Automatizuota jungiamųjų detalių į metalo apdirbimą evoliucija

Ryžiai.3. Kairėje spintelėje saugomas vientisas, puodelyje tiekiamas, greitai keičiamas įrankis kontroliuoja įrangos orientaciją ir atskyrimą (užtikrina tinkamą įrangos išlygiavimą ir išdėstymą).Dešiniojoje spintelėje telpa įvairūs priekalai ir vežimėliai.
Ronas Boggsas, „Haeger North America“ pardavimų ir paslaugų vadovas, atsigaunant po 2021 m. pandemijos, ir toliau sulaukia panašių skambučių iš gamintojų.
„Jie mums nuolat kartojo: „Ei, mums trūksta tvirtinimo detalių“, – sakė Boggsas.„Pasirodo, kad tai įvyko dėl personalo problemos“.Kai gamyklos samdydavo naujus darbuotojus, jos dažnai prieš mašinas pastatydavo nepatyrusius, nekvalifikuotus žmones, kurie įtaisydavo įrangą.Kartais jie praleidžia užsegimus, kartais įdeda netinkamus užsegimus.Klientas grįžta ir užbaigia nustatymus.
Atrodo, kad aukšto lygio aparatinės įrangos įterpimas yra brandus robotikos pritaikymas.Galų gale gamykloje gali būti visa perforavimo ir formavimo automatika, įskaitant bokštelius, dalių pašalinimą ir galbūt net robotinį lenkimą.Tada visos šios technologijos tarnauja didelei daliai rankinio montavimo sektoriaus.Turint visa tai omenyje, kodėl nepastačius roboto priešais mašiną įrangai montuoti?
Per pastaruosius 20 metų Boggs dirbo su daugybe gamyklų, naudodama robotų įterpimo įrangą.Visai neseniai jis ir jo komanda, įskaitant Haegerio vyriausiąjį inžinierių Sanderį van de Borą, stengėsi palengvinti kobotų integravimą į įterpimo procesą (žr. 1 pav.).
Tačiau ir Boggs, ir VanderBose pabrėžia, kad sutelkus dėmesį tik į robotiką kartais gali nepastebėti didesnės techninės įrangos įdėjimo problemos.Patikimoms, automatizuotoms ir lanksčioms montavimo operacijoms atlikti reikia daug elementų, įskaitant proceso nuoseklumą ir lankstumą.
Senis mirė siaubingai.Daugelis žmonių taiko šį posakį mechaniniams perforavimo presams, tačiau jis taip pat taikomas presams su rankinio padavimo įranga, daugiausia dėl savo paprastumo.Operatorius uždeda tvirtinimo detales ir dalis ant apatinės atramos prieš rankiniu būdu įdėdamas jas į presą.Jis paspaudė pedalą.Pradurtuvas nusileidžia, susiliečia su ruošiniu ir sukuria spaudimą įstatyti įrangą.Tai gana paprasta – žinoma, kol kas nors nepavyks.
„Jei operatorius nekreipia dėmesio, įrankis nukris ir palies ruošinį netaikydamas slėgio“, – sakė van de Boras.Kodėl, ką tiksliai?„Sena įranga per klaidą negavo grįžtamojo ryšio, o operatorius apie tai tikrai nežinojo.Operatorius viso ciklo metu negalėjo laikyti kojos ant pedalų, o tai savo ruožtu gali lemti preso saugos sistemos veikimą."Viršutinis įrankis turi šešis voltus, apatinis įrankis yra įžemintas, o presas turi pajusti laidumą, kad galėtų sukurti slėgį."
Senesniems įdėklų presams taip pat trūksta vadinamojo „tonažo lango“, kuris yra slėgio diapazonas, per kurį įranga gali būti tinkamai įkišta.Šiuolaikiniuose presuose gali atrodyti, kad šis slėgis yra per mažas arba per didelis.Kadangi senesni presai neturi tonažo lango, paaiškino Boggsas, operatoriai kartais reguliuoja slėgį reguliuodami vožtuvą, kad išspręstų problemą."Kai kurios melodijos per aukštai, o kai kurios per žemos", - sakė Boggsas.„Rankinis reguliavimas atveria daug universalumo.Jei jis per mažas, neteisingai įdiegėte aparatinę įrangą.„Per didelis slėgis iš tikrųjų gali deformuoti dalį arba patį tvirtinimo elementą.
„Senesnėse mašinose taip pat nebuvo skaitiklių, – priduria van de Boer, – dėl to operatoriai galėjo prarasti tvirtinimo detales.
Aparatūros įdėjimas rankiniu būdu gali atrodyti lengvas, tačiau šį procesą sunku ištaisyti.Dar blogiau tai, kad aparatinės įrangos operacijos dažnai atliekamos vėliau vertės grandinėje, užpildžius ir suformavus spragą.Įrangos problemos gali pakenkti milteliniam dažymui ir surinkimui, dažnai dėl to, kad sąžiningas ir kruopštus operatorius daro mažas klaidas, kurios virsta galvos skausmu.
1 pav. Kobotas rodo dalį įstačius įrangą į presą, kuriame yra keturi dubenys ir keturi nepriklausomi šaudykla, kurie tiekia įrangą į presą.Nuotrauka: Hagridas
Bėgant metams aparatinės įrangos įterpimo technologija išsprendė šiuos galvos skausmus, nustatydama ir pašalindama šiuos kintamumo šaltinius.Įrangos montuotojai neturėtų sukelti tiek daug problemų vien todėl, kad pasibaigus pamainai jie praranda dėmesį.
Pirmas žingsnis automatizuojant jungiamųjų detalių montavimą – dubenėlio padavimas (žr. 2 pav.) – pašalinama pati nuobodžiausia proceso dalis: rankinis sugriebimas ir jungiamųjų detalių uždėjimas ant ruošinio.Taikant tradicinę viršutinio padavimo konfigūraciją, puodelio padavimo presas nusiunčia tvirtinimo detales žemyn į šautuvą, kuris tiekia techninę įrangą į viršutinį įrankį.Operatorius padeda ruošinį ant apatinio įrankio (priekalo) ir paspaudžia pedalą.Perforatorius nuleidžiamas naudojant vakuuminį slėgį, kad apkaustai būtų iškelti iš šautuvo ir priartinami prie ruošinio.Presas daro spaudimą ir ciklas baigiamas.
Atrodo paprasta, bet jei pasigilinsite, galite rasti tam tikrų sudėtingų dalykų.Pirma, įranga turi būti kontroliuojama tiekiama į darbo vietą.Čia pradeda veikti įkrovos įrankis.Įrankis susideda iš dviejų komponentų.Viena, skirta padėties nustatymui, užtikrina, kad iš dubens išeinanti įranga būtų tinkamai išdėstyta.Kitas užtikrina tinkamą įrangos segmentavimą, išlyginimą ir išdėstymą.Iš ten įranga vamzdžiu keliauja į šaudyklą, kuri tiekia įrangą į viršutinį įrankį.
Štai tokia komplikacija: automatinio tiekimo įrankius – orientavimo ir padalijimo įrankius bei šaudykles – reikia pakeisti ir palaikyti veikiančius kiekvieną kartą, kai keičiama įranga.Įvairios aparatinės įrangos formos turi įtakos tam, kaip ji tiekia maitinimą darbo zonai, todėl konkrečiai aparatūrai skirti įrankiai yra tik realybė ir negali būti suprojektuoti pagal lygtį.
Kadangi operatorius priešais puodelio presą nebeskiria laiko įrangos paėmimui (galbūt nuleidimui) ir įrengimui, laikas tarp įdėklų smarkiai sumažėja.Tačiau naudojant visus šiuos konkrečiai aparatinei įrangai skirtus įrankius, tiekimo dubuo taip pat suteikia konversijos galimybių.Savaime prisiveržiančių veržlių 832 įrankiai netinka veržlėms 632.
Norėdamas pakeisti seną dviejų dalių dubenėlio tiektuvą, operatorius turi užtikrinti, kad orientavimo įrankis būtų tinkamai sulygiuotas su padalintu įrankiu."Jie taip pat turėjo patikrinti dubens vibraciją, oro laiką ir žarnų vietą", - sakė Boggsas.„Jie turi patikrinti šaudyklą ir vakuumo išlygiavimą.Trumpai tariant, operatorius turi patikrinti daug lygiavimų, kad įsitikintų, jog įrankis veikia taip, kaip turėtų.
Metalo lakštų operatoriai dažnai turi unikalius įrangos reikalavimus, kurie gali būti dėl prieigos problemų (įrangos įdėjimas į ankštas vietas), neįprasta įranga arba abiem atvejais.Šio tipo montavimui naudojamas specialiai sukurtas vientisas įrankis.Remiantis tuo, sako Boggs, galiausiai buvo sukurtas „viskas viename“ įrankis standartiniam puodelių presui.Įrankyje yra orientavimo ir pasirinkimo elementai (žr. 3 pav.).
„Jis sukurtas greitam perjungimui“, – sako van de Boer.„Visus valdymo parametrus, įskaitant orą ir vibraciją, laiką ir visa kita, valdo kompiuteris, todėl operatoriui nereikia perjungti ar reguliuoti.
Kaiščių pagalba viskas lieka vienoje linijoje (žr. 4 pav.).„Operatorius neturi jaudintis dėl išlygiavimo konvertuodamas.Jis visada išsilygina, nes viskas užsifiksuoja“, – sakė Boggsas.„Įrankiai tiesiog prisukti“.
Kai operatorius uždeda lakštą ant aparatinio preso, jis išlygina skylutes priekalu, skirtu dirbti su tam tikro skersmens tvirtinimo detalėmis.Tai, kad naujiems skersmenims reikalingi nauji priekalo įrankiai, daugelį metų lėmė sudėtingą masinę gamybą.
Įsivaizduokite gamyklą su naujausia pjovimo ir lenkimo technologija, greitu automatiniu įrankių keitimu, nedidelėmis partijomis ar net visa gamyba.Tada dalis patenka į techninės įrangos įdėklą, o jei daliai reikia kitokios įrangos, operatorius pereina prie masinės gamybos.Pavyzdžiui, jie gali įkišti 50 vienetų partiją, pakeisti priekalus ir įkišti naują įrangą į tinkamas skylutes.
Aparatinis presas su bokšteliu pakeičia sceną.Dabar operatoriai gali įdėti vieno tipo įrangą, pasukti bokštelį ir atidaryti spalvomis pažymėtą talpyklą, kad tilptų kito tipo įrangą – visa tai vienoje sąrankoje (žr. 5 pav.).
„Priklausomai nuo turimų dalių skaičiaus, mažesnė tikimybė, kad praleisite aparatinės įrangos ryšį“, – sakė van de Boras.„Visą atkarpą atliekate vienu praėjimu, kad nepraleistumėte nė žingsnio pabaigoje.
Puodelio padavimo ir bokštelio derinys ant įdėklo preso gali paversti rinkinio valdymą realybe techninės įrangos skyriuje.Įprastu įrengimu gamintojas užtikrina, kad dubenėlio tiekimas būtų išskirtinis įprastai dideliai įrangai, o vėliau rečiau naudojamą įrangą deda į spalvomis pažymėtus konteinerius šalia darbo zonos.Kai operatoriai paima dalį, kuriai reikia kelių techninės įrangos, jie pradeda ją prijungti klausydamiesi mašinos pyptelėjimo (nurodančio, kad laikas naujai aparatūrai), sukdami priekalo patefoną, peržiūrėdami 3D dalies vaizdą valdiklyje ir įdėdami kitą aparatūros dalį.
Įsivaizduokite scenarijų, kai operatorius vieną po kito įdeda vieną įrangą, naudodamas automatinį padavimą ir prireikus pasukdamas priekalo patefonas.Tada jis sustoja, kai viršutinis įrankis paima savaime tiekiamą fiksatorių nuo šautuvo ir nukrenta ant ruošinio ant priekalo.Valdiklis įspės operatorių, kad tvirtinimo detalės yra netinkamo ilgio.
Kaip paaiškina Boggsas: „Sąrankos režimu presas lėtai nuleidžia slankiklį ir įrašo jo padėtį.Taigi, kai jis veikia visu greičiu ir armatūra paliečia įrankį, sistema užtikrina, kad armatūros ilgis atitiktų nurodytą [[Tolerancija] Matavimai už diapazono, per ilgi arba per trumpi, sukels tvirtinimo detalės ilgio klaidą. Taip yra dėl tvirtinimo elementų aptikimo (viršutiniame įrankyje nėra vakuumo, dažniausiai atsiranda dėl aparatūros padavimo klaidų) ir automatizavimas, o operatoriaus patikimas vožtuvas, priežiūra ir priežiūra.
„Aparatinės įrangos presai su savidiagnostika gali būti didžiulis robotų modulių pranašumas“, - sakė Boggsas.„Automatinės sąrankos metu robotas perkelia popierių į reikiamą padėtį ir siunčia signalą spaudai, iš esmės sakydamas: „Esu tinkamoje padėtyje, pirmyn ir paleiskite spaudą“.
Aparatūros presas išlaiko švarius priekalo kaiščius (įtaisytus lakštinio ruošinio skylėse).Vakuumas viršutiniame perforatoriuje yra normalus, vadinasi, yra tvirtinimo detalių.Žinodama apie visa tai, spauda pasiuntė signalą botui.
Kaip sako Boggsas: „Presavimo mašina iš esmės žiūri į viską ir sako robotui: „Gerai, man viskas gerai“.Jis pradeda štampavimo ciklą, tikrindamas, ar nėra tvirtinimo detalių ir ar teisingas jų ilgis.Jei ciklas baigtas, įsitikinkite, kad slėgis, naudojamas įdedant techninę įrangą, yra tinkamas, tada nusiųskite signalą robotui, kad spaudimo ciklas baigtas.Robotas tai gauna ir žino, kad viskas švaru, ir gali perkelti ruošinį į kitą skylę.“
Visi šie mašinų patikrinimai, iš pradžių skirti rankiniams operatoriams, veiksmingai sudaro gerą pagrindą tolesniam automatizavimui.Boggs ir van de Boor aprašo tolesnius patobulinimus, pvz., tam tikrus dizainus, kurie padeda išvengti lakštų prilipimo prie priekalo.„Kartais tvirtinimo detalės prilimpa po štampavimo ciklo“, – sakė Boggsas.„Tai yra būdinga problema, kai suspaudžiate medžiagą.Kai jis įstrigo apatiniame įrankyje, operatorius paprastai gali šiek tiek pasukti ruošinį, kad jį ištrauktų.
4 pav. Šaudymo varžtas su kaiščiu.Sukūrus šaudyklą, įranga tiekiama į viršutinį įrankį, kuris naudoja vakuuminį slėgį, kad įrangą būtų galima pritvirtinti ir transportuoti į ruošinį.Priekalas (apačioje kairėje) yra ant vieno iš keturių bokštelių.
Deja, robotai neturi žmogaus operatoriaus įgūdžių.„Taigi dabar yra presavimo konstrukcijų, kurios padeda pašalinti ruošinius, padeda išstumti tvirtinimo detales iš įrankio, todėl po presavimo ciklo nelimpa.
Kai kurios mašinos turi skirtingą gerklės gylį, kad padėtų robotui manevruoti ruošinį darbo zonoje ir iš jos.Presuose taip pat gali būti atramų, padedančių robotams (ir rankiniams operatoriams) saugiai išdėstyti savo darbo vietas.
Galų gale, svarbiausia yra patikimumas.Robotai ir kobotai gali būti atsakymo dalis, todėl juos lengviau integruoti."Bendradarbiaujančių robotų srityje pardavėjai padarė didelę pažangą, kad būtų kuo lengviau juos integruoti su mašinomis, - sakė Boggsas, - ir spaudos gamintojai atliko daug kūrimo darbų, kad užtikrintų, jog yra tinkamas ryšio protokolas.
Tačiau štampavimo būdai ir dirbtuvių metodai, įskaitant ruošinio atramą, aiškias (ir dokumentais pagrįstas) darbo instrukcijas ir tinkamą mokymą, taip pat vaidina svarbų vaidmenį.Boggsas pridūrė, kad vis dar sulaukia skambučių dėl trūkstamų tvirtinimo detalių ir kitų problemų techninės įrangos skyriuje, kurių daugelis veikia su patikimomis, bet labai senomis mašinomis.
Šios mašinos gali būti patikimos, tačiau įrangos montavimas nėra skirtas nekvalifikuotiems ir neprofesionalams.Prisiminkite mašiną, kuri rado netinkamą ilgį.Šis paprastas patikrinimas apsaugo nuo mažos klaidos virsmo didele problema.
5 pav. Šis aparatinis presas turi patefoną su stabdikliu ir keturias stotis.Sistema taip pat turi specialų priekalo įrankį, kuris padeda operatoriui pasiekti sunkiai pasiekiamas vietas.Čia jungiamosios detalės įkišamos tiesiai po galiniu flanšu.
Timas Hestonas, The FABRICATOR vyresnysis redaktorius, dirba metalo gamybos pramonėje nuo 1998 m., savo karjerą pradėjo Amerikos suvirinimo draugijos suvirinimo žurnale.Nuo tada jis apima visus metalo gamybos procesus nuo štampavimo, lenkimo ir pjovimo iki šlifavimo ir poliravimo.Jis prisijungė prie „The FABRICATOR“ 2007 m. spalio mėn.
FABRICATOR yra pagrindinis Šiaurės Amerikos plieno gamybos ir formavimo žurnalas.Žurnale skelbiamos naujienos, techniniai straipsniai ir sėkmės istorijos, leidžiančios gamintojams efektyviau atlikti savo darbą.FABRICATOR pramonėje dirba nuo 1970 m.
Dabar su visa prieiga prie FABRICATOR skaitmeninio leidimo, lengva prieiga prie vertingų pramonės išteklių.
Skaitmeninis „The Tube & Pipe Journal“ leidimas dabar yra visiškai prieinamas ir suteikia lengvą prieigą prie vertingų pramonės išteklių.
Gaukite visą skaitmeninę prieigą prie STAMPING Journal, kuriame pateikiamos naujausios technologijos, geriausia praktika ir pramonės naujienos metalo štampavimo rinkai.
Dabar turėdami visišką skaitmeninę prieigą prie „The Fabricator en Español“ galite lengvai pasiekti vertingus pramonės išteklius.


Paskelbimo laikas: 2022-09-27