogy a munkaterületet hogyan látják el árammal, ezért a hardverspecifikus eszközök csak valóság, és nem tervezhetők ki az egyenletből.
Mivel a csészeprés előtti kezelő már nem tölt időt a berendezés felemelésével (esetleg leengedésével) és beállításával, a betétek közötti idő drasztikusan lecsökken.De mindezekkel a hardver-specifikus eszközökkel az adagolótál konverziós képességekkel is bővül.A 832-es önfeszítő anyákhoz való szerszámok nem alkalmasak a 632-es anyákhoz.
A régi, kétrészes táladagoló cseréjéhez a kezelőnek meg kell győződnie arról, hogy az irányítószerszám megfelelően van egy vonalban az osztott szerszámmal."Meg kellett ellenőrizniük a tál vibrációját, a levegő időzítését és a tömlő elhelyezését is" - mondta Boggs.„Ellenőrizniük kell a transzfert és a vákuum beállítását.Röviden: a kezelőnek sok beállítást kell ellenőriznie, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a szerszám megfelelően működik-e.”
A fémlemezkezelőknek gyakran egyedi felszerelési követelményeik vannak, amelyek a hozzáférési problémák (berendezések szűk helyekre történő behelyezése), a szokatlan felszerelések vagy mindkettő okai lehetnek.Ez a fajta telepítés speciálisan kialakított egy darabból álló szerszámot használ.Ennek alapján, mondja Boggs, végül egy minden-az-egyben eszközt fejlesztettek ki egy szabványos csészepréshez.Az eszköz orientációs és kiválasztási elemeket tartalmaz (lásd 3. ábra).
„Gyors átállásra tervezték” – mondja van de Boer."Minden vezérlési paramétert, beleértve a levegőt és a rezgést, az időt és minden mást, a számítógép vezérel, így a kezelőnek nem kell semmilyen kapcsolást vagy beállítást végeznie."
A tiplik segítségével minden egy sorban marad (lásd 4. ábra).„A kezelőnek nem kell aggódnia az igazítás miatt az átalakítás során.Mindig kiegyenlít, mert minden a helyére rögzül” – mondta Boggs."A szerszámok csak fel vannak csavarva."
Amikor a kezelő egy lapot helyez a vasalatprésre, a furatokat egy üllővel illeszti be, amelyet bizonyos átmérőjű rögzítőelemekkel való munkavégzésre terveztek.Az a tény, hogy az új átmérők új üllőszerszámokat igényelnek, az évek során nehéz tömeggyártáshoz vezetett.
Képzeljen el egy gyárat a legújabb vágási és hajlítási technológiával, gyors automatikus szerszámcserével, kis tételekkel vagy akár teljes gyártással.Ezután az alkatrész egy hardverbetétbe kerül, és ha az alkatrészhez másfajta hardvert kell, akkor a kezelő áttér a tömeggyártásra.Például behelyezhetnek egy 50 darabos tételt, kicserélhetik az üllőket, majd behelyezhetik az új hardvert a megfelelő lyukakba.
A toronnyal ellátott hardveres prés megváltoztatja a jelenetet.A kezelők mostantól behelyezhetnek egy típusú berendezést, elforgathatják a tornyot, és kinyithatnak egy színkódolt tárolót egy másik típusú berendezés elhelyezéséhez, mindezt egy összeállításban (lásd az 5. ábrát).
„Az alkatrészek számától függően kevésbé valószínű, hogy hiányzik a hardverkapcsolat” – mondta van de Bor."Az egész szakaszt egy menetben csinálja meg, így a végén egy lépést sem hagy ki."
A csésze adagolás és a torony kombinációja a betétprésen valósággá teheti a készletkezelést a hardver részlegen.Egy tipikus beépítésnél a gyártó gondoskodik arról, hogy a tálalás kizárólag a normál, nagy berendezésekhez tartozzon, majd a ritkábban használt eszközöket színkódolt tartályokba helyezi a munkaterület közelében.Amikor a kezelők felvesznek egy alkatrészt, amelyhez több hardver szükséges, elkezdik a csatlakoztatást úgy, hogy meghallgatják a gép hangjelzését (jelezve, hogy eljött az új hardver ideje), elforgatják az üllő lemezjátszót, megtekintik az alkatrész 3D-s képét a vezérlőn, majd behelyezik a következő hardverrészt.
Képzeljen el egy olyan forgatókönyvet, amelyben a kezelő egyenként helyez be egy berendezést, automatikus adagolást használva, és szükség szerint elfordítja az üllő forgótányérját.Ezután leáll, miután a felső szerszám megragadja az önetető rögzítőelemet a siklóról, és leesik az üllőn lévő munkadarabra.A vezérlő figyelmezteti a kezelőt, hogy a rögzítőelemek nem megfelelő hosszúságúak.
Ahogy Boggs elmagyarázza: „Beállítás módban a prés lassan leengedi a csúszkát, és rögzíti a helyzetét.Tehát amikor teljes sebességgel működik, és a lámpatest hozzáér a szerszámhoz, a rendszer biztosítja, hogy a fixture hossza megegyezzen a megadott [[Tűrés] Mérések a tartományon kívül, túl hosszúak vagy túl rövidek, kötőelemhossz-hibát okoznak. Ennek oka a rögzítőelem-észlelés (nincs vákuum a felső szerszámban, általában hardveres előtolási hibák okozzák) és az automatika bizonyítja, hogy a kezelő egy megbízható szelepet hoz létre, felügyelet és karbantartás.
„Az öndiagnosztikával rendelkező hardverprések óriási előnyt jelenthetnek a robotmodulok számára” – mondta Boggs.„Az automatizált beállításban a robot a megfelelő pozícióba mozgatja a papírt, és jelet küld a sajtónak, lényegében azt mondva: „Jó pozícióban vagyok, folytassa és indítsa el a sajtót”.
A vasalatprés tisztán tartja az üllőcsapokat (a fémlemez munkadarab lyukaiba szerelve).A felső lyukasztóban a vákuum normális, ami azt jelenti, hogy vannak rögzítőelemek.Mindezek ismeretében a sajtó jelzést küldött a botnak.
Ahogy Boggs mondja: „A présgép alapvetően mindent megnéz, és azt mondja a robotnak: „Rendben, jól vagyok”.Elindítja a bélyegzési ciklust, ellenőrzi a rögzítőelemek meglétét és azok megfelelő hosszát.Ha a ciklus befejeződött, ellenőrizze, hogy a hardver behelyezéséhez használt nyomás megfelelő-e, majd küldjön egy jelet a robotnak, hogy a présciklus befejeződött.A robot megkapja ezt, és tudja, hogy minden tiszta, és a munkadarabot a következő furatba tudja mozgatni.”
Mindezek a gépi ellenőrzések, amelyeket eredetileg kézi kezelőknek szántak, jó alapot biztosítanak a további automatizáláshoz.Boggs és van de Boor további fejlesztéseket ír le, például bizonyos terveket, amelyek segítenek megakadályozni, hogy a lapok az üllőhöz tapadjanak."Néha a rögzítőelemek ragadnak egy bélyegzési ciklus után" - mondta Boggs.„Ez egy eredendő probléma, amikor anyagot tömörítünk.Amikor beszorul az alsó szerszámba, a kezelő általában egy kicsit el tudja forgatni a munkadarabot, hogy kivegye.
4. ábra. Vezérlőcsavar dübelcsappal.A felállítás után az űrsikló a felső szerszámhoz táplálja a berendezést, amely vákuumnyomást használ, így a berendezés rögzíthető és a munkadarabhoz szállítható.Az üllő (balra lent) a négy torony egyikén található.
Sajnos a robotok nem rendelkeznek az emberi kezelő képességeivel.„Tehát most már léteznek olyan préskonstrukciók, amelyek segítenek eltávolítani a munkadarabokat, segítik a rögzítőelemek kiszorítását a szerszámból, így a préselési ciklus után nem ragad meg.”
Egyes gépek különböző torokmélységgel rendelkeznek, hogy segítsenek a robotnak manőverezni a munkadarabot a munkaterületen belül és onnan.A prések tartalmazhatnak támasztékokat is, amelyek segítenek a robotoknak (és a kézi kezelőknek) biztonságosan elhelyezni munkájukat.
Végső soron a megbízhatóság a kulcs.A robotok és a kobotok a válasz részét képezhetik, így könnyebben integrálhatók."A kollaboratív robotok területén a gyártók nagy lépéseket tettek annak érdekében, hogy a lehető legegyszerűbben lehessen integrálni őket a gépekkel" - mondta Boggs -, és a sajtógyártók rengeteg fejlesztési munkát végeztek annak érdekében, hogy biztosítsák a megfelelő kommunikációs protokollt.
De a bélyegzési technikák és a műhelytechnikák, beleértve a munkadarab-támasztást, a világos (és dokumentált) munkautasításokat és a megfelelő képzést is szerepet játszanak.Boggs hozzátette, hogy továbbra is kap hívásokat hiányzó rögzítőelemekről és egyéb hardverrészlegi problémákról, amelyek közül sok megbízható, de nagyon régi gépekkel működik.
Lehetséges, hogy ezek a gépek megbízhatóak, de a berendezés beszerelése nem szakképzetleneknek és szakszerűtleneknek való.Idézze fel a gépet, amely rossz hosszúságot talált.Ez az egyszerű ellenőrzés megakadályozza, hogy egy kis hiba nagy problémává váljon.
5. ábra. Ennek a hardveres présnek van egy lemezjátszója leállítóval és négy állomással.A rendszer egy speciális üllőszerszámmal is rendelkezik, amely segíti a kezelőt a nehezen elérhető helyek elérésében.Itt a szerelvények közvetlenül a hátsó karima alá vannak beillesztve.
Tim Heston, a The FABRICATOR vezető szerkesztője 1998 óta dolgozik a fémgyártásban, karrierjét az American Welding Society Welding Magazine-jában kezdte.Azóta az összes fémgyártási folyamatot lefedi a sajtolástól, hajlítástól és vágástól a csiszolásig és polírozásig.2007 októberében csatlakozott a The FABRICATOR-hoz.
A FABRICATOR Észak-Amerika vezető acélgyártó és -formázó magazinja.A magazin olyan híreket, műszaki cikkeket és sikertörténeteket közöl, amelyek segítségével a gyártók hatékonyabban végezhetik munkájukat.A FABRICATOR 1970 óta van jelen az iparágban.
Most teljes hozzáféréssel a The FABRICATOR digitális kiadásához, egyszerű hozzáféréssel az értékes iparági erőforrásokhoz.
A The Tube & Pipe Journal digitális kiadása már teljes mértékben hozzáférhető, egyszerű hozzáférést biztosítva az értékes iparági forrásokhoz.
Teljes digitális hozzáférést kap a STAMPING Journalhoz, amely a legújabb technológiát, legjobb gyakorlatokat és iparági híreket tartalmazza a fémbélyegzési piac számára.
Mostantól a The Fabricator en Español teljes digitális hozzáférésével könnyedén hozzáférhet az értékes iparági erőforrásokhoz.