Sangu. 3. Pakakas hiji bagian, dieusi ku cangkir, sareng gancang diganti anu disimpen dina kabinet kénca ngontrol orientasi sareng pamisahan alat (mastikeun panyelarasan sareng posisi alat anu leres). Kabinet katuhu nampung rupa-rupa landasan sareng antar-jemput.
Ron Boggs, manajer penjualan sareng layanan pikeun Haeger Amérika Kalér, terus nampi telepon anu sami ti pabrik salami pamulihan tina pandémi 2021.
"Aranjeunna teras nyarios ka kami, 'Hei, kami kaleungitan pangiket,'" saur Boggs. "Ternyata ieu kusabab masalah staf." Nalika pabrik nyewa karyawan énggal, aranjeunna sering nempatkeun jalma anu teu berpengalaman sareng teu terampil di payuneun mesin pikeun nyelapkeun alat. Kadang-kadang aranjeunna sono kana jepitan, kadang-kadang aranjeunna nempatkeun jepitan anu salah. Klien uih deui sareng ngarengsekeun setélan.
Dina tingkat anu luhur, sisipan perangkat keras sigana mangrupikeun aplikasi robotika anu dewasa. Pamustunganana, pabrik tiasa gaduh otomatisasi punching sareng forming lengkep, kalebet turret, panyabutan bagian, sareng bahkan mungkin bending robot. Sadaya téknologi ieu teras ngalayanan sabagian ageung tina séktor pamasangan manual. Kalayan sadaya ieu, naha henteu nempatkeun robot di payuneun mesin pikeun masang alat?
Salila 20 taun ka pengker, Boggs parantos damel sareng seueur pabrik anu nganggo alat-alat penyisipan robot. Anyar-anyar ieu, anjeunna sareng timna, kalebet Kapala Insinyur Haeger Sander van de Bor, parantos damel pikeun ngagampangkeun ngahijikeun cobot sareng prosés penyisipan (tingali Gambar 1).
Nanging, Boggs sareng VanderBose nekenkeun yén fokus ngan ukur kana robotika sakapeung tiasa ngalalaworakeun masalah anu langkung ageung nyaéta masang perangkat keras. Operasi pamasangan anu tiasa dipercaya, otomatis sareng fleksibel meryogikeun seueur blok wangunan, kalebet konsistensi sareng kalenturan prosés.
Lalaki kolot éta maot kalawan dahsyat. Seueur jalmi anu nerapkeun paribasa ieu kana mesin press punch mékanis, tapi ogé lumaku pikeun mesin press anu nganggo alat manual, utamina kusabab kasederhanaanana. Operator nempatkeun pangiket sareng bagian dina pangrojong handap sateuacan sacara manual nyelapkeun kana mesin press. Anjeunna mencét pedal. Mesin piercing turun, ngahubungi benda kerja sareng nyiptakeun tekanan pikeun nyelapkeun alat. Éta lumayan saderhana - dugi ka aya anu lepat, tangtosna.
"Upami operator henteu merhatikeun, alat éta bakal murag sareng némpél benda kerja tanpa leres-leres masihan tekanan," saur van de Bor. Naha, naon persisna? "Alat anu lami henteu ngagaduhan eupan balik sacara teu dihaja sareng operator henteu leres-leres terang ngeunaan éta." Operator henteu tiasa tetep ngaléngkah dina pedal salami sadayana siklus, anu, kahareupna, tiasa nyababkeun operasi sistem kaamanan mesin pres. "Alat luhur ngagaduhan genep volt, alat handap di-ground, sareng mesin pres kedah ngaraos konduktivitas sateuacan tiasa ngawangun tekanan."
Mesin press insert anu langkung lami ogé teu gaduh anu disebut "tonnage window", nyaéta rentang tekanan dimana alat-alat tiasa dipasang kalayan leres. Mesin press modéren tiasa ngaraos yén tekanan ieu handap teuing atanapi luhur teuing. Kusabab mesin press anu langkung lami teu gaduh tonnage window, Boggs ngajelaskeun, operator kadang-kadang nyaluyukeun tekanan ku cara nyaluyukeun klep pikeun ngalereskeun masalahna. "Aya anu nyetel teuing luhur sareng sababaraha nyetel teuing handap," saur Boggs. "Panyesuaian manual muka seueur versatility. Upami handap teuing, anjeun parantos masang hardware kalayan salah." "Tekanan anu kaleuleuwihi sabenerna tiasa ngarobih bentuk bagian atanapi pengikatna sorangan."
"Mesin-mesin anu langkung lami ogé teu gaduh méter," tambah van de Boer, "anu tiasa nyababkeun operator kaleungitan pangiket."
Nyelapkeun perangkat keras sacara manual sigana mah gampang, tapi prosésna hésé dibenerkeun. Anu leuwih parah deui, operasi perangkat keras sering lumangsung engké dina ranté nilai, saatos celahna dieusi sareng kabentuk. Masalah peralatan tiasa ngaruksak palapis bubuk sareng perakitan, sering kusabab operator anu ati-ati sareng rajin ngalakukeun kasalahan leutik anu janten masalah.
Gambar 1. Cobot nunjukkeun bagian éta ku cara nyelapkeun alat kana mesin pres, anu ngagaduhan opat mangkok sareng opat shuttle mandiri anu ngasupkeun alat kana mesin pres. Gambar: Hagrid
Salila sababaraha taun, téknologi penyisipan perangkat keras parantos ngarengsekeun masalah ieu ku cara ngaidentipikasi sareng ngaleungitkeun sumber variabilitas ieu. Tukang masang peralatan henteu kedah janten sumber seueur masalah ngan kusabab aranjeunna kaleungitan sakedik fokus di akhir shiftna.
Léngkah munggaran dina ngotomatisasi pamasangan pas, nyaéta ngeusian mangkok (tingali gambar 2), ngaleungitkeun bagian anu paling ngabosenkeun tina prosés ieu: nyekel sareng nempatkeun pas sacara manual dina benda kerja. Dina konfigurasi asupan luhur tradisional, mesin pencét asupan cangkir ngirimkeun pangiket ka handap ka shuttle anu ngalirkeun perangkat keras ka alat luhur. Operator nempatkeun benda kerja dina alat handap (landasan) sareng mencét pedal. Pukulan diturunkeun nganggo tekanan vakum pikeun ngangkat perangkat keras kaluar tina shuttle, ngajantenkeun perangkat keras caket kana benda kerja. Mesin pencét nerapkeun tekanan sareng siklus réngsé.
Sigana mah basajan, tapi lamun digali leuwih jero, anjeun bakal manggihan sababaraha karumitan anu teu pati penting. Mimitina, alat-alat kudu diasupkeun kana rohangan gawé sacara terkendali. Di dieu pisan alat bootstrap dipaké. Alat ieu diwangun ku dua komponén. Anu hiji dikhususkeun pikeun posisi mastikeun yén alat-alat anu kaluar tina mangkok diposisikeun kalawan bener. Anu séjénna mastikeun segmentasi, alignment, jeung panempatan alat anu bener. Ti dinya, alat-alat éta ngaliwat pipa ka antar-jemput anu ngalirkeun alat-alat ka alat luhur.
Ieu komplikasina: Pakakas autofeed—pakakas orientasi sareng divisi, sareng antar-jemput—kedah digentos sareng dijaga supados tiasa dianggo unggal waktos alatna digentos. Bentuk perangkat keras anu béda-béda mangaruhan kumaha éta nyayogikeun daya ka daérah damel, janten alat khusus perangkat keras ngan ukur kanyataan sareng teu tiasa didesain di luar persamaan.
Kusabab operator anu aya di payuneun mesin press cup henteu deui nyéépkeun waktos pikeun ngangkat (kamungkinan nurunkeun) sareng nyetél alatna, waktos antara sisipan janten langkung pondok. Tapi kalayan sadaya alat khusus perangkat keras ieu, mangkok eupan ogé nambihan kamampuan konvérsi. Alat pikeun ngencengkeun mur 832 sacara mandiri henteu cocog pikeun mur 632.
Pikeun ngaganti wadah wadah dua bagian anu lami, operator kedah mastikeun yén alat orientasi parantos saluyu sareng alat anu dibagi. "Aranjeunna ogé kedah mariksa geteran wadah, timing hawa sareng panempatan selang," saur Boggs. "Aranjeunna kedah mariksa panyelarasan shuttle sareng vakum. Singkatna, operator kedah mariksa seueur panyelarasan pikeun mastikeun alat éta tiasa dianggo sakumaha mistina."
Operator lambaran logam sering gaduh sarat peralatan anu unik anu tiasa disababkeun ku masalah aksés (nyelapkeun peralatan kana rohangan anu sempit), peralatan anu teu biasa, atanapi duanana. Jenis pamasangan ieu nganggo alat hiji bagian anu dirancang khusus. Dumasar kana ieu, saur Boggs, alat sadayana-dina-hiji pikeun mesin pres cangkir standar pamustunganana dikembangkeun. Alat ieu ngandung unsur orientasi sareng pilihan (tingali Gambar 3).
"Ieu dirancang pikeun parobahan gancang," saur van de Boer. "Sadaya parameter kontrol, kalebet hawa sareng geteran, waktos sareng anu sanésna, dikontrol ku komputer, janten operator henteu kedah ngalakukeun parobihan atanapi panyesuaian naon waé."
Ku bantuan dowel, sadayana tetep dina hiji garis (tingali gambar 4). "Operator teu kedah hariwang ngeunaan panyelarasan nalika ngarobih. Éta sok rata sabab sadayana konci dina tempatna," saur Boggs. "Pakakas ngan saukur dipasang."
Nalika operator nempatkeun lambaran dina mesin pres perangkat keras, aranjeunna ngajajarkeun liangna ku landasan anu dirancang pikeun dianggo sareng pangiket kalayan diaméter anu tangtu. Kanyataan yén diaméter énggal meryogikeun alat landasan énggal parantos nyababkeun sababaraha produksi massal anu sesah salami mangtaun-taun.
Bayangkeun hiji pabrik anu gaduh téknologi motong sareng ngabengkokkeun pangénggalna, ngaganti alat otomatis anu gancang, jumlah leutik atanapi bahkan produksi lengkep. Bagian éta teras diasupkeun kana sisipan perangkat keras, sareng upami bagian éta meryogikeun perangkat keras anu béda, operator teraskeun kana produksi massal. Salaku conto, aranjeunna tiasa nyelapkeun sakumpulan 50 potongan, ngagentos landasan, teras nyelapkeun perangkat keras énggal kana liang anu leres.
Mesin pres perangkat keras nganggo turret ngarobih suasana. Operator ayeuna tiasa nyelapkeun hiji jinis peralatan, muterkeun turret, sareng muka wadah anu dikodekeun warna pikeun nampung jinis peralatan anu sanés, sadayana dina hiji setelan (tingali Gambar 5).
"Gumantung kana jumlah bagian anu anjeun gaduh, anjeun kirang kamungkinan sono kana sambungan perangkat keras," saur van de Bor. "Anjeun ngalakukeun sadayana bagian dina hiji léngkah supados anjeun henteu sono kana hiji léngkah ogé di ahirna."
Kombinasi tina cup feed sareng turret dina insert press tiasa ngajantenkeun penanganan kit janten kanyataan di departemén perangkat keras. Dina pamasangan has, produsén mastikeun yén suplai mangkok ngan ukur kanggo peralatan ageung normal, teras nempatkeun peralatan anu jarang dianggo dina wadah anu dikodekeun warna caket daérah damel. Nalika operator ngajemput bagian anu meryogikeun sababaraha perangkat keras, aranjeunna mimiti nyolokkeunana ku cara ngadangukeun sora bip mesin (anu nunjukkeun waktos kanggo perangkat keras énggal), muterkeun turntable landasan, ningali gambar 3D bagian dina controller, teras nyelapkeun bagian perangkat keras salajengna.
Bayangkeun hiji skénario dimana operator nyelapkeun hiji alat hiji-hiji, nganggo asupan otomatis sareng muterkeun turntable landasan sakumaha diperyogikeun. Teras eureun saatos alat luhur nyepeng pengikat anu nyedot sorangan tina pesawat ulang-alik sareng murag kana benda kerja dina landasan. Kontroler bakal ngingetkeun operator yén panjang pengikatna salah.
Sakumaha anu dijelaskeun ku Boggs, "Dina modeu setelan, mesin pencét laun-laun nurunkeun slider sareng ngarékam posisina. Janten nalika éta dijalankeun dina kecepatan pinuh sareng fixture némpél alat, sistem mastikeun yén panjang fixture cocog sareng [[Toleransi] anu ditangtukeun. Pangukuran di luar jangkauan, panjang teuing, atanapi pondok teuing, bakal nyababkeun kasalahan panjang pengikat. Ieu kusabab deteksi pengikat (henteu aya vakum dina alat luhur, biasana disababkeun ku kasalahan asupan perangkat keras) sareng pemantauan sareng pangropéa jandela tonase (tinimbang operator nyaluyukeun klep sacara manual) nyiptakeun sistem otomatisasi anu kabuktian tiasa dipercaya.
"Pakakas keras anu tiasa dideteksi mandiri tiasa janten kaunggulan anu ageung pikeun modul robot," saur Boggs. "Dina setelan otomatis, robot mindahkeun kertas ka posisi anu leres sareng ngirim sinyal ka mesin cetak, anu dasarna nyarios, 'Abdi aya dina posisi anu leres, teraskeun sareng mimitian mesin cetak.'"
Mesin pres perangkat keras ngajaga pin landasan (dipasang dina liang dina benda kerja lambaran logam) tetep bersih. Vakum dina punch luhur normal, anu hartosna aya pangiket. Nyaho sadayana ieu, mesin pres ngirim sinyal ka bot.
Sapertos anu dicarioskeun ku Boggs, "Mesin press dasarna ningali sadayana teras nyarios ka robot, 'OK, abdi teu nanaon.' Éta ngamimitian siklus stamping, mariksa ayana pangiket sareng panjangna anu leres. Upami siklusna parantos réngsé, pastikeun tekanan anu dianggo pikeun nyelapkeun perangkat keras leres, teras kirimkeun sinyal ka robot yén siklus press parantos réngsé. Robot nampi ieu sareng terang sadayana bersih sareng tiasa mindahkeun benda kerja ka liang salajengna. ”
Sadaya pamariksaan mesin ieu, anu mimitina ditujukeun pikeun operator manual, sacara efektif nyayogikeun dasar anu saé pikeun otomatisasi salajengna. Boggs sareng van de Boor ngajelaskeun perbaikan salajengna sapertos desain anu tangtu anu ngabantosan nyegah lambaran nempel kana landasan. "Kadang-kadang pangiket nempel saatos siklus stamping," saur Boggs. "Éta mangrupikeun masalah anu aya nalika anjeun ngomprés bahan. Nalika nyangkut dina alat handap, operator biasana tiasa muterkeun benda kerja sakedik pikeun ngaluarkeunana."
Gambar 4. Baut shuttle nganggo pin dowel. Sakali dipasang, shuttle ngalirkeun alat ka alat luhur, anu nganggo tekanan vakum supados alat tiasa diamankeun sareng diangkut ka benda kerja. Landasan (handap kénca) ayana dina salah sahiji tina opat turret.
Hanjakalna, robot teu gaduh kamampuan sapertos operator manusa. "Janten ayeuna aya desain mesin pres anu ngabantosan miceun benda kerja, ngabantosan ngadorong pangiket kaluar tina alat, janten teu aya anu lengket saatos siklus mesin pres."
Sababaraha mesin gaduh jerona tikoro anu béda-béda pikeun ngabantosan robot ngagerakkeun benda kerja ka jero sareng ka luar daérah kerja. Mesin pres ogé tiasa kalebet pangrojong anu ngabantosan robot (sareng operator manual) nempatkeun padamelanna kalayan aman.
Pamustunganana, reliabilitas mangrupikeun konci. Robot sareng cobot tiasa janten bagian tina jawabanana, ngajantenkeun aranjeunna langkung gampang diintegrasikeun. "Dina widang robot kolaboratif, para padagang parantos ngadamel léngkah anu ageung dina ngagampangkeun pikeun ngahijikeunana sareng mesin," saur Boggs, "sareng produsén pers parantos ngalakukeun seueur padamelan pamekaran pikeun mastikeun yén protokol komunikasi anu leres parantos aya."
Tapi téknik stamping sareng téknik bengkel, kalebet dukungan benda kerja, instruksi kerja anu jelas (sareng didokumentasikeun), sareng pelatihan anu leres ogé maénkeun peran. Boggs nambihan yén anjeunna masih nampi telepon ngeunaan pengikat anu leungit sareng masalah sanés di departemén perangkat keras, seueur anu tiasa dianggo sareng mesin anu tiasa dipercaya tapi lami pisan.
Mesin-mesin ieu tiasa dipercaya, tapi pamasangan alatna sanés kanggo anu teu terampil sareng teu profesional. Émut deui mesin anu mendakan panjangna anu salah. Pamariksaan saderhana ieu nyegah kasalahan leutik janten masalah ageung.
Gambar 5. Mesin pres ieu ngagaduhan turntable kalayan eureun sareng opat stasiun. Sistem ieu ogé ngagaduhan alat landasan khusus anu ngabantosan operator ngahontal tempat anu hésé dihontal. Di dieu, fitting dipasang pas di handap flens tukang.
Tim Heston, Editor Senior The FABRICATOR, parantos aya dina industri fabrikasi logam ti saprak 1998, ngamimitian karirna sareng Majalah Welding American Welding Society. Saprak harita, éta parantos ngaliput sadaya prosés fabrikasi logam ti mimiti stamping, bending sareng motong dugi ka grinding sareng polishing. Anjeunna ngagabung sareng The FABRICATOR dina Oktober 2007.
FABRICATOR nyaéta majalah fabrikasi sareng pembentuk baja anu unggul di Amérika Kalér. Majalah ieu medalkeun warta, artikel téknis, sareng carita kasuksésan anu ngamungkinkeun pabrik pikeun ngalakukeun padamelanna langkung épisién. FABRICATOR parantos aya di industri ieu ti saprak taun 1970.
Ayeuna kalayan aksés lengkep kana édisi digital The FABRICATOR, aksés gampang kana sumber daya industri anu berharga.
Édisi digital The Tube & Pipe Journal ayeuna tiasa diaksés sapinuhna, nyayogikeun aksés anu gampang kana sumber daya industri anu berharga.
Kéngingkeun aksés digital lengkep ka STAMPING Journal, anu nampilkeun téknologi pangénggalna, prakték pangsaéna, sareng warta industri pikeun pasar stamping logam.
Ayeuna kalayan aksés digital lengkep ka The Fabricator en Español, anjeun gaduh aksés anu gampang kana sumber daya industri anu berharga.