Kanin. 3. Ang isang piraso, pinapakain sa tasa, at mabilis na pagpapalit na kagamitan na nakaimbak sa kaliwang kabinet ay kumokontrol sa oryentasyon at paghihiwalay ng kagamitan (tinitiyak ang wastong pagkakahanay at pagpoposisyon ng kagamitan). Ang kanang kabinet ay naglalaman ng iba't ibang pandayan at shuttle.
Si Ron Boggs, sales and service manager para sa Haeger North America, ay patuloy na nakakatanggap ng mga katulad na tawag mula sa mga tagagawa sa panahon ng pagbangon mula sa pandemya noong 2021.
“Paulit-ulit nilang sinasabi sa amin, 'Uy, kulang kami ng mga fastener,'” sabi ni Boggs. “Lumalabas na ito ay dahil sa problema sa mga tauhan.” Kapag kumukuha ang mga pabrika ng mga bagong empleyado, madalas silang naglalagay ng mga walang karanasan at walang kasanayang tao sa harap ng mga makina upang maglagay ng kagamitan. Minsan ay hindi nila natatamaan ang mga clasps, minsan naman ay mali ang mga clasps na inilalagay nila. Ibinabalik ng kliyente at tinatapos ang mga setting.
Sa mataas na antas, ang paglalagay ng hardware ay tila isang mature na aplikasyon ng robotics. Kalaunan, ang isang planta ay maaaring magkaroon ng ganap na automation ng pagsuntok at paghubog, kabilang ang mga turret, pag-alis ng bahagi, at marahil maging ang robotic bending. Ang lahat ng mga teknolohiyang ito ay nagsisilbi sa malaking bahagi ng sektor ng manu-manong pag-install. Kung isasaalang-alang ang lahat ng ito, bakit hindi maglagay ng robot sa harap ng isang makina upang mag-install ng kagamitan?
Sa nakalipas na 20 taon, si Boggs ay nakipagtulungan sa maraming pabrika gamit ang mga kagamitan sa paglalagay ng robot. Kamakailan lamang, siya at ang kanyang pangkat, kabilang ang Punong Inhinyero ni Haeger na si Sander van de Bor, ay nagsisikap na gawing mas madali ang pagsasama ng mga cobot sa proseso ng paglalagay ng robot (tingnan ang Larawan 1).
Gayunpaman, parehong binibigyang-diin nina Boggs at VanderBose na ang pagtutuon lamang sa robotics ay maaaring minsang makaligtaan ang mas malaking problema ng pagpasok ng hardware. Ang maaasahan, awtomatiko, at nababaluktot na mga operasyon sa pag-install ay nangangailangan ng maraming mga bloke ng pagbuo, kabilang ang pagkakapare-pareho at kakayahang umangkop ng proseso.
Ang matandang lalaki ay namatay nang kakila-kilabot. Maraming tao ang gumagamit ng kasabihang ito sa mga mekanikal na punch press, ngunit naaangkop din ito sa mga press na may manual feed equipment, pangunahin dahil sa pagiging simple nito. Inilalagay ng operator ang mga fastener at bahagi sa ilalim na suporta bago manu-manong ipasok ang mga ito sa press. Pinindot niya ang pedal. Bumababa ang piercer, dididikit sa workpiece at lumilikha ng presyon upang maipasok ang kagamitan. Medyo simple lang ito – hanggang sa may magkamali, siyempre.
“Kung hindi nagbibigay-pansin ang operator, mahuhulog ang tool at madadama ang workpiece nang hindi talaga naglalagay ng pressure,” sabi ni van de Bor. Bakit, ano nga ba? “Hindi sinasadyang nagkaroon ng feedback ang lumang kagamitan at hindi talaga alam ng operator ang tungkol dito.” Hindi maipagpatuloy ng operator ang pag-apak sa mga pedal sa buong cycle, na maaaring humantong sa paggana ng safety system ng press. “Ang top tool ay may anim na volts, ang bottom tool ay naka-ground, at dapat maramdaman ng press ang conductivity bago ito makapag-ipon ng pressure.”
Ang mga lumang insert press ay wala rin sa tinatawag na "tonnage window," na siyang saklaw ng mga presyon kung saan maaaring maipasok nang tama ang kagamitan. Maaaring madama ng mga modernong press na ang presyon na ito ay masyadong mababa o masyadong mataas. Dahil ang mga lumang press ay walang tonnage window, paliwanag ni Boggs, kung minsan ay inaayos ng mga operator ang presyon sa pamamagitan ng pagsasaayos ng balbula upang ayusin ang problema. "Ang ilan ay masyadong mataas ang pag-tune at ang ilan ay masyadong mababa ang pag-tune," sabi ni Boggs. "Ang manu-manong pag-aayos ay nagbubukas ng maraming versatility. Kung ito ay masyadong mababa, mali ang pagkaka-install mo ng hardware." "Ang labis na presyon ay maaaring aktwal na magbago ng hugis sa bahagi o sa mismong fastener."
“Wala ring mga metro ang mga lumang makina noon,” dagdag ni van de Boer, “na maaaring maging sanhi ng pagkawala ng mga pangkabit ng mga operator.”
Ang manu-manong paglalagay ng hardware ay maaaring mukhang madali, ngunit ang proseso ay mahirap ayusin. Ang mas malala pa, ang mga operasyon sa hardware ay kadalasang nangyayari sa huling bahagi ng value chain, pagkatapos mapunan at mabuo ang puwang. Ang mga problema sa kagamitan ay maaaring magdulot ng pinsala sa powder coating at pag-assemble, kadalasan dahil ang isang masigasig at masipag na operator ay nakakagawa ng maliliit na pagkakamali na nagiging sanhi ng sakit ng ulo.
Pigura 1. Ipinapakita ng cobot ang bahagi sa pamamagitan ng pagpasok ng kagamitan sa press, na may apat na mangkok at apat na magkakahiwalay na shuttle na nagpapakain sa kagamitan sa press. Larawan: Hagrid
Sa paglipas ng mga taon, nalutas ng teknolohiya ng pagpapasok ng hardware ang mga problemang ito sa pamamagitan ng pagtukoy at pag-aalis ng mga pinagmumulan ng pagkakaiba-iba. Hindi dapat maging sanhi ng napakaraming problema ang mga installer ng kagamitan dahil lamang sa nawawalan sila ng kaunting pokus sa pagtatapos ng kanilang shift.
Ang unang hakbang sa pag-automate ng pag-install ng fitting, ang bowl feeding (tingnan ang fig. 2), ay nag-aalis sa pinakamahirap na bahagi ng proseso: manu-manong paghawak at paglalagay ng mga fitting sa workpiece. Sa tradisyonal na top feed configuration, ang cup feed press ay nagpapadala ng mga fastener pababa sa isang shuttle na nagpapakain ng hardware sa top tool. Inilalagay ng operator ang workpiece sa lower tool (anvil) at pinipindot ang pedal. Ibinababa ang punch gamit ang vacuum pressure upang iangat ang hardware palabas ng shuttle, na inilalapit ang hardware sa workpiece. Naglalapat ng pressure ang press at nakukumpleto ang cycle.
Tila simple lang, ngunit kung susuriin mo pa nang mas malalim, makakakita ka ng ilang maliliit na komplikasyon. Una, ang kagamitan ay dapat na ipasok sa workspace sa isang kontroladong paraan. Dito pumapasok ang paggamit ng bootstrap tool. Ang tool ay binubuo ng dalawang bahagi. Ang isa na nakatuon sa pagpoposisyon ay nagsisiguro na ang kagamitang lumalabas sa bowl ay nakaposisyon nang tama. Ang isa naman ay nagsisiguro ng wastong segmentasyon, pagkakahanay, at paglalagay ng kagamitan. Mula roon, ang kagamitan ay naglalakbay sa pamamagitan ng isang tubo patungo sa isang shuttle na naghahatid ng kagamitan patungo sa tool sa itaas.
Narito ang komplikasyon: Ang mga autofeed tool—mga orientation at division tool, at mga shuttle—ay kailangang palitan at panatilihing gumagana sa bawat oras na pinapalitan ang kagamitan. Ang iba't ibang uri ng hardware ay nakakaapekto sa kung paano ito nagsusuplay ng kuryente sa lugar ng trabaho, kaya ang mga hardware na partikular sa hardware ay isang realidad at hindi maaaring idisenyo nang wala sa ekwasyon.
Dahil ang operator na nasa harap ng cup press ay hindi na gumugugol ng oras sa pagpulot (posibleng pagbaba) at pag-set up ng kagamitan, ang oras sa pagitan ng mga insert ay lubhang nababawasan. Ngunit sa lahat ng mga hardware-specific na tool na ito, ang feed bowl ay nagdaragdag din ng mga kakayahan sa conversion. Ang mga tool para sa self-tightening nuts 832 ay hindi angkop para sa mga nuts 632.
Para mapalitan ang lumang two-piece bowl feeder, dapat tiyakin ng operator na ang orientation tool ay maayos na nakahanay sa split tool. "Kinailangan din nilang suriin ang vibration ng bowl, air timing, at pagkakalagay ng hose," sabi ni Boggs. "Kailangan nilang suriin ang shuttle at vacuum alignment. Sa madaling salita, kailangang suriin ng operator ang maraming alignment para matiyak na gumagana ang tool ayon sa nararapat."
Ang mga operator ng sheet metal ay kadalasang may mga natatanging pangangailangan sa kagamitan na maaaring dahil sa mga isyu sa pag-access (paglalagay ng kagamitan sa masisikip na espasyo), hindi pangkaraniwang kagamitan, o pareho. Ang ganitong uri ng pag-install ay gumagamit ng isang espesyal na idinisenyong one-piece tool. Batay dito, sabi ni Boggs, isang all-in-one tool para sa isang karaniwang cup press ang kalaunan ay nabuo. Ang tool ay naglalaman ng mga elemento ng oryentasyon at pagpili (tingnan ang Fig. 3).
“Ito ay dinisenyo para sa mabilis na pagpapalit,” sabi ni van de Boer. “Lahat ng mga parameter ng kontrol, kabilang ang hangin at panginginig ng boses, oras at lahat ng iba pa, ay kinokontrol ng computer, kaya hindi na kailangang gumawa ng anumang pagpapalit o pagsasaayos ang operator.”
Sa tulong ng mga dowel, nananatili ang lahat sa iisang linya (tingnan ang fig. 4). “Hindi kailangang mag-alala ang operator tungkol sa pagkakahanay kapag nagko-convert. Palagi itong pantay dahil lahat ay nakakandado sa tamang lugar,” sabi ni Boggs. “Nakakabit lang ang mga kagamitan.”
Kapag naglagay ang isang operator ng sheet sa isang hardware press, inaayos nila ang mga butas gamit ang isang anvil na idinisenyo upang gumana sa mga fastener na may isang tiyak na diyametro. Ang katotohanan na ang mga bagong diyametro ay nangangailangan ng mga bagong tool sa anvil ay humantong sa ilang mahirap na malawakang produksyon sa paglipas ng mga taon.
Gunigunihin ang isang pabrika na may pinakabagong teknolohiya sa pagputol at pagbaluktot, mabilis na awtomatikong pagpapalit ng kagamitan, maliliit na batch o kahit kumpletong produksyon. Ang bahagi ay inilalagay sa isang hardware insert, at kung ang bahagi ay nangangailangan ng ibang uri ng hardware, ang operator ay lilipat sa mass production. Halimbawa, maaari silang maglagay ng isang batch na may 50 piraso, palitan ang mga anvil, at pagkatapos ay ipasok ang bagong hardware sa mga tamang butas.
Binabago ng isang hardware press na may turret ang sitwasyon. Maaari na ngayong maglagay ang mga operator ng isang uri ng kagamitan, paikutin ang turret, at magbukas ng lalagyang may kulay upang magkasya ang isa pang uri ng kagamitan, lahat sa isang setup (tingnan ang Figure 5).
“Depende sa bilang ng mga piyesa na mayroon ka, mas malamang na hindi mo ma-access ang koneksyon sa hardware,” sabi ni van de Bor. “Ginagawa mo ang buong seksyon nang sabay-sabay para wala kang ma-access na hakbang sa dulo.”
Ang kombinasyon ng cup feed at turret sa isang insert press ay maaaring gawing realidad ang paghawak ng kit sa departamento ng hardware. Sa isang tipikal na instalasyon, tinitiyak ng tagagawa na ang suplay ng bowl ay eksklusibo para sa normal na malalaking kagamitan, at pagkatapos ay inilalagay ang mga kagamitang hindi gaanong ginagamit sa mga lalagyang may kulay malapit sa lugar ng trabaho. Kapag kinuha ng mga operator ang isang bahagi na nangangailangan ng maraming hardware, sinisimulan nila itong isaksak sa pamamagitan ng pakikinig sa beep ng makina (na nagpapahiwatig na oras na para sa bagong hardware), pag-ikot ng anvil turntable, pagtingin sa isang 3D na imahe ng bahagi sa controller, at pagkatapos ay pagpasok ng susunod na bahagi ng hardware.
Isipin ang isang senaryo kung saan isa-isang ipinapasok ng isang operator ang isang piraso ng kagamitan, gamit ang auto feed at pinapaikot ang anvil turntable kung kinakailangan. Pagkatapos ay hihinto ito matapos makuha ng pang-itaas na tool ang self-feeding fastener mula sa shuttle at mahulog sa workpiece sa anvil. Babalaan ng controller ang operator na ang mga fastener ay mali ang haba.
Gaya ng paliwanag ni Boggs, “Sa set-up mode, dahan-dahang ibinababa ng press ang slider at itinatala ang posisyon nito. Kaya kapag tumatakbo ito sa puspusang bilis at nadikitan ng fixture ang tool, tinitiyak ng system na ang haba ng fixture ay tumutugma sa tinukoy na [[Tolerance]. Ang mga sukat na wala sa saklaw, masyadong mahaba, o masyadong maikli, ay magdudulot ng error sa haba ng fastener. Ito ay dahil sa pagtukoy ng fastener (walang vacuum sa tool sa itaas, kadalasang sanhi ng mga error sa hardware feed) at ang pagsubaybay at pagpapanatili ng tonnage window (sa halip na manu-manong inaayos ng operator ang balbula) ay lumilikha ng isang napatunayang maaasahang sistema ng automation.
“Ang mga hardware press na may self-diagnosis ay maaaring maging isang malaking bentahe para sa mga robotic module,” sabi ni Boggs. “Sa isang awtomatikong pag-setup, inililipat ng robot ang papel sa tamang posisyon at nagpapadala ng signal sa press, na parang nagsasabing, 'Nasa tamang posisyon ako, sige at simulan mo na ang press.'”
Pinapanatiling malinis ng hardware press ang mga anvil pin (na naka-install sa mga butas sa sheet metal workpiece). Normal ang vacuum sa itaas na punch, na nangangahulugang may mga fastener. Dahil alam ang lahat ng ito, nagpadala ng signal ang press sa bot.
Gaya ng sabi ni Boggs, “Tinitingnan ng makinang pang-imprenta ang lahat at sinasabi sa robot, 'Sige, ayos lang ako.' Sinisimulan nito ang siklo ng pag-iimprenta, sinusuri ang presensya ng mga pangkabit at ang tamang haba ng mga ito. Kung kumpleto na ang siklo, siguraduhing tama ang presyon na ginamit upang ipasok ang hardware, pagkatapos ay magpadala ng senyales sa robot na kumpleto na ang siklo ng pag-iimprenta. Natatanggap ito ng robot at alam niyang malinis na ang lahat at maaaring ilipat ang workpiece sa susunod na butas.”
Ang lahat ng mga pagsusuring ito sa makina, na orihinal na inilaan para sa mga manu-manong operator, ay epektibong nagbibigay ng isang mahusay na batayan para sa karagdagang automation. Inilalarawan nina Boggs at van de Boor ang mga karagdagang pagpapabuti tulad ng ilang mga disenyo na nakakatulong na maiwasan ang pagdikit ng mga sheet sa anvil. "Minsan ang mga fastener ay dumidikit pagkatapos ng isang stamping cycle," sabi ni Boggs. "Ito ay isang likas na problema kapag pinipiga mo ang materyal. Kapag ito ay natigil sa ilalim na tool, karaniwang maaaring iikot ng operator nang kaunti ang workpiece upang mailabas ito."
Pigura 4. Bolt ng shuttle na may dowel pin. Kapag na-set up na, ipinapadala ng shuttle ang kagamitan sa pang-itaas na tool, na gumagamit ng vacuum pressure upang ang kagamitan ay mai-secure at mailipat sa workpiece. Ang anvil (kaliwang ibabang bahagi) ay matatagpuan sa isa sa apat na turret.
Sa kasamaang palad, ang mga robot ay walang kakayahan ng isang taong gumagamit. "Kaya ngayon ay may mga disenyo ng press na tumutulong sa pag-alis ng mga workpiece, tumutulong sa pagtulak ng mga fastener palabas ng tool, para walang dumikit pagkatapos ng press cycle."
Ang ilang makina ay may iba't ibang lalim ng lalamunan upang matulungan ang robot na maniobrahin ang workpiece papasok at palabas ng lugar ng trabaho. Maaari ring may kasamang mga suporta ang mga press na tumutulong sa mga robot (at mga manual operator) na ligtas na iposisyon ang kanilang mga trabaho.
Sa huli, ang pagiging maaasahan ang susi. Ang mga robot at cobot ay maaaring maging bahagi ng sagot, na ginagawang mas madali ang pagsasama sa kanila. "Sa larangan ng mga collaborative robot, ang mga vendor ay gumawa ng malalaking hakbang sa paggawa nito na mas madali hangga't maaari ang pagsasama sa mga makina," sabi ni Boggs, "at ang mga tagagawa ng press ay gumawa ng maraming gawaing pagpapaunlad upang matiyak na ang tamang protocol ng komunikasyon ay nakalagay."
Ngunit ang mga pamamaraan ng pag-stamping at mga pamamaraan sa pagawaan, kabilang ang suporta sa workpiece, malinaw (at dokumentado) na mga tagubilin sa trabaho, at wastong pagsasanay ay may papel din. Idinagdag ni Boggs na nakakatanggap pa rin siya ng mga tawag tungkol sa mga nawawalang fastener at iba pang mga problema sa departamento ng hardware, na marami sa mga ito ay gumagana sa maaasahan ngunit napakalumang mga makina.
Maaaring maaasahan ang mga makinang ito, ngunit ang pag-install ng kagamitan ay hindi para sa mga walang kasanayan at hindi propesyonal. Alalahanin ang makinang nakahanap ng maling haba. Ang simpleng pagsusuring ito ay pumipigil sa isang maliit na pagkakamali na maging isang malaking problema.
Pigura 5. Ang hardware press na ito ay may turntable na may stop at apat na istasyon. Ang sistema ay mayroon ding espesyal na tool na anvil na tumutulong sa operator na maabot ang mga lugar na mahirap maabot. Dito ipinapasok ang mga fitting sa ibaba lamang ng back flange.
Si Tim Heston, Senior Editor ng The FABRICATOR, ay nasa industriya ng paggawa ng metal simula pa noong 1998, at nagsimula ang kanyang karera sa Welding Magazine ng American Welding Society. Simula noon, sakop nito ang lahat ng proseso ng paggawa ng metal mula sa pag-stamping, pagbaluktot at pagputol hanggang sa paggiling at pagpapakintab. Sumali siya sa The FABRICATOR noong Oktubre 2007.
Ang FABRICATOR ay ang nangungunang magasin sa paggawa at paghubog ng bakal sa Hilagang Amerika. Naglalathala ang magasin ng mga balita, teknikal na artikulo, at mga kwento ng tagumpay na nagbibigay-daan sa mga tagagawa na gawin ang kanilang trabaho nang mas mahusay. Ang FABRICATOR ay nasa industriya mula pa noong 1970.
Ngayon ay may ganap na access sa digital edition na The FABRICATOR, madaling access sa mahahalagang resources ng industriya.
Ang digital na edisyon ng The Tube & Pipe Journal ay ganap nang naa-access, na nagbibigay ng madaling pag-access sa mahahalagang mapagkukunan ng industriya.
Kumuha ng ganap na digital access sa STAMPING Journal, na nagtatampok ng pinakabagong teknolohiya, pinakamahuhusay na kasanayan, at balita sa industriya para sa merkado ng metal stamping.
Ngayon na may ganap na digital access sa The Fabricator en Español, madali mo nang makukuha ang mahahalagang mapagkukunan ng industriya.