Ryžiai. 3. Kairiajame spintelėje laikomas vientisas, puodeliu paduodamas, greitai keičiamas įrankis, skirtas įrangos orientacijai ir atskyrimui valdyti (užtikrina tinkamą įrangos lygiavimą ir padėtį). Dešiniajame spintelėje laikomi įvairūs priekalai ir transporteriai.
Ronas Boggsas, „Haeger North America“ pardavimų ir aptarnavimo vadovas, ir toliau sulaukia panašių skambučių iš gamintojų, atsigaunant po 2021 m. pandemijos.
„Jie vis mums sakydavo: „Ei, mums trūksta tvirtinimo detalių“, – sakė Boggsas. „Pasirodo, tai įvyko dėl personalo problemos.“ Kai gamyklos samdydavo naujus darbuotojus, jos dažnai prie staklių pasodindavo nepatyrusius, nekvalifikuotus žmones, kad šie įstatytų įrangą. Kartais jie praleidžia spaustukus, kartais įdeda netinkamus. Klientas grįžta ir užbaigia nustatymus.
Aukštu lygiu techninės įrangos įdėjimas atrodo esąs brandus robotikos taikymas. Galiausiai gamykla galėtų turėti visišką perforavimo ir formavimo automatizavimą, įskaitant bokštelius, detalių išėmimą ir galbūt net robotinį lenkimą. Visos šios technologijos tada aptarnauja didelę rankinio montavimo sektoriaus dalį. Turint visa tai omenyje, kodėl gi nepastačius roboto priešais mašiną įrangai sumontuoti?
Per pastaruosius 20 metų Boggsas bendradarbiavo su daugeliu gamyklų, naudojančių robotų įdėjimo įrangą. Visai neseniai jis ir jo komanda, įskaitant „Haeger“ vyriausiąjį inžinierių Sanderį van de Borą, dirbo siekdami palengvinti bendradarbiaujančių robotų integravimą į įdėjimo procesą (žr. 1 pav.).
Tačiau ir Boggsas, ir VanderBose'as pabrėžia, kad sutelkiant dėmesį vien į robotiką kartais galima nepastebėti didesnės problemos – techninės įrangos įdėjimo. Patikimoms, automatizuotoms ir lanksčioms montavimo operacijoms reikia daugelio sudedamųjų dalių, įskaitant proceso nuoseklumą ir lankstumą.
Senis mirė siaubingai. Daugelis žmonių šį posakį taiko mechaniniams perforatoriams, tačiau jis tinka ir presams su rankiniu padavimu, daugiausia dėl savo paprastumo. Operatorius uždeda tvirtinimo detales ir dalis ant apatinės atramos, o tada rankiniu būdu įkiša jas į presą. Jis paspaudžia pedalą. Perforatorius nusileidžia, paliečia ruošinį ir sukuria slėgį, kad įkištų įrangą. Tai gana paprasta – žinoma, kol kas nors nepavyksta.
„Jei operatorius neatkreipia dėmesio, įrankis nukris ir palies ruošinį faktiškai jo nespausdamas“, – sakė van de Boras. Kodėl, kas tiksliai? „Senoji įranga per klaidą neturėjo grįžtamojo ryšio, ir operatorius apie tai iš tikrųjų nežinojo.“ Operatorius negalėjo laikyti kojos ant pedalų viso ciklo metu, o tai savo ruožtu galėjo sukelti preso saugos sistemos suveikimą. „Viršutinis įrankis turi šešis voltus, apatinis įrankis yra įžemintas, o presas turi pajusti laidumą, kad galėtų sukurti slėgį.“
Senesniems įterpimo presams taip pat trūksta vadinamojo „tonažo lango“ – slėgio diapazono, kuriame įrangą galima teisingai įdėti. Šiuolaikiniai presai gali manyti, kad šis slėgis yra per žemas arba per aukštas. Kadangi senesniuose presuose nėra tonažo lango, paaiškino Boggsas, operatoriai kartais reguliuoja slėgį reguliuodami vožtuvą, kad išspręstų problemą. „Kai kurie nustato per aukštą, o kiti – per žemą“, – sakė Boggsas. „Rankinis reguliavimas atveria daug lankstumo. Jei jis per žemas, vadinasi, neteisingai sumontavote įrangą.“ „Per didelis slėgis gali deformuoti detalę arba patį tvirtinimo elementą.“
„Senesnėse mašinose taip pat nebuvo skaitiklių“, – priduria van de Boeris, – „todėl operatoriai galėjo pamesti tvirtinimo detales“.
Rankinis furnitūros montavimas gali atrodyti lengvas, tačiau šį procesą sunku pataisyti. Dar blogiau, furnitūros darbai dažnai atliekami vėliau vertės grandinėje, po to, kai tarpas jau užpildytas ir suformuotas. Įrangos problemos gali pakenkti miltelinio dažymo ir surinkimo procesui, dažnai dėl to, kad sąžiningas ir kruopštus operatorius padaro smulkių klaidų, kurios virsta galvos skausmu.
1 pav. Robotas rodo detalės konstrukciją įstatydamas įrangą į presą, kuriame yra keturi dubenys ir keturios nepriklausomos transportavimo svirtys, kurios tiekia įrangą į presą. Paveikslėlis: Hagridas
Bėgant metams, techninės įrangos įdėjimo technologija išsprendė šiuos galvos skausmus, nustatydama ir pašalindama šiuos kintamumo šaltinius. Įrangos montuotojai neturėtų būti tiek daug problemų šaltinis vien dėl to, kad pamainos pabaigoje praranda šiek tiek dėmesio.
Pirmasis jungiamųjų detalių montavimo automatizavimo žingsnis – dubens padavimas (žr. 2 pav.) – pašalina sunkiausią proceso dalį: rankinį jungiamųjų detalių suėmimą ir uždėjimą ant ruošinio. Tradicinėje viršutinio padavimo konfigūracijoje presas su puodelio padavimu siunčia tvirtinimo detales žemyn į transportavimo įtaisą, kuris paduoda detales ant viršutinio įrankio. Operatorius uždeda ruošinį ant apatinio įrankio (priekalo) ir paspaudžia pedalą. Perforatorius nuleidžiamas naudojant vakuuminį slėgį, kad pakeltų detales iš transportavimo įtaiso, priartindamas jas prie ruošinio. Presas pritaiko slėgį ir ciklas baigtas.
Atrodo paprasta, bet jei pasigilinsite giliau, galite aptikti keletą subtilių niuansų. Pirma, įranga į darbo vietą turi būti kontroliuojamai tiekiama. Čia praverčia „bootstrap“ įrankis. Įrankis susideda iš dviejų komponentų. Vienas, skirtas padėties nustatymui, užtikrina, kad iš dubens išeinanti įranga būtų tinkamai išdėstyta. Kitas užtikrina tinkamą įrangos segmentavimą, išlygiavimą ir išdėstymą. Iš ten įranga vamzdžiu keliauja į transporterį, kuris tiekia ją viršutiniam įrankiui.
Štai kur problema: automatinio padavimo įrankius – orientavimo ir dalinimo įrankius bei transportavimo mechanizmus – reikia pakeisti ir prižiūrėti darbinės būklės kiekvieną kartą, kai keičiama įranga. Skirtingos aparatinės įrangos formos turi įtakos tam, kaip ji tiekia energiją į darbo zoną, todėl konkrečiai aparatinei įrangai skirti įrankiai yra tiesiog realybė ir jų projektavimo negalima atmesti.
Kadangi operatorius, dirbantis prie puodelių preso, nebegaišta laiko įrangos pakėlimui (galbūt nuleidimui) ir nustatymui, laikas tarp įdėjimų gerokai sutrumpėja. Tačiau su visais šiais konkrečiai įrangai skirtais įrankiais, padavimo dubuo taip pat suteikia konvertavimo galimybių. Savaime užsiveržiančių veržlių 832 įrankiai netinka veržlėms 632.
Norėdamas pakeisti seną dviejų dalių tiektuvą-dubenį, operatorius turi įsitikinti, kad orientavimo įrankis yra tinkamai sulygiuotas su padalintu įrankiu. „Jie taip pat turėjo patikrinti dubens vibraciją, oro paskirstymą ir žarnos išdėstymą“, – sakė Boggsas. „Jie turėjo patikrinti transportavimo mechanizmo ir vakuumo išlygiavimą. Trumpai tariant, operatorius turi patikrinti daug lygiavimų, kad įsitikintų, jog įrankis veikia taip, kaip turėtų.“
Lakštinio metalo apdirbimo operatoriai dažnai turi unikalių įrangos reikalavimų, kurie gali būti susiję su prieigos problemomis (įrangos įdėjimas į ankštas vietas), neįprasta įranga arba abiem. Šio tipo įrengimui naudojamas specialiai sukurtas vientisas įrankis. Remiantis tuo, pasak Boggso, galiausiai buvo sukurtas universalus įrankis standartiniam puodelio formos presui. Įrankyje yra orientavimo ir pasirinkimo elementai (žr. 3 pav.).
„Jis sukurtas greitam perjungimui“, – sako van de Boeris. „Visus valdymo parametrus, įskaitant orą ir vibraciją, laiką ir visa kita, valdo kompiuteris, todėl operatoriui nereikia atlikti jokių perjungimų ar reguliavimo.“
Kaiščių pagalba viskas išlieka vienoje linijoje (žr. 4 pav.). „Operatoriui nereikia rūpintis išlyginimu atliekant konvertavimą. Viskas visada išsilygina, nes viskas užsifiksuoja savo vietoje“, – sakė Boggsas. „Įrankiai tiesiog prisukami.“
Kai operatorius uždeda lakštą ant preso, jis sulygiuoja skyles priekalu, skirtu darbui su tam tikro skersmens tvirtinimo detalėmis. Tai, kad naujiems skersmenims reikalingi nauji priekalo įrankiai, bėgant metams lėmė tam tikrus sunkumus masinėje gamyboje.
Įsivaizduokite gamyklą su naujausiomis pjovimo ir lenkimo technologijomis, greitu automatiniu įrankių keitimu, mažomis partijomis ar net visa gamyba. Tada detalė patenka į techninės įrangos įdėklą, o jei detalei reikia kitokios techninės įrangos, operatorius pereina prie masinės gamybos. Pavyzdžiui, jie gali įdėti 50 dalių partiją, pakeisti priekalus ir tada įdėti naują techninę įrangą į tinkamas skyles.
Aparatūrinis presas su revolveriu pakeičia situaciją. Dabar operatoriai gali įdėti vieno tipo įrangą, pasukti revolverį ir atidaryti spalvomis pažymėtą konteinerį, kad tilptų kito tipo įranga – visa tai vienoje sąrankoje (žr. 5 pav.).
„Priklausomai nuo turimų dalių skaičiaus, mažesnė tikimybė, kad praleisite techninės įrangos jungtį“, – sakė van de Boras. „Visą sekciją atliekate vienu ėjimu, todėl pabaigoje nepraleidžiate nė vieno žingsnio.“
Įdėklinio preso indelio padavimo ir revolverinio veleno derinys gali paversti įrangos tvarkymą realybe techninės įrangos skyriuje. Įprasto montavimo metu gamintojas užtikrina, kad indo padavimas būtų skirtas tik įprastai didelei įrangai, o tada rečiau naudojamą įrangą sudeda į spalvomis koduotus konteinerius šalia darbo zonos. Kai operatoriai paima detalę, kuriai reikia kelių dalių, jie pradeda ją jungti klausydamiesi mašinos pyptelėjimo (rodančio, kad laikas naujai detalei), sukdami priekalo sukamąjį stalą, peržiūrėdami detalės 3D vaizdą valdiklyje ir tada įdėdami kitą detalę.
Įsivaizduokite scenarijų, kai operatorius įdeda po vieną įrangos dalį, naudodamas automatinį padavimą ir prireikus sukdamas priekalo sukamąjį stalą. Tada įrenginys sustoja, kai viršutinis įrankis paima savaime paduojančią tvirtinimo detalę iš transportavimo mechanizmo ir nukrenta ant ruošinio, esančio ant priekalo. Valdiklis įspės operatorių, kad tvirtinimo detalės yra netinkamo ilgio.
Kaip aiškina Boggsas, „nustatymo režimu presas lėtai nuleidžia slankiklį ir užfiksuoja jo padėtį. Taigi, kai jis veikia visu greičiu ir tvirtinimo elementas liečia įrankį, sistema užtikrina, kad tvirtinimo elemento ilgis atitiktų nurodytą [[Tolerancijos]] Matavimai, esantys už diapazono ribų, per ilgi arba per trumpi, sukels tvirtinimo detalės ilgio paklaidą. Taip yra dėl tvirtinimo detalės aptikimo (viršutiniame įrankyje nėra vakuumo, dažniausiai dėl aparatinės įrangos padavimo klaidų) ir svorio lango stebėjimo bei priežiūros (užuot operatoriui rankiniu būdu reguliuojant vožtuvą) sukuriama patikrinta ir patikima automatizavimo sistema.“
„Aparatinės presavimo mašinos su savidiagnostikos funkcija gali būti didžiulis robotinių modulių pranašumas“, – teigė Boggsas. „Automatizuotoje sistemoje robotas perkelia popierių į reikiamą padėtį ir siunčia signalą presui, iš esmės sakydamas: „Esu tinkamoje padėtyje, pirmyn ir paleiskite presą.“
Aparatinis presas palaiko priekalo kaiščius (įstatytus į skyles lakštinio metalo ruošinyje) švarius. Vakuumas viršutiniame perforatoriuje yra normalus, o tai reiškia, kad yra tvirtinimo detalių. Žinodamas apie visa tai, presas pasiuntė signalą į robotą.
Kaip sako Boggsas, „Presavimo mašina iš esmės viską apžiūri ir sako robotui: „Gerai, viskas gerai“. Ji pradeda štampavimo ciklą, tikrindama, ar yra tvirtinimo detalės ir ar jų ilgis yra tinkamas. Jei ciklas baigtas, įsitikinkite, kad slėgis, naudojamas tvirtinimo detalėms įdėti, yra teisingas, tada nusiųskite robotui signalą, kad presavimo ciklas baigtas. Robotas tai gauna ir žino, kad viskas švaru, ir gali perkelti ruošinį į kitą skylę.“
Visi šie mašinų patikrinimai, iš pradžių skirti rankinio valdymo operatoriams, iš esmės suteikia gerą pagrindą tolesnei automatizacijai. Boggsas ir van de Booras aprašo tolesnius patobulinimus, tokius kaip tam tikri projektai, kurie padeda išvengti lakštų prilipimo prie priekalo. „Kartais tvirtinimo detalės prilimpa po štampavimo ciklo“, – sakė Boggsas. „Tai būdinga problema, kai suspaudžiate medžiagą. Kai ji įstringa apatiniame įrankyje, operatorius paprastai gali šiek tiek pasukti ruošinį, kad jį ištrauktų.“
4 pav. Šaudyklės varžtas su kaiščiu. Nustačius, šaudyklė tiekia įrangą ant viršutinio įrankio, kuris naudoja vakuuminį slėgį, kad įrangą būtų galima pritvirtinti ir perkelti prie ruošinio. Priekalas (apačioje kairėje) yra ant vieno iš keturių bokštelių.
Deja, robotai neturi žmogaus operatoriaus įgūdžių. „Todėl dabar yra presų konstrukcijų, kurios padeda išimti ruošinius, padeda išstumti tvirtinimo detales iš įrankio, kad po presavimo ciklo nebūtų jokių strigimų.“
Kai kurios mašinos turi skirtingą gerklės gylį, kad robotas galėtų lengviau manevruoti ruošinį į darbo zoną ir iš jos. Presai taip pat gali turėti atramas, kurios padeda robotams (ir rankinio valdymo operatoriams) saugiai išdėstyti savo ruošinius.
Galiausiai, patikimumas yra svarbiausias dalykas. Robotai ir bendradarbiaujantys robotai gali būti dalis sprendimo, nes juos lengviau integruoti. „Bendradarbiaujančių robotų srityje tiekėjai padarė didelę pažangą, kad juos būtų kuo lengviau integruoti su mašinomis“, – sakė Boggsas, – „o spaudos mašinų gamintojai atliko daug plėtros darbų, kad užtikrintų tinkamą ryšio protokolą.“
Tačiau svarbų vaidmenį atlieka ir štampavimo bei dirbtuvių technikos, įskaitant ruošinių atramas, aiškias (ir dokumentuotas) darbo instrukcijas bei tinkamą mokymą. Boggsas pridūrė, kad jis vis dar sulaukia skambučių dėl trūkstamų tvirtinimo detalių ir kitų problemų techninės įrangos skyriuje, iš kurių daugelis dirba su patikimomis, bet labai senomis staklėmis.
Šios mašinos gali būti patikimos, tačiau įrangos montavimas nėra skirtas nekvalifikuotiems ir neprofesionalams. Atšaukkite mašiną, kuri aptiko netinkamą ilgį. Ši paprasta patikra neleidžia mažai klaidai tapti didele problema.
5 pav. Šis techninės įrangos presas turi besisukantį stalą su ribotuvu ir keturias pozicijas. Sistema taip pat turi specialų priekalo įrankį, kuris padeda operatoriui pasiekti sunkiai pasiekiamas vietas. Čia jungiamosios detalės įstatomos tiesiai po galiniu flanšu.
Timas Hestonas, „The FABRICATOR“ vyresnysis redaktorius, metalo apdirbimo pramonėje dirba nuo 1998 m., savo karjerą pradėjęs Amerikos suvirinimo draugijos žurnale „Welding Magazine“. Nuo tada žurnale apžvelgiami visi metalo apdirbimo procesai – nuo ​​štampavimo, lenkimo ir pjovimo iki šlifavimo ir poliravimo. Jis prisijungė prie „The FABRICATOR“ 2007 m. spalį.
„FABRICATOR“ yra pirmaujantis Šiaurės Amerikos plieno gamybos ir formavimo žurnalas. Žurnale publikuojamos naujienos, techniniai straipsniai ir sėkmės istorijos, padedančios gamintojams efektyviau atlikti savo darbą. „FABRICATOR“ šioje pramonės šakoje veikia nuo 1970 m.
Dabar su visiška prieiga prie „The FABRICATOR“ skaitmeninio leidimo ir lengva prieiga prie vertingų pramonės išteklių.
Skaitmeninis „The Tube & Pipe Journal“ leidimas dabar yra visiškai prieinamas, suteikiant lengvą prieigą prie vertingų pramonės išteklių.
Gaukite visišką skaitmeninę prieigą prie „STAMPING Journal“, kuriame pateikiamos naujausios technologijos, geriausia praktika ir pramonės naujienos metalo štampavimo rinkoje.
Dabar, turėdami visišką skaitmeninę prieigą prie „The Fabricator en Español“, galite lengvai pasiekti vertingus pramonės išteklius.