Металл өңдеуге арматураларды енгізудің автоматтандырылған эволюциясы

Күріш. 3. Сол жақ шкафта сақталған бір бөліктен тұратын, тостағанмен қоректенетін, тез ауыстырылатын құрал жабдықтың бағытын және бөлінуін басқарады (жабдықтың дұрыс туралануы мен орналасуын қамтамасыз етеді). Оң жақ шкафта әртүрлі төстер мен шаттлдар орналасқан.
Haeger North America компаниясының сату және қызмет көрсету менеджері Рон Боггс 2021 жылғы пандемиядан кейінгі қалпына келтіру кезеңінде өндірушілерден осындай қоңыраулар алуды жалғастыруда.
«Олар бізге: «Бізде бекіткіштер жетіспейді», - деп айта берді», - деді Боггс. «Бұл кадр мәселесіне байланысты болып шықты». Зауыттар жаңа қызметкерлерді жалдаған кезде, олар көбінесе тәжірибесіз, білікті емес адамдарды жабдықты салу үшін машиналардың алдына қояды. Кейде олар қысқыштарды жіберіп алады, кейде дұрыс емес қысқыштарды орнатады. Клиент қайтып келіп, параметрлерді нақтылайды.
Жоғары деңгейде аппараттық құралдарды енгізу робототехниканың жетілген қолданылуы болып көрінеді. Ақырында, зауытта мұнаралар, бөлшектерді алып тастау және тіпті роботтық иілуді қоса алғанда, толық тесу және қалыптау автоматикасы болуы мүмкін. Осы технологиялардың барлығы қолмен орнату секторының үлкен бөлігіне қызмет етеді. Осының бәрін ескере отырып, жабдықты орнату үшін неге роботты машинаның алдына қоймасқа?
Соңғы 20 жылда Боггс роботтық енгізу жабдықтарын пайдаланып көптеген зауыттармен жұмыс істеді. Жақында ол және оның командасы, соның ішінде Haeger бас инженері Сандер ван де Бор, коботтарды енгізу процесіне біріктіруді жеңілдету үшін жұмыс істеп келеді (1-суретті қараңыз).
Дегенмен, Boggs та, VanderBose та тек робототехникаға назар аудару кейде жабдықты енгізудің үлкен мәселесін елемеуі мүмкін екенін атап көрсетеді. Сенімді, автоматтандырылған және икемді орнату операциялары көптеген құрылыс блоктарын, соның ішінде процестің тұрақтылығы мен икемділігін қажет етеді.
Қарт кісі қатты қайтыс болды. Көптеген адамдар бұл мақалды механикалық перфораторлы престерге қолданады, бірақ бұл қолмен берілетін жабдығы бар престерге де қатысты, негізінен оның қарапайымдылығына байланысты. Оператор бекіткіштер мен бөлшектерді преске қолмен салмас бұрын, оларды төменгі тірекке орналастырады. Ол педальды басты. Тескіш төмен түсіп, дайындамаға тиіп, жабдықты салу үшін қысым жасайды. Әрине, бұл өте қарапайым - бірдеңе дұрыс болмайынша.
«Егер оператор назар аудармаса, құрал қысым жасамай құлап, дайындамаға тиіп кетеді», - деді ван де Бор. Неліктен, дәл не? «Ескі жабдықта қателікпен кері байланыс болған жоқ және оператор бұл туралы шынымен білмеген». Оператор бүкіл цикл кезінде педальдарды басып тұра алмады, бұл өз кезегінде престің қауіпсіздік жүйесінің жұмысына әкелуі мүмкін. «Жоғарғы құралда алты вольт бар, төменгі құрал жерге қосылған, ал прес қысым тудырмас бұрын өткізгіштікті сезінуі керек».
Ескі кіріктірмелі престерде жабдықты дұрыс кіргізуге болатын қысым диапазоны болып табылатын «тоннажды терезе» де жоқ. Қазіргі престер бұл қысымның тым төмен немесе тым жоғары екенін сезінуі мүмкін. Боггстің түсіндіруінше, ескі престерде тоннажды терезе болмағандықтан, операторлар кейде мәселені шешу үшін клапанды реттеу арқылы қысымды реттейді. «Кейбіреулер тым жоғары, ал кейбіреулері тым төмен реттейді», - деді Боггс. «Қолмен реттеу көптеген жан-жақтылыққа жол ашады. Егер ол тым төмен болса, сіз жабдықты дұрыс орнатпағансыз». «Шамадан тыс қысым бөлшекті немесе бекіткіштің өзін деформациялауы мүмкін».
«Ескі машиналарда да есептегіштер болмаған», - деп қосты ван де Бур, «бұл операторлардың бекіткіштерін жоғалтуына әкелуі мүмкін».
Жабдықты қолмен орнату оңай болып көрінуі мүмкін, бірақ бұл процесті түзету қиын. Жағдайды одан сайын ушықтыратыны, аппараттық операциялар көбінесе құндылықтар тізбегінің кейінгі кезеңдерінде, олқылық толтырылып, қалыптасқаннан кейін орын алады. Жабдық мәселелері ұнтақ бояу мен құрастыруға үлкен зиян келтіруі мүмкін, себебі көбінесе адал және мұқият оператор бас ауруына айналатын шағын қателіктер жібереді.
1-сурет. Кобот жабдықты преске салу арқылы бөлшекті көрсетеді, оның төрт ыдысы және жабдықты преске беретін төрт тәуелсіз шаттлы бар. Сурет: Хагрид
Жылдар бойы аппараттық құралдарды енгізу технологиясы осы өзгергіштік көздерін анықтау және жою арқылы осы қиындықтарды шешті. Жабдық орнатушылар ауысымының соңында назарын жоғалтқандықтан соншалықты көп мәселелердің көзі болмауы керек.
Фитингті орнатуды автоматтандырудың алғашқы қадамы, ыдысқа беру (2-суретті қараңыз), процестің ең жалықтыратын бөлігін жояды: фитингтерді қолмен ұстап, дайындамаға орналастыру. Дәстүрлі жоғарғы беру конфигурациясында шыныаяқ беру пресі бекіткіштерді жабдықты жоғарғы құралға беретін шлюзге жібереді. Оператор дайындаманы төменгі құралға (төске) қойып, педальды басады. Функция вакуумдық қысымды пайдаланып төмендетіліп, жабдықты шлюзден шығарады, бұл жабдықты дайындамаға жақындатады. Прес қысым жасайды және цикл аяқталады.
Бұл қарапайым болып көрінеді, бірақ тереңірек зерттесеңіз, кейбір нәзік күрделіліктерді байқай аласыз. Біріншіден, жабдық жұмыс кеңістігіне бақыланатын түрде берілуі керек. Бұл жерде bootstrap құралы рөл атқарады. Құрал екі компоненттен тұрады. Біреуі позициялауға арналған, ол ыдыстан шығатын жабдықтың дұрыс орналастырылуын қамтамасыз етеді. Екіншісі жабдықтың дұрыс сегменттелуін, туралануын және орналастырылуын қамтамасыз етеді. Содан кейін жабдық құбыр арқылы жабдықты жоғарғы құралға беретін шаттлға өтеді.
Міне, қиындық: Автоматты түрде беру құралдарын – бағдарлау және бөлу құралдарын, сондай-ақ шаттлдарды – жабдық ауыстырылған сайын ауыстырып, жұмыс күйінде күтіп ұстау қажет. Аппараттық құралдардың әртүрлі түрлері оның жұмыс аймағына қуат беру тәсіліне әсер етеді, сондықтан аппараттық құралдар шындыққа айналады және оларды теңдеуден тыс жобалау мүмкін емес.
Шыныаяқ пресінің алдында тұрған оператор енді жабдықты алуға (мүмкін түсіруге) және орнатуға уақыт жұмсамайтындықтан, кірістірулер арасындағы уақыт күрт қысқарады. Бірақ осы аппараттық құралдардың барлығымен қоректендіру ыдысы түрлендіру мүмкіндіктерін де қосады. Өздігінен тартылатын гайкаларға арналған құралдар 832 гайкалар 632 үшін жарамсыз.
Ескі екі бөлікті ыдыс бергішті ауыстыру үшін оператор бағдарлау құралының бөлінген құралмен дұрыс тураланғанына көз жеткізуі керек. «Олар сондай-ақ ыдыстың дірілін, ауа уақытын және шлангтың орналасуын тексеруі керек болды», - деді Боггс. «Олар шаттл мен вакуумның туралануын тексеруі керек. Қысқасы, оператор құралдың дұрыс жұмыс істейтініне көз жеткізу үшін көптеген туралануларды тексеруі керек».
Қаңылтыр металл операторларының көбінесе қол жеткізу мәселелеріне (жабдықты тар кеңістікке салу), ерекше жабдыққа немесе екеуіне де байланысты болуы мүмкін бірегей жабдық талаптары болады. Орнатудың бұл түрі арнайы жасалған бір бөлікті құралды пайдаланады. Осыған сүйене отырып, Боггстің айтуынша, стандартты кесе прессіне арналған барлығы бір жерде құрал жасалды. Құралда бағдарлау және таңдау элементтері бар (3-суретті қараңыз).
«Ол жылдам ауыстыруға арналған», - дейді ван де Бур. «Ауа мен дірілді, уақытты және басқа да барлық басқару параметрлерін қоса алғанда, барлық басқару параметрлері компьютермен басқарылады, сондықтан операторға ешқандай ауыстыру немесе түзетулер енгізудің қажеті жоқ».
Дюбельдердің көмегімен бәрі бір сызықта қалады (4-суретті қараңыз). «Оператор түрлендіру кезінде туралау туралы алаңдамайды. Ол әрқашан тегістеледі, себебі бәрі өз орнына бекітіледі», - деді Боггс. «Құралдар жай ғана бұралып бекітіледі».
Оператор аппараттық преске парақ қойған кезде, олар тесіктерді белгілі бір диаметрдегі бекіткіштермен жұмыс істеуге арналған төспен туралайды. Жаңа диаметрлер үшін жаңа төс құралдары қажет болуы жылдар бойы жаппай өндірісте қиындықтарға әкелді.
Ең жаңа кесу және иілу технологиясы, жылдам автоматты құрал ауыстыру, шағын партиялармен немесе тіпті толық өндіріспен жабдықталған зауытты елестетіп көріңіз. Содан кейін бөлшек аппараттық кірістірмеге салынады, ал егер бөлшек басқа жабдық түрін қажет етсе, оператор жаппай өндіріске көшеді. Мысалы, олар 50 данадан тұратын партияны салып, төстерді ауыстырып, содан кейін жаңа жабдықты дұрыс тесіктерге сала алады.
Мұнарасы бар аппараттық прес көріністі өзгертеді. Операторлар енді бір жабдық түрін енгізе алады, мұнараны айналдыра алады және басқа жабдық түрін орналастыру үшін түрлі-түсті контейнерді аша алады, мұның бәрі бір қондырғыда (5-суретті қараңыз).
«Қолыңыздағы бөлшектердің санына байланысты аппараттық қосылымды жіберіп алу ықтималдығы аз», - деді ван де Бор. «Сіз бүкіл бөлімді бір өтумен жасайсыз, сондықтан соңында бір қадамды жіберіп алмайсыз».
Кесе беру құрылғысы мен мұнараның кірістіру прессіндегі үйлесімі жабдық бөлімінде жинақты өңдеуді шындыққа айналдыра алады. Әдеттегі орнатуда өндіруші ыдыс берудің тек кәдімгі үлкен жабдыққа ғана арналғанын қамтамасыз етеді, содан кейін сирек қолданылатын жабдықты жұмыс аймағының жанындағы түсті кодталған контейнерлерге орналастырады. Операторлар бірнеше жабдықты қажет ететін бөлшекті алғанда, олар машинаның дыбысын тыңдау (жаңа жабдықтың уақыты келгенін білдіреді), төсті айналдыру, контроллердегі бөлшектің 3D кескінін көру және келесі жабдық бөлігін салу арқылы оны қоса бастайды.
Оператор автоматты түрде беруді пайдаланып және төс айналмалы дискісін қажетінше айналдырып, жабдықтың бір бөлігін бір-бірлеп салатын жағдайды елестетіп көріңіз. Содан кейін жоғарғы құрал өздігінен берілетін бекіткішті шаттлдан алып, төстегі дайындамаға түскеннен кейін ол тоқтайды. Контроллер операторға бекіткіштердің ұзындығы дұрыс емес екенін ескертеді.
Боггс түсіндіргендей, «Орнату режимінде баспа құралы сырғытпаны баяу түсіріп, оның орнын жазып алады. Сондықтан ол толық жылдамдықпен жұмыс істеп тұрғанда және бекіткіш құралға тигенде, жүйе бекіткіштің ұзындығы көрсетілген [[Төзімділік] өлшемдеріне сәйкес келетініне көз жеткізеді. Өлшемдер диапазоннан тыс, тым ұзын немесе тым қысқа болса, бекіткіштің ұзындығы қатесіне әкеледі. Бұл бекіткішті анықтауға (әдетте аппараттық беріліс қателерінен туындайтын жоғарғы құралда вакуумның болмауы) және тоннажды терезені бақылау және күтіп ұстау (оператордың клапанды қолмен реттеуінің орнына) дәлелденген сенімді автоматтандыру жүйесін жасауға байланысты.
«Өзін-өзі диагностикалау мүмкіндігі бар аппараттық престер роботтық модульдер үшін үлкен артықшылық бола алады», - деді Боггс. «Автоматтандырылған қондырғыда робот қағазды дұрыс орынға жылжытады және преске сигнал жібереді, негізінен: «Мен дұрыс жердемін, престі іске қосыңыз» дейді.
Аппараттық прес төс түйреуіштерін (қаңылтыр металл дайындамасындағы тесіктерге орнатылған) таза ұстайды. Жоғарғы тескіштегі вакуум қалыпты, бұл бекіткіштер бар екенін білдіреді. Мұның бәрін білген прес ботқа сигнал жіберді.
Боггс айтқандай, «Баспа машинасы негізінен бәрін қарап, роботқа: «Жарайды, мен жақсымын» дейді. Ол бекіткіштердің бар-жоғын және олардың дұрыс ұзындығын тексеріп, штамптау циклін бастайды. Егер цикл аяқталған болса, жабдықты енгізу үшін қолданылатын қысымның дұрыс екеніне көз жеткізіңіз, содан кейін роботқа басу циклінің аяқталғаны туралы сигнал жіберіңіз. Робот мұны қабылдайды және бәрі таза екенін біледі және дайындаманы келесі тесікке жылжыта алады».
Бастапқыда қолмен жұмыс істейтін операторларға арналған осы машиналық тексерулердің барлығы одан әрі автоматтандыру үшін тиімді негіз болып табылады. Боггс пен ван де Бур парақтардың төске жабысып қалуына жол бермейтін белгілі бір конструкциялар сияқты қосымша жетілдірулерді сипаттайды. «Кейде бекіткіштер штамптау циклінен кейін жабысып қалады», - деді Боггс. «Материалды қысу кезінде бұл табиғи мәселе. Ол төменгі құралға жабысып қалғанда, оператор әдетте дайындаманы аздап бұрап шығара алады».
4-сурет. Дюбель түйреуіші бар шаттл болты. Орнатқаннан кейін, шаттл жабдықты жоғарғы құралға береді, ол вакуумдық қысымды пайдаланады, осылайша жабдықты бекітіп, дайындамаға тасымалдауға болады. Төс (төменгі сол жақта) төрт мұнараның бірінде орналасқан.
Өкінішке орай, роботтарда адам операторының дағдылары жоқ. «Сондықтан қазір дайындамаларды алып тастауға, бекіткіштерді құралдан итеруге көмектесетін, прес циклінен кейін жабысып қалмау үшін прес конструкциялары бар».
Кейбір машиналарда роботтың жұмыс бөлігін жұмыс аймағына кіргізіп-шығаруына көмектесетін әртүрлі тереңдіктер болады. Басқыштарда роботтарға (және қолмен жұмыс істейтін операторларға) жұмыстарын қауіпсіз орналастыруға көмектесетін тіректер де болуы мүмкін.
Түптеп келгенде, сенімділік маңызды. Роботтар мен коботтар шешімнің бір бөлігі бола алады, бұл оларды біріктіруді жеңілдетеді. «Бірлескен роботтар саласында жеткізушілер оларды машиналармен біріктіруді мүмкіндігінше жеңілдетуде үлкен жетістіктерге жетті», - деді Боггс, «және баспа өндірушілері дұрыс байланыс хаттамасының бар екеніне көз жеткізу үшін көптеген әзірлеу жұмыстарын жүргізді».
Бірақ штамптау әдістері мен шеберхана әдістері, соның ішінде дайындаманы қолдау, анық (және құжатталған) жұмыс нұсқаулары және тиісті оқыту да рөл атқарады. Боггс әлі де бекіткіштердің жоқтығы және аппараттық бөлімдегі басқа да мәселелер туралы қоңыраулар алатынын қосты, олардың көпшілігі сенімді, бірақ өте ескі станоктарда жұмыс істейді.
Бұл машиналар сенімді болуы мүмкін, бірақ жабдықты орнату біліктілігі жоқ және кәсіби емес адамдарға арналмаған. Дұрыс емес ұзындықты тапқан машинаны еске түсіріңіз. Бұл қарапайым тексеру кішігірім қателіктің үлкен мәселеге айналуына жол бермейді.
5-сурет. Бұл аппараттық престе тоқтауы бар айналмалы табақ және төрт бекет бар. Жүйеде операторға жету қиын жерлерге жетуге көмектесетін арнайы төс құралы да бар. Мұнда фитингтер артқы фланецтің астына салынған.
The FABRICATOR журналының аға редакторы Тим Хестон металл өңдеу саласында 1998 жылдан бері жұмыс істейді, мансабын American Welding Society's Welding Magazine журналынан бастады. Содан бері ол металл өңдеудің барлық процестерін штамптаудан, иілуден және кесуден бастап тегістеу мен жылтыратуға дейін қамтыды. Ол The FABRICATOR-ға 2007 жылдың қазан айында қосылды.
FABRICATOR - Солтүстік Америкадағы болат өндіру және қалыптау бойынша жетекші журнал. Журналда өндірушілерге өз жұмыстарын тиімдірек орындауға мүмкіндік беретін жаңалықтар, техникалық мақалалар және табысты оқиғалар жарияланады. FABRICATOR салада 1970 жылдан бері жұмыс істейді.
Енді FABRICATOR сандық басылымына толық қол жеткізу арқылы құнды салалық ресурстарға оңай қол жеткізу.
The Tube & Pipe Journal журналының цифрлық нұсқасы енді толығымен қолжетімді, бұл салалық құнды ресурстарға оңай қол жеткізуді қамтамасыз етеді.
Металл штамптау нарығына арналған ең жаңа технологияларды, озық тәжірибелерді және салалық жаңалықтарды қамтитын STAMPING журналына толық сандық қолжетімділік алыңыз.
Енді The Fabricator en Español сайтына толық цифрлық қол жеткізу арқылы сіз құнды салалық ресурстарға оңай қол жеткізе аласыз.


Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 27 қыркүйек