Ryža.3. Jednodielny, hrnčekom podávaný, rýchlovýmenný nástroj uložený v ľavej skrini riadi orientáciu a oddelenie zariadenia (zabezpečuje správne zarovnanie a umiestnenie zariadenia).Pravá skrinka obsahuje rôzne nákovy a raketoplány.
Ron Boggs, manažér predaja a služieb pre Haeger North America, naďalej dostáva podobné hovory od výrobcov počas zotavovania sa z pandémie v roku 2021.
"Stále nám hovorili, 'Hej, chýbajú nám spojovacie prvky'," povedal Boggs."Ukazuje sa, že to bolo spôsobené personálnym problémom."Keď továrne najímali nových zamestnancov, často postavili pred stroje neskúsených, nekvalifikovaných ľudí na vkladanie zariadení.Niekedy im chýbajú pracky, niekedy nasadzujú nesprávne spony.Klient sa vráti a dokončí nastavenia.
Na vysokej úrovni sa vkladanie hardvéru javí ako vyspelá aplikácia robotiky.Nakoniec by závod mohol mať úplnú automatizáciu dierovania a tvárnenia, vrátane vežičiek, odstraňovania dielov a možno aj robotického ohýbania.Všetky tieto technológie potom slúžia veľkej časti sektoru manuálnej inštalácie.S ohľadom na toto všetko, prečo nepostaviť robota pred stroj na inštaláciu zariadenia?
Za posledných 20 rokov spolupracovala spoločnosť Boggs s mnohými továrňami, ktoré využívali zariadenia na vkladanie robotov.Nedávno on a jeho tím, vrátane hlavného inžiniera spoločnosti Haeger Sander van de Bor, pracovali na uľahčení integrácie cobotov do procesu vkladania (pozri obrázok 1).
Boggs aj VanderBose však zdôrazňujú, že zameranie sa výlučne na robotiku môže niekedy prehliadnuť väčší problém vkladania hardvéru.Spoľahlivé, automatizované a flexibilné inštalačné operácie si vyžadujú veľa stavebných blokov vrátane konzistentnosti a flexibility procesov.
Starý pán zomrel hrozne.Mnoho ľudí toto príslovie aplikuje na mechanické dierovacie lisy, ale platí aj pre lisy s ručným podávacím zariadením, a to najmä pre jeho jednoduchosť.Operátor umiestni upevňovacie prvky a diely na spodnú podperu pred ich ručným vložením do lisu.Stlačil pedál.Prepichovač klesá, dotýka sa obrobku a vytvára tlak na vloženie zariadenia.Je to celkom jednoduché – kým sa niečo nepokazí, samozrejme.
„Ak operátor nedáva pozor, nástroj spadne a dotkne sa obrobku bez toho, aby skutočne vyvinul tlak,“ povedal van de Bor.Prečo, čo presne?"Staré zariadenie nemalo spätnú väzbu omylom a operátor o tom naozaj nevedel."Operátor nemohol udržať nohu na pedáloch počas celého cyklu, čo by následne mohlo viesť k činnosti bezpečnostného systému lisu."Horný nástroj má šesť voltov, spodný nástroj je uzemnený a lis musí snímať vodivosť predtým, ako vytvorí tlak."
Staršie lisovacie lisy tiež nemajú takzvané „tonážne okno“, čo je rozsah tlakov, v rámci ktorých je možné zariadenie správne vložiť.Moderné lisy môžu mať pocit, že tento tlak je príliš nízky alebo príliš vysoký.Pretože staršie lisy nemajú tonážne okno, vysvetlil Boggs, operátori niekedy upravujú tlak nastavením ventilu, aby problém vyriešili."Niektoré sú príliš vysoké a niektoré príliš nízke," povedal Boggs.„Manuálne nastavenie otvára veľa všestrannosti.Ak je príliš nízka, hardvér ste nainštalovali nesprávne.“"Nadmerný tlak môže skutočne deformovať časť alebo samotný spojovací prvok."
„Staršie stroje tiež nemali merače,“ dodáva van de Boer, „čo by mohlo spôsobiť, že operátori stratia spojovacie prvky.“
Manuálne vloženie hardvéru sa môže zdať jednoduché, ale tento proces je ťažké opraviť.Aby toho nebolo málo, hardvérové ​​operácie sa často vyskytujú neskôr v hodnotovom reťazci, po vyplnení a vytvorení medzery.Problémy so zariadením môžu spôsobiť zmätok pri práškovom lakovaní a montáži, často preto, že svedomitý a usilovný operátor robí malé chyby, ktoré sa menia na bolesti hlavy.
Obrázok 1. Kobot zobrazuje časť vložením zariadenia do lisu, ktorý má štyri misky a štyri nezávislé člnky, ktoré privádzajú zariadenie do lisu.Obrázok: Hagrid
V priebehu rokov technológia vkladania hardvéru vyriešila tieto bolesti hlavy identifikáciou a odstránením týchto zdrojov variability.Inštalatéri zariadení by nemali byť zdrojom toľkých problémov len preto, že na konci svojej zmeny trochu stratia pozornosť.
Prvým krokom pri automatizácii inštalácie tvaroviek, podávaním misy (pozri obr. 2), je eliminácia najzdĺhavejšej časti procesu: ručné uchopenie a umiestnenie tvaroviek na obrobok.V tradičnej konfigurácii horného podávania posúva lis s pohárovým podávaním upevňovacie prvky dole do člna, ktorý podáva hardvér k hornému nástroju.Operátor položí obrobok na spodný nástroj (nákovu) a stlačí pedál.Razník sa spustí pomocou podtlaku, aby sa hardvér zdvihol z člna, čím sa hardvér priblíži k obrobku.Lis aplikuje tlak a cyklus je dokončený.
Zdá sa to jednoduché, ale ak sa ponoríte hlbšie, nájdete nejaké jemné zložitosti.Po prvé, vybavenie sa musí do pracovného priestoru privádzať kontrolovaným spôsobom.Tu vstupuje do hry nástroj bootstrap.Nástroj sa skladá z dvoch komponentov.Jeden určený na polohovanie zaisťuje, že zariadenie vychádzajúce z misy je umiestnené správne.Druhý zabezpečuje správnu segmentáciu, zarovnanie a umiestnenie zariadenia.Odtiaľ zariadenie putuje potrubím do raketoplánu, ktorý privádza zariadenie k hornému nástroju.
Tu je komplikácia: Nástroje automatického podávania – nástroje na orientáciu a delenie a člny – je potrebné vymeniť a udržiavať v prevádzkyschopnom stave pri každej výmene zariadenia.Rôzne formy hardvéru ovplyvňujú spôsob, akým dodáva energiu do pracovnej oblasti, takže hardvérovo špecifické nástroje sú len realitou a nemožno ich navrhnúť mimo rovnice.
Keďže obsluha pred lisom na poháre už netrávi čas vyberaním (prípadne spúšťaním) a nastavovaním zariadenia, čas medzi vložkami sa drasticky skráti.Ale so všetkými týmito hardvérovo špecifickými nástrojmi pridáva miska krmiva aj možnosti konverzie.Nástroje pre samosťahovacie matice 832 nie sú vhodné pre matice 632.
Pri výmene starého dvojdielneho podávača misy musí operátor zabezpečiť, aby bol orientačný nástroj správne zarovnaný s deleným nástrojom."Museli tiež skontrolovať vibrácie misy, načasovanie vzduchu a umiestnenie hadice," povedal Boggs.„Musia skontrolovať raketoplán a zarovnanie vákua.Stručne povedané, operátor musí skontrolovať veľa zarovnaní, aby sa uistil, že nástroj funguje tak, ako má.“
Operátori plechu majú často jedinečné požiadavky na vybavenie, ktoré môžu byť spôsobené problémami s prístupom (vkladanie zariadenia do úzkych priestorov), nezvyčajným vybavením alebo oboma.Tento typ inštalácie využíva špeciálne navrhnutý nástroj z jedného kusu.Na základe toho, hovorí Boggs, bol nakoniec vyvinutý all-in-one nástroj pre štandardný lis na poháre.Nástroj obsahuje orientačné a výberové prvky (pozri obr. 3).
„Je navrhnutý na rýchle zmeny,“ hovorí van de Boer."Všetky parametre ovládania, vrátane vzduchu a vibrácií, času a všetkého ostatného, ​​sú riadené počítačom, takže operátor nemusí robiť žiadne prepínanie alebo úpravy."
Pomocou hmoždiniek zostane všetko v jednej línii (pozri obr. 4).„Operátor sa pri konverzii nemusí starať o zarovnanie.Vždy sa to vyrovná, pretože všetko zapadne na svoje miesto,“ povedal Boggs."Nástroje sú len priskrutkované."
Keď operátor umiestni list na hardvérový lis, zarovná otvory pomocou nákovy, ktorá je navrhnutá na prácu so spojovacími prvkami určitého priemeru.Skutočnosť, že nové priemery si vyžadujú nové nákovové nástroje, viedla v priebehu rokov k zložitej masovej výrobe.
Predstavte si továreň s najnovšou technológiou rezania a ohýbania, rýchlou automatickou výmenou nástrojov, malými sériami alebo dokonca kompletnou výrobou.Diel potom ide do hardvérovej vložky, a ak diel vyžaduje iný druh hardvéru, operátor prejde na sériovú výrobu.Môžu napríklad vložiť dávku 50 kusov, vymeniť nákovy a potom vložiť nový hardvér do správnych otvorov.
Hardvérový lis s vežičkou mení scénu.Operátori môžu teraz vložiť jeden typ zariadenia, otáčať vežou a otvárať farebne označený kontajner na umiestnenie iného typu zariadenia, všetko v jednom nastavení (pozri obrázok 5).
"V závislosti od počtu dielov, ktoré máte, je menej pravdepodobné, že vynecháte hardvérové ​​pripojenie," povedal van de Bor."Celú sekciu prejdete jedným prejazdom, aby ste na konci nevynechali ani krok."
Kombinácia hrnčekového podávania a vežičky na lise na vkladačky môže urobiť manipuláciu so súpravou realitou v hardvérovom oddelení.Pri typickej inštalácii výrobca zaisťuje, že dodávka misy je exkluzívna pre bežné veľké zariadenia, a potom umiestni menej často používané vybavenie do farebne označených kontajnerov v blízkosti pracovnej oblasti.Keď operátori zoberú súčiastku, ktorá vyžaduje viac hardvéru, začnú ju zapájať počúvaním pípania stroja (označujúceho, že je čas na nový hardvér), otočením nákovového taniera, zobrazením 3D obrazu súčiastky na ovládači a vložením ďalšej hardvérovej časti.
Predstavte si scenár, v ktorom operátor vkladá jeden kus zariadenia jeden po druhom pomocou automatického podávania a otáčania nákovového taniera podľa potreby.Potom sa zastaví, keď horný nástroj uchopí samonavíjací spojovací prvok z člna a spadne na obrobok na nákove.Riadiaca jednotka upozorní obsluhu, že upevňovacie prvky majú nesprávnu dĺžku.
Ako vysvetľuje Boggs: „V režime nastavenia lis pomaly spúšťa posúvač a zaznamenáva svoju polohu.Takže keď beží plnou rýchlosťou a prípravok sa dotkne nástroja, systém zaistí, že dĺžka prípravku sa zhoduje so špecifikovanou [[Tolerancia] Merania mimo rozsah, príliš dlhé alebo príliš krátke, spôsobia chybu dĺžky upínacieho prvku Je to kvôli detekcii upínacieho prvku (žiadne vákuum v hornom nástroji, zvyčajne spôsobené chybami podávania hardvéru) a overený automatický systém sledovania a údržby okna tonáže (namiesto operátora vytvára spoľahlivý systém manuálneho nastavenia ventilu).
„Hardvérové ​​lisy s vlastnou diagnostikou môžu byť pre robotické moduly obrovskou výhodou,“ povedal Boggs.„V automatizovanom nastavení robot posunie papier do správnej polohy a vyšle signál do lisu, v podstate hovorí: 'Som v správnej polohe, pokračujte a spustite lis.'
Hardvérový lis udržuje nákovové kolíky (inštalované v otvoroch v plechu) čisté.Podtlak v hornom razníku je normálny, čo znamená, že sú tam upevňovacie prvky.Keď o tom všetkom vedela, tlač vyslala signál robotovi.
Ako hovorí Boggs: „Lisovací stroj sa v podstate pozerá na všetko a hovorí robotovi: 'OK, som v poriadku.'Spustí sa cyklus razenia, pričom sa kontroluje prítomnosť spojovacích prvkov a ich správna dĺžka.Ak je cyklus dokončený, uistite sa, že tlak použitý na vloženie hardvéru je správny, potom odošlite signál robotovi, že lisovací cyklus je dokončený.Robot to dostane a vie, že je všetko čisté a môže presunúť obrobok k ďalšiemu otvoru.“
Všetky tieto kontroly strojov, pôvodne určené pre manuálnu obsluhu, efektívne poskytujú dobrý základ pre ďalšiu automatizáciu.Boggs a van de Boor popisujú ďalšie vylepšenia, ako napríklad určité dizajny, ktoré pomáhajú zabrániť prilepeniu plechov na nákovu."Niekedy sa spojovacie prvky prilepia po cykle razenia," povedal Boggs.„Pri stláčaní materiálu je to neodmysliteľný problém.Keď sa zasekne v spodnom nástroji, operátor zvyčajne môže obrobok trochu pootočiť, aby ho dostal von.“
Obrázok 4. Lopatková skrutka s kolíkom.Po nastavení raketoplán podáva zariadenie k hornému nástroju, ktorý využíva podtlak, aby bolo možné zariadenie zaistiť a prepraviť k obrobku.Nákova (vľavo dole) je umiestnená na jednej zo štyroch veží.
Bohužiaľ, roboty nemajú schopnosti ľudského operátora.„Teraz teda existujú dizajny lisov, ktoré pomáhajú odstraňovať obrobky, pomáhajú vytláčať upevňovacie prvky z nástroja, takže po lisovacom cykle nedochádza k prilepovaniu.“
Niektoré stroje majú rôznu hĺbku hrdla, aby robotovi pomohli pri manévrovaní s obrobkom v pracovnej oblasti a mimo nej.Lisy môžu tiež obsahovať podpery, ktoré pomáhajú robotom (a manuálnym operátorom, ak na to príde) bezpečne umiestniť svoje úlohy.
V konečnom dôsledku je kľúčová spoľahlivosť.Roboty a coboty môžu byť súčasťou odpovede, čo uľahčuje ich integráciu.„V oblasti kolaboratívnych robotov predajcovia urobili veľké pokroky, aby ich integráciu so strojmi čo najjednoduchšie uľahčili,“ povedal Boggs, „a výrobcovia lisov vykonali veľa vývojovej práce, aby zabezpečili, že je na mieste správny komunikačný protokol.“
Ale svoju úlohu zohrávajú aj techniky razenia a dielenské techniky vrátane podpory obrobku, jasných (a zdokumentovaných) pracovných pokynov a riadneho školenia.Boggs dodal, že stále dostáva hovory o chýbajúcich spojovacích materiáloch a iných problémoch v hardvérovom oddelení, z ktorých mnohé pracujú so spoľahlivými, ale veľmi starými strojmi.
Tieto stroje môžu byť spoľahlivé, ale inštalácia zariadenia nie je pre nekvalifikovaných a neprofesionálnych.Odvolajte stroj, ktorý našiel nesprávnu dĺžku.Táto jednoduchá kontrola zabráni tomu, aby sa malá chyba zmenila na veľký problém.
Obrázok 5. Tento hardvérový lis má otočný tanier so zarážkou a štyri stanice.Systém má aj špeciálnu nákovu, ktorá pomáha operátorovi dostať sa na ťažko dostupné miesta.Tu sú tvarovky vložené tesne pod zadnú prírubu.
Tim Heston, hlavný redaktor časopisu The FABRICATOR, pôsobí v odvetví výroby kovov od roku 1998 a svoju kariéru začal v časopise Welding Magazine Americkej zváračskej spoločnosti.Odvtedy pokrýva všetky procesy výroby kovov od razenia, ohýbania a rezania až po brúsenie a leštenie.Do The FABRICATOR nastúpil v októbri 2007.
FABRICATOR je popredný časopis na výrobu a tvárnenie ocele v Severnej Amerike.Časopis publikuje novinky, technické články a príbehy o úspechoch, ktoré umožňujú výrobcom robiť svoju prácu efektívnejšie.FABRICATOR pôsobí v tomto odvetví od roku 1970.
Teraz s úplným prístupom k digitálnej edícii The FABRICATOR, jednoduchým prístupom k cenným priemyselným zdrojom.
Digitálne vydanie časopisu The Tube & Pipe Journal je teraz plne prístupné a poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Získajte úplný digitálny prístup k časopisu STAMPING Journal, ktorý obsahuje najnovšie technológie, osvedčené postupy a novinky z odvetvia pre trh lisovania kovov.
Teraz s úplným digitálnym prístupom k The Fabricator en Español máte jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.