Beras. 3. Piranti siji-siji, diisi cangkir, lan bisa diganti cepet sing disimpen ing lemari kiwa ngontrol orientasi lan pamisahan peralatan (njamin keselarasan lan posisi peralatan sing tepat). Kabinet tengen nyimpen macem-macem landasan lan pengangkatan.
Ron Boggs, manajer penjualan lan layanan kanggo Haeger Amerika Utara, terus nampa telpon sing padha saka produsen sajrone pemulihan saka pandemi 2021.
"Dheweke terus ngomong, 'Hei, kita kekurangan pengikat,'" ujare Boggs. "Jebul iki amarga masalah staf." Nalika pabrik nyewa karyawan anyar, dheweke asring nyelehake wong sing ora duwe pengalaman lan ora trampil ing ngarep mesin kanggo masang peralatan. Kadhangkala jepitane ilang, kadhangkala jepitane salah dipasang. Klien bali lan ngrampungake setelan kasebut.
Ing tingkat sing dhuwur, penyisipan perangkat keras katon minangka aplikasi robotika sing wis diwasa. Pungkasane, pabrik bisa duwe otomatisasi punching lan forming lengkap, kalebu turret, penghapusan bagean, lan malah bisa uga mlengkungake robot. Kabeh teknologi iki banjur nglayani sebagian gedhe saka sektor instalasi manual. Kanthi kabeh iki, kenapa ora nyelehake robot ing ngarep mesin kanggo nginstal peralatan?
Sajrone 20 taun kepungkur, Boggs wis kerja bareng karo akeh pabrik sing nggunakake peralatan penyisipan robot. Bubar iki, dheweke lan timnya, kalebu Kepala Insinyur Haeger Sander van de Bor, wis kerja keras kanggo nggampangake integrasi cobot karo proses penyisipan (waca Gambar 1).
Nanging, Boggs lan VanderBose nandheske manawa fokus mung ing robotika kadhangkala bisa nglalekake masalah sing luwih gedhe yaiku masang perangkat keras. Operasi instalasi sing bisa dipercaya, otomatis, lan fleksibel mbutuhake akeh blok bangunan, kalebu konsistensi lan fleksibilitas proses.
Wong tuwa mau tilar donya kanthi nggegirisi. Akeh wong sing ngetrapake paribasan iki kanggo mesin press punch mekanik, nanging uga ditrapake kanggo mesin press nganggo peralatan feed manual, utamane amarga kesederhanaane. Operator masang pengikat lan bagean ing dhukungan ngisor sadurunge dipasang kanthi manual menyang mesin press. Dheweke mencet pedal. Mesin piercing mudhun, ngubungi benda kerja lan nggawe tekanan kanggo masang peralatan kasebut. Iku cukup prasaja - nganti ana sing salah, mesthi.
"Yen operator ora nggatekake, piranti kasebut bakal tiba lan ndemek benda kerja tanpa menehi tekanan," ujare van de Bor. Apa sebabe, persis apa? "Piranti lawas ora duwe umpan balik kanthi ora sengaja lan operator ora ngerti babagan iki." Operator ora bisa njaga sikile ing pedal sajrone siklus kasebut, sing, sabanjure, bisa nyebabake operasi sistem keamanan mesin pres. "Piranti ndhuwur duwe enem volt, piranti ngisor di-ground, lan mesin pres kudu ngrasakake konduktivitas sadurunge bisa nambah tekanan."
Mesin press insert lawas uga ora duwe sing diarani "jendela tonase", yaiku kisaran tekanan ing ngendi peralatan bisa dilebokake kanthi bener. Mesin press modern bisa uga ngrasa tekanan iki kurang utawa dhuwur banget. Amarga mesin press lawas ora duwe jendela tonase, Boggs nerangake, operator kadhangkala nyetel tekanan kanthi nyetel katup kanggo ndandani masalah kasebut. "Ana sing nyetel kakehan dhuwur lan ana sing nyetel kurang," ujare Boggs. "Penyesuaian manual mbukak akeh fleksibilitas. Yen kurang banget, sampeyan wis nginstal perangkat keras kanthi salah." "Tekanan sing berlebihan bisa ngowahi bentuk bagean utawa pengikat kasebut dhewe."
"Mesin-mesin lawas uga ora duwe meteran," tambah van de Boer, "sing bisa nyebabake operator kelangan pengikat."
Nglebokake perangkat keras kanthi manual pancen katon gampang, nanging proses kasebut angel didandani. Sing luwih parah maneh, operasi perangkat keras asring kedadeyan mengko ing rantai nilai, sawise celah kasebut diisi lan dibentuk. Masalah peralatan bisa ngrusak lapisan bubuk lan perakitan, asring amarga operator sing teliti lan sregep nggawe kesalahan cilik sing dadi masalah gedhe.
Gambar 1. Cobot nuduhake bagean kasebut kanthi nyisipake peralatan menyang mesin pres, sing nduweni papat mangkuk lan papat pesawat ulang-alik independen sing nglebokake peralatan menyang mesin pres. Gambar: Hagrid
Sajrone pirang-pirang taun, teknologi penyisipan perangkat keras wis ngrampungake masalah iki kanthi ngenali lan ngilangi sumber variabilitas kasebut. Pemasang peralatan ora kudune dadi sumber akeh masalah mung amarga ilang fokus ing pungkasan shift.
Langkah pisanan ing otomatisasi instalasi pas, yaiku pemberian mangkuk (deleng gambar 2), ngilangi bagean sing paling mboseni saka proses kasebut: nyekel lan masang pas kanthi manual ing benda kerja. Ing konfigurasi umpan ndhuwur tradisional, mesin press umpan cangkir ngirim pengikat mudhun menyang shuttle sing menehi umpan perangkat keras menyang alat ndhuwur. Operator nyelehake benda kerja ing alat ngisor (landasan) lan mencet pedal. Pukulan diturunake nggunakake tekanan vakum kanggo ngangkat perangkat keras metu saka shuttle, nggawa perangkat keras cedhak karo benda kerja. Mesin press menehi tekanan lan siklus rampung.
Katon prasaja, nanging yen digali luwih jero, sampeyan bisa nemokake sawetara kerumitan sing alus. Kapisan, peralatan kudu dilebokake menyang ruang kerja kanthi cara sing dikontrol. Ing kene alat bootstrap digunakake. Alat kasebut kasusun saka rong komponen. Siji sing dikhususake kanggo posisi njamin yen peralatan sing metu saka mangkuk diposisikake kanthi bener. Liyane njamin segmentasi, alignment, lan penempatan peralatan sing tepat. Saka kana, peralatan kasebut mlaku liwat pipa menyang antar-jemput sing ngumpan peralatan menyang alat ndhuwur.
Iki komplikasine: Piranti pangisi otomatis—piranti orientasi lan divisi, lan antar-jemput—kudu diganti lan dijaga supaya bisa digunakake saben-saben piranti diganti. Wangun perangkat keras sing beda-beda mengaruhi cara piranti kasebut nyedhiyakake daya menyang area kerja, mula piranti khusus perangkat keras mung dadi kasunyatan lan ora bisa dirancang metu saka persamaan.
Amarga operator sing ana ing ngarep mesin press cangkir ora ngentekake wektu maneh kanggo ngangkat (bisa uga nurunake) lan nyetel peralatan, wektu antarane sisipan dadi luwih suda. Nanging kanthi kabeh alat khusus perangkat keras iki, mangkuk pakan uga nambah kemampuan konversi. Alat kanggo ngencengi mur 832 kanthi otomatis ora cocog kanggo mur 632.
Kanggo ngganti pengumpan mangkok rong potong sing lawas, operator kudu mesthekake yen alat orientasi wis sejajar karo alat sing dipisah. "Dheweke uga kudu mriksa getaran mangkok, wektu udara, lan penempatan selang," ujare Boggs. "Dheweke kudu mriksa penjajaran antar-jemput lan vakum. Cekakipun, operator kudu mriksa akeh penjajaran kanggo mesthekake yen alat kasebut bisa digunakake kaya sing dikarepake."
Operator lembaran logam asring duwe syarat peralatan unik sing bisa uga amarga masalah akses (nglebokake peralatan menyang papan sing sempit), peralatan sing ora biasa, utawa loro-lorone. Jinis instalasi iki nggunakake alat siji-siji sing dirancang khusus. Adhedhasar iki, ujare Boggs, alat kabeh-ing-siji kanggo mesin pres cangkir standar pungkasane dikembangake. Alat kasebut ngemot unsur orientasi lan pilihan (waca Gambar 3).
"Iki dirancang kanggo pangowahan cepet," ujare van de Boer. "Kabeh parameter kontrol, kalebu udara lan getaran, wektu lan liya-liyane, dikontrol dening komputer, mula operator ora perlu nggawe pangowahan utawa pangaturan apa wae."
Kanthi bantuan dowel, kabeh tetep ana ing sak baris (deleng gambar 4). "Operator ora perlu kuwatir babagan penyelarasan nalika ngowahi. Piranti kasebut mesthi rata amarga kabeh ngunci ing panggonane," ujare Boggs. "Piranti mung dipasang sekrup."
Nalika operator masang lembaran ing mesin pres perangkat keras, dheweke bakal nyetel bolongan kasebut nganggo landasan sing dirancang kanggo digunakake karo pengikat kanthi diameter tartamtu. Kasunyatan manawa diameter anyar mbutuhake piranti landasan anyar wis nyebabake sawetara produksi massal sing angel sajrone pirang-pirang taun.
Bayangna pabrik nganggo teknologi motong lan mlengkung paling anyar, panggantian alat otomatis sing cepet, batch cilik utawa malah produksi lengkap. Bagean kasebut banjur dilebokake ing sisipan perangkat keras, lan yen bagean kasebut mbutuhake perangkat keras sing beda, operator pindhah menyang produksi massal. Contone, dheweke bisa masang batch 50 potongan, ngganti landasan, banjur masang perangkat keras anyar menyang bolongan sing bener.
Mesin pres perangkat keras nganggo menara ngowahi kahanan. Operator saiki bisa masang siji jinis peralatan, muter menara, lan mbukak wadhah sing diwenehi kode warna kanggo nampung jinis peralatan liyane, kabeh ing siji persiyapan (deleng Gambar 5).
"Gumantung saka jumlah bagean sing sampeyan duwe, kemungkinan sampeyan ora bakal kelangan sambungan perangkat keras luwih cilik," ujare van de Bor. "Sampeyan nindakake kabeh bagean sekaligus supaya sampeyan ora ketinggalan langkah ing pungkasan."
Kombinasi saka cup feed lan turret ing insert press bisa nggawe penanganan kit dadi nyata ing departemen perangkat keras. Ing instalasi khas, pabrikan njamin yen pasokan mangkuk mung kanggo peralatan gedhe normal, banjur nyelehake peralatan sing kurang kerep digunakake ing wadhah kode warna cedhak area kerja. Nalika operator njupuk bagean sing mbutuhake pirang-pirang perangkat keras, dheweke miwiti nyolok kanthi ngrungokake swara bip mesin (nandhani wektune kanggo perangkat keras anyar), muter turntable landasan, ndeleng gambar 3D bagean kasebut ing controller, banjur masang bagean perangkat keras sabanjure.
Bayangna skenario ing ngendi operator masang siji-siji piranti, nggunakake umpan otomatis lan muter meja putar landasan miturut kabutuhan. Banjur mandheg sawise piranti ndhuwur njupuk pengikat sing nyedhot dhewe saka pesawat ulang-alik lan tiba ing benda kerja ing landasan. Kontroler bakal menehi peringatan marang operator yen pengikat ora dawane.
Kaya sing dijlentrehake Boggs, "Ing mode persiyapan, mesin pres alon-alon nurunake slider lan nyathet posisine. Dadi nalika mlaku kanthi kecepatan penuh lan fixture ndemek alat kasebut, sistem njamin yen dawa fixture cocog karo [[Toleransi] sing wis ditemtokake. Pangukuran ing njaba jangkauan, kedawane, utawa kecendhaken, bakal nyebabake kesalahan dawa pengikat. Iki amarga deteksi pengikat (ora ana vakum ing alat ndhuwur, biasane disebabake kesalahan feed perangkat keras) lan pemantauan lan pangopènan jendela tonase (tinimbang operator nyetel katup kanthi manual) nggawe sistem otomatisasi sing wis kabukten dipercaya.
"Peralatan cetak keras kanthi diagnosis mandiri bisa dadi kauntungan gedhe kanggo modul robot," ujare Boggs. "Ing persiyapan otomatis, robot mindhah kertas menyang posisi sing bener lan ngirim sinyal menyang mesin cetak, intine ujar, 'Aku ana ing posisi sing bener, terusake lan miwiti mesin cetak.'"
Mesin press perangkat keras njaga pin landasan (sing dipasang ing bolongan ing benda kerja lembaran logam) tetep resik. Vakum ing punch ndhuwur normal, tegese ana pengikat. Ngerti babagan kabeh iki, mesin press ngirim sinyal menyang bot.
Kaya sing diomongake Boggs, "Mesin press iku intine ndeleng kabeh lan ngomong karo robot, 'Oke, aku ora apa-apa.' Mesin iki miwiti siklus stamping, mriksa anane pengikat lan dawane sing bener. Yen siklus wis rampung, priksa manawa tekanan sing digunakake kanggo masang perangkat keras wis bener, banjur kirim sinyal menyang robot yen siklus press wis rampung. Robot nampa iki lan ngerti yen kabeh wis resik lan bisa mindhah benda kerja menyang bolongan sabanjure."
Kabeh pamriksan mesin iki, sing asline ditujokake kanggo operator manual, kanthi efektif nyedhiyakake basis sing apik kanggo otomatisasi luwih lanjut. Boggs lan van de Boor nggambarake perbaikan luwih lanjut kayata desain tartamtu sing mbantu nyegah lembaran nempel ing landasan. "Kadhangkala pengikat nempel sawise siklus stamping," ujare Boggs. "Iki minangka masalah sing ana nalika sampeyan ngompres materi. Nalika macet ing alat ngisor, operator biasane bisa muter benda kerja sethithik kanggo ngetokake."
Gambar 4. Baut pesawat ulang-alik nganggo pin dowel. Sawise dipasang, pesawat ulang-alik ngirim peralatan menyang alat ndhuwur, sing nggunakake tekanan vakum supaya peralatan bisa dipasang lan diangkut menyang benda kerja. Landasan (kiwa ngisor) dumunung ing salah siji saka papat menara.
Sayange, robot ora duwe katrampilan kaya operator manungsa. "Dadi saiki ana desain mesin pres sing mbantu nyopot benda kerja, mbantu ndorong pengikat metu saka alat, supaya ora ana sing macet sawise siklus mesin pres."
Sawetara mesin duwe jerone tenggorokan sing beda-beda kanggo mbantu robot ngobahake benda kerja mlebu lan metu saka area kerja. Mesin pres uga bisa kalebu dhukungan sing mbantu robot (lan operator manual) nempatake pegaweyane kanthi aman.
Pungkasanipun, linuwih iku kunci. Robot lan cobot bisa dadi bagean saka jawaban, saengga luwih gampang diintegrasi. "Ing bidang robot kolaboratif, para vendor wis nggawe langkah gedhe kanggo nggampangake integrasi karo mesin," ujare Boggs, "lan produsen mesin cetak wis nindakake akeh karya pangembangan kanggo mesthekake yen protokol komunikasi sing tepat wis ana."
Nanging teknik stamping lan teknik bengkel, kalebu dhukungan benda kerja, instruksi kerja sing jelas (lan didokumentasikake), lan pelatihan sing tepat uga nduweni peran. Boggs nambahake yen dheweke isih nampa telpon babagan pengikat sing ilang lan masalah liyane ing departemen perangkat keras, sing akeh sing bisa digunakake karo mesin sing bisa dipercaya nanging wis lawas banget.
Mesin-mesin iki pancen bisa dipercaya, nanging instalasi peralatan iki dudu kanggo wong sing ora trampil lan ora profesional. Elinga mesin sing nemokake dawa sing salah. Pamriksaan prasaja iki nyegah kesalahan cilik dadi masalah gedhe.
Gambar 5. Mesin pres perangkat keras iki nduweni meja putar kanthi stop lan papat stasiun. Sistem iki uga nduweni alat landasan khusus sing mbantu operator tekan papan sing angel digayuh. Ing kene, fitting dipasang persis ing ngisor flens mburi.
Tim Heston, Editor Senior The FABRICATOR, wis ana ing industri fabrikasi logam wiwit taun 1998, miwiti karire karo Majalah Welding American Welding Society. Wiwit kuwi, majalah iki wis ngliputi kabeh proses fabrikasi logam wiwit saka stamping, bending lan cutting nganti grinding lan polishing. Dheweke gabung karo The FABRICATOR ing Oktober 2007.
FABRICATOR kuwi majalah fabrikasi lan pembentukan baja sing unggul ing Amerika Utara. Majalah iki nerbitake pawarta, artikel teknis, lan crita sukses sing ndadekake para produsen bisa nindakake pegaweyane kanthi luwih efisien. FABRICATOR wis ana ing industri iki wiwit taun 1970.
Saiki kanthi akses lengkap menyang edisi digital The FABRICATOR, akses gampang menyang sumber daya industri sing terkenal.
Edisi digital The Tube & Pipe Journal saiki wis bisa diakses kanthi lengkap, nyedhiyakake akses sing gampang menyang sumber daya industri sing terkenal.
Entuk akses digital lengkap menyang STAMPING Journal, sing nampilake teknologi paling anyar, praktik paling apik, lan warta industri kanggo pasar stamping logam.
Saiki kanthi akses digital lengkap menyang The Fabricator en Español, sampeyan duwe akses sing gampang menyang sumber daya industri sing terkenal.