Cơm.3. Một dụng cụ một mảnh, nạp cốc, thay đổi nhanh được lưu trữ trong tủ bên trái điều khiển hướng và tách thiết bị (đảm bảo căn chỉnh và định vị thiết bị phù hợp).Tủ bên phải chứa nhiều đe và con thoi.
Ron Boggs, giám đốc bán hàng và dịch vụ của Haeger Bắc Mỹ, tiếp tục nhận được những cuộc gọi tương tự từ các nhà sản xuất trong quá trình phục hồi sau đại dịch năm 2021.
“Họ liên tục nói với chúng tôi, 'Này, chúng tôi đang thiếu dây buộc,'” Boggs nói.“Hóa ra là do vấn đề nhân sự.”Khi các nhà máy thuê nhân viên mới, họ thường đặt những người thiếu kinh nghiệm, không có kỹ năng trước máy móc để lắp thiết bị.Đôi khi họ bỏ lỡ những chiếc móc cài, đôi khi họ cài nhầm những chiếc móc cài.Khách hàng quay lại và hoàn tất cài đặt.
Ở cấp độ cao, chèn phần cứng dường như là một ứng dụng trưởng thành của người máy.Cuối cùng, một nhà máy có thể có đầy đủ tính năng tự động hóa đột dập và tạo hình, bao gồm tháp pháo, loại bỏ bộ phận và thậm chí có thể uốn bằng rô-bốt.Tất cả các công nghệ này sau đó phục vụ một phần lớn trong lĩnh vực cài đặt thủ công.Với tất cả những điều này, tại sao không đặt robot trước máy để lắp đặt thiết bị?
Trong 20 năm qua, Boggs đã làm việc với nhiều nhà máy sử dụng thiết bị chèn robot.Gần đây hơn, anh ấy và nhóm của mình, bao gồm cả Kỹ sư trưởng của Haeger, Sander van de Bor, đã làm việc để giúp việc tích hợp cobot với quy trình chèn trở nên dễ dàng hơn (xem Hình 1).
Tuy nhiên, cả Boggs và VanderBose đều nhấn mạnh rằng việc chỉ tập trung vào người máy đôi khi có thể bỏ qua vấn đề lớn hơn là chèn phần cứng.Các hoạt động cài đặt đáng tin cậy, tự động và linh hoạt đòi hỏi nhiều khối xây dựng, bao gồm tính nhất quán và tính linh hoạt của quy trình.
Ông già chết thảm.Nhiều người áp dụng câu ngạn ngữ này cho máy ép đột lỗ cơ học, nhưng nó cũng áp dụng cho máy ép có thiết bị cấp liệu thủ công, chủ yếu là do tính đơn giản của nó.Người vận hành định vị các chốt và các bộ phận trên giá đỡ phía dưới trước khi đưa chúng vào máy ép theo cách thủ công.Anh nhấn bàn đạp.Mũi khoan đi xuống, tiếp xúc với phôi và tạo lực ép để đưa thiết bị vào.Nó khá đơn giản – tất nhiên là cho đến khi xảy ra sự cố.
van de Bor cho biết: “Nếu người vận hành không chú ý, dụng cụ sẽ rơi xuống và chạm vào phôi mà không thực sự tạo áp lực.Tại sao, chính xác là gì?“Thiết bị cũ không có phản hồi do nhầm lẫn và người vận hành không thực sự biết về nó.”Người điều khiển không thể giữ chân trên bàn đạp trong toàn bộ chu trình, do đó, có thể dẫn đến hoạt động của hệ thống an toàn của máy ép.“Dụng cụ trên cùng có điện áp sáu vôn, dụng cụ dưới cùng được nối đất và máy nén phải cảm nhận được độ dẫn điện trước khi có thể tạo áp suất.”
Máy ép chèn cũ hơn cũng thiếu cái gọi là “cửa sổ trọng tải”, là phạm vi áp suất mà thiết bị có thể được chèn chính xác.Máy ép hiện đại có thể cảm thấy rằng áp suất này quá thấp hoặc quá cao.Boggs giải thích rằng vì các máy ép cũ hơn không có cửa sổ trọng tải, đôi khi người vận hành điều chỉnh áp suất bằng cách điều chỉnh một van để khắc phục sự cố.“Một số giai điệu quá cao và một số giai điệu quá thấp,” Boggs nói.“Điều chỉnh thủ công mở ra rất nhiều tính linh hoạt.Nếu nó quá thấp, bạn đã cài đặt phần cứng không chính xác.”“Áp lực quá mức thực sự có thể làm biến dạng bộ phận hoặc bản thân dây buộc.”
Van de Boer cho biết thêm: “Các máy cũ hơn cũng không có đồng hồ đo, điều này có thể khiến người vận hành bị mất dây buộc.”
Chèn phần cứng theo cách thủ công có vẻ dễ dàng, nhưng quá trình này khó khắc phục.Tệ hơn nữa, các hoạt động phần cứng thường diễn ra muộn hơn trong chuỗi giá trị, sau khi khoảng trống đã được lấp đầy và hình thành.Các vấn đề về thiết bị có thể tàn phá quá trình sơn tĩnh điện và lắp ráp, thường là do người vận hành tận tâm và siêng năng mắc những lỗi nhỏ dẫn đến đau đầu.
Hình 1. Cobot hiển thị bộ phận bằng cách đưa thiết bị vào máy ép, có bốn bát và bốn con thoi độc lập đưa thiết bị vào máy ép.Hình ảnh: Bác Hagrid
Trong những năm qua, công nghệ chèn phần cứng đã giải quyết những vấn đề đau đầu này bằng cách xác định và loại bỏ các nguồn gây biến đổi này.Những người lắp đặt thiết bị không nên là nguồn gốc của quá nhiều vấn đề chỉ vì họ hơi mất tập trung vào cuối ca làm việc.
Bước đầu tiên trong việc tự động hóa việc lắp đặt phụ kiện, nạp bát (xem hình 2), loại bỏ phần tẻ nhạt nhất của quy trình: gắp và đặt phụ kiện lên phôi theo cách thủ công.Trong cấu hình nguồn cấp dữ liệu hàng đầu truyền thống, máy ép cấp cốc sẽ đưa các chốt xuống con thoi để cấp phần cứng cho công cụ hàng đầu.Người vận hành đặt phôi lên dụng cụ dưới (đe) và nhấn bàn đạp.Cú đấm được hạ xuống bằng cách sử dụng áp suất chân không để nâng phần cứng ra khỏi con thoi, đưa phần cứng đến gần phôi gia công.Báo chí áp dụng áp lực và chu kỳ được hoàn thành.
Nó có vẻ đơn giản, nhưng nếu bạn đào sâu hơn, bạn có thể tìm thấy một số phức tạp tinh vi.Đầu tiên, thiết bị phải được đưa vào không gian làm việc một cách có kiểm soát.Đây là lúc công cụ bootstrap phát huy tác dụng.Công cụ này bao gồm hai thành phần.Một thiết bị dành riêng cho việc định vị đảm bảo rằng thiết bị ra khỏi bát được định vị chính xác.Cái còn lại đảm bảo phân đoạn, căn chỉnh và sắp xếp thiết bị phù hợp.Từ đó, thiết bị di chuyển qua một đường ống đến một tàu con thoi đưa thiết bị đến dụng cụ trên cùng.
Đây là vấn đề phức tạp: Các công cụ nạp tự động—công cụ định hướng và phân chia cũng như con thoi—cần phải được thay thế và duy trì để hoạt động hiệu quả mỗi khi thiết bị được thay đổi.Các dạng phần cứng khác nhau ảnh hưởng đến cách nó cung cấp năng lượng cho khu vực làm việc, vì vậy các công cụ dành riêng cho phần cứng chỉ là một thực tế và không thể được thiết kế ngoài phương trình.
Vì người vận hành phía trước máy ép cốc không còn dành thời gian nhấc (có thể hạ) và thiết lập thiết bị nên thời gian giữa các lần chèn được giảm đáng kể.Nhưng với tất cả các công cụ dành riêng cho phần cứng này, bát cấp liệu cũng bổ sung khả năng chuyển đổi.Dụng cụ để siết đai ốc 832 không phù hợp với đai ốc 632.
Để thay thế khay nạp hai mảnh cũ, người vận hành phải đảm bảo rằng công cụ định hướng được căn chỉnh chính xác với công cụ chia.Boggs nói: “Họ cũng phải kiểm tra độ rung của bát, thời gian không khí và vị trí đặt ống mềm.“Họ phải kiểm tra sự liên kết của tàu con thoi và chân không.Nói tóm lại, người vận hành phải kiểm tra rất nhiều sự sắp xếp để đảm bảo công cụ hoạt động bình thường.”
Người vận hành kim loại tấm thường có các yêu cầu riêng về thiết bị có thể do các vấn đề về tiếp cận (đặt thiết bị vào không gian chật hẹp), thiết bị không bình thường hoặc cả hai.Kiểu cài đặt này sử dụng một công cụ một mảnh được thiết kế đặc biệt.Boggs cho biết dựa trên cơ sở này, một công cụ tất cả trong một dành cho máy ép cốc tiêu chuẩn cuối cùng đã được phát triển.Công cụ này chứa các phần tử định hướng và lựa chọn (xem Hình 3).
van de Boer nói: “Nó được thiết kế để chuyển đổi nhanh chóng.“Tất cả các thông số điều khiển, bao gồm không khí và độ rung, thời gian và mọi thứ khác, đều được điều khiển bởi máy tính, vì vậy người vận hành không cần thực hiện bất kỳ thao tác chuyển đổi hoặc điều chỉnh nào.”
Với sự trợ giúp của chốt, mọi thứ nằm trên một dòng (xem hình 4).“Người vận hành không phải lo canh chỉnh khi chuyển đổi.Nó luôn cân bằng vì mọi thứ đều khớp vào vị trí,” Boggs nói.“Các công cụ chỉ được vặn vào.”
Khi người vận hành đặt một tờ giấy lên máy ép phần cứng, họ sắp xếp các lỗ bằng một cái đe được thiết kế để hoạt động với các chốt có đường kính nhất định.Thực tế là các đường kính mới đòi hỏi các công cụ đe mới đã dẫn đến một số khó khăn trong sản xuất hàng loạt trong những năm qua.
Hãy tưởng tượng một nhà máy với công nghệ cắt và uốn mới nhất, thay đổi công cụ tự động nhanh chóng, sản xuất theo lô nhỏ hoặc thậm chí là sản xuất hoàn chỉnh.Sau đó, bộ phận này sẽ được đưa vào phần chèn phần cứng và nếu bộ phận đó yêu cầu một loại phần cứng khác, người vận hành sẽ chuyển sang sản xuất hàng loạt.Ví dụ: họ có thể chèn một lô gồm 50 miếng, thay đổi đe và sau đó lắp phần cứng mới vào đúng lỗ.
Một báo chí phần cứng với một tháp pháo thay đổi cảnh.Giờ đây, người vận hành có thể lắp một loại thiết bị, xoay tháp pháo và mở hộp chứa được đánh mã màu để chứa một loại thiết bị khác, tất cả chỉ trong một thiết lập (xem Hình 5).
“Tùy thuộc vào số lượng bộ phận bạn có, bạn sẽ ít có khả năng bỏ lỡ kết nối phần cứng hơn,” van de Bor nói.“Bạn thực hiện toàn bộ phần này trong một lượt để không bỏ lỡ một bước nào ở cuối.”
Sự kết hợp giữa nạp cốc và mâm xoay trên máy dập hạt dao có thể biến việc xử lý bộ dụng cụ trở thành hiện thực trong bộ phận phần cứng.Trong một cài đặt điển hình, nhà sản xuất đảm bảo rằng nguồn cung cấp bát là dành riêng cho thiết bị lớn thông thường, sau đó đặt thiết bị ít được sử dụng hơn trong các thùng chứa có mã màu gần khu vực làm việc.Khi người vận hành chọn một bộ phận yêu cầu nhiều phần cứng, họ bắt đầu cắm bộ phận đó vào bằng cách lắng nghe tiếng bíp của máy (cho biết đã đến lúc thay phần cứng mới), xoay bàn xoay đe, xem hình ảnh 3D của bộ phận đó trên bộ điều khiển, sau đó lắp bộ phận phần cứng tiếp theo.
Hãy tưởng tượng một kịch bản trong đó người vận hành lắp từng thiết bị một, sử dụng nguồn cấp dữ liệu tự động và xoay bàn xoay đe khi cần.Sau đó, nó dừng lại sau khi dụng cụ trên cùng lấy dây buộc tự nạp liệu từ tàu con thoi và rơi xuống phôi trên đe.Bộ điều khiển sẽ cảnh báo người vận hành rằng các chốt có độ dài sai.
Như Boggs giải thích, “Ở chế độ thiết lập, máy ép từ từ hạ thấp thanh trượt và ghi lại vị trí của nó.Vì vậy, khi nó đang chạy ở tốc độ tối đa và thiết bị cố định chạm vào dụng cụ, hệ thống đảm bảo rằng chiều dài của thiết bị cố định khớp với [[Dung sai] Các phép đo được chỉ định nằm ngoài phạm vi, quá dài hoặc quá ngắn, sẽ gây ra lỗi chiều dài dây buộc. Điều này là do phát hiện dây buộc (không có chân không trong dụng cụ trên cùng, thường do lỗi nạp phần cứng) và giám sát và bảo trì cửa sổ trọng tải (thay vì người vận hành điều chỉnh van theo cách thủ công) tạo ra một hệ thống tự động đáng tin cậy đã được chứng minh.
Boggs cho biết: “Máy ép phần cứng có khả năng tự chẩn đoán có thể là một lợi thế rất lớn cho các mô-đun rô-bốt.“Trong một thiết lập tự động, rô-bốt di chuyển giấy đến đúng vị trí và gửi tín hiệu đến máy in, về cơ bản là nói: 'Tôi đang ở đúng vị trí, hãy tiếp tục và bắt đầu máy in.'
Máy ép phần cứng giữ cho các chốt đe (được lắp vào các lỗ trên phôi kim loại tấm) sạch sẽ.Chân không trong cú đấm trên là bình thường, có nghĩa là có ốc vít.Biết về tất cả những điều này, báo chí đã gửi tín hiệu đến bot.
Như Boggs nói, “Máy in về cơ bản nhìn vào mọi thứ và nói với người máy, 'OK, tôi ổn.'Nó bắt đầu chu kỳ dập, kiểm tra sự hiện diện của ốc vít và độ dài chính xác của chúng.Nếu chu kỳ hoàn tất, hãy đảm bảo áp suất được sử dụng để chèn phần cứng là chính xác, sau đó gửi tín hiệu cho rô-bốt rằng chu kỳ ép đã hoàn tất.Robot nhận được điều này và biết mọi thứ đều sạch sẽ và có thể di chuyển phôi sang lỗ tiếp theo.”
Tất cả các kiểm tra máy này, ban đầu dành cho người vận hành thủ công, cung cấp hiệu quả cơ sở tốt để tự động hóa hơn nữa.Boggs và van de Boor mô tả những cải tiến khác, chẳng hạn như một số thiết kế giúp ngăn các tấm giấy dính vào đe.“Đôi khi chốt bị dính sau một chu kỳ dập,” Boggs nói.“Đó là một vấn đề cố hữu khi bạn nén vật liệu.Khi nó bị kẹt trong dụng cụ dưới cùng, người vận hành thường có thể xoay chi tiết gia công một chút để lấy nó ra.”
Hình 4. Bu lông con thoi có chốt chốt.Sau khi thiết lập, xe đưa đón sẽ đưa thiết bị đến dụng cụ trên cùng, dụng cụ này sử dụng áp suất chân không để thiết bị có thể được cố định và vận chuyển đến phôi.Cái đe (phía dưới bên trái) nằm trên một trong bốn tháp pháo.
Thật không may, robot không có kỹ năng của người điều khiển con người.“Cho nên hiện nay có các thiết kế máy ép giúp tháo phôi, giúp đẩy chốt ra khỏi dụng cụ nên không bị dính sau chu trình ép.”
Một số máy có độ sâu họng khác nhau để giúp robot di chuyển phôi vào và ra khỏi khu vực làm việc.Máy ép cũng có thể bao gồm các bộ phận hỗ trợ giúp rô-bốt (và người vận hành thủ công, đối với vấn đề đó) định vị công việc của chúng một cách an toàn.
Cuối cùng, độ tin cậy là chìa khóa.Robot và cobot có thể là một phần của câu trả lời, giúp chúng tích hợp dễ dàng hơn.“Trong lĩnh vực rô-bốt cộng tác, các nhà cung cấp đã đạt được những bước tiến lớn trong việc làm cho việc tích hợp chúng với máy móc trở nên dễ dàng nhất có thể,” Boggs nói, “và các nhà sản xuất máy ép đã thực hiện rất nhiều công việc phát triển để đảm bảo rằng giao thức truyền thông phù hợp được áp dụng.”
Nhưng các kỹ thuật dập và kỹ thuật xưởng, bao gồm hỗ trợ phôi, hướng dẫn công việc rõ ràng (và được ghi thành văn bản) và đào tạo phù hợp cũng đóng một vai trò.Boggs nói thêm rằng anh ấy vẫn nhận được các cuộc gọi về việc thiếu ốc vít và các vấn đề khác trong bộ phận phần cứng, nhiều vấn đề trong số đó hoạt động với những chiếc máy đáng tin cậy nhưng rất cũ.
Những máy này có thể đáng tin cậy, nhưng việc lắp đặt thiết bị không dành cho những người không có kỹ năng và không chuyên nghiệp.Thu hồi máy phát hiện chiều dài sai.Kiểm tra đơn giản này ngăn ngừa một lỗi nhỏ biến thành một vấn đề lớn.
Hình 5. Máy ép phần cứng này có một bàn xoay với điểm dừng và bốn trạm.Hệ thống này cũng có một công cụ đe đặc biệt giúp người vận hành tiếp cận những nơi khó tiếp cận.Ở đây, các phụ kiện được lắp ngay bên dưới mặt bích phía sau.
Tim Heston, Biên tập viên cao cấp của The FABRICATOR, đã làm việc trong ngành chế tạo kim loại từ năm 1998, bắt đầu sự nghiệp của mình với Tạp chí hàn của Hiệp hội Hàn Hoa Kỳ.Kể từ đó, nó bao trùm tất cả các quy trình chế tạo kim loại từ dập, uốn và cắt cho đến mài và đánh bóng.Anh tham gia The FABRICATOR vào tháng 10 năm 2007.
FABRICATOR là tạp chí chế tạo và tạo hình thép hàng đầu của Bắc Mỹ.Tạp chí xuất bản tin tức, bài báo kỹ thuật và câu chuyện thành công giúp các nhà sản xuất thực hiện công việc của họ hiệu quả hơn.FABRICATOR đã hoạt động trong ngành từ năm 1970.
Giờ đây, với toàn quyền truy cập vào phiên bản kỹ thuật số FABRICATOR, bạn có thể dễ dàng truy cập các tài nguyên ngành có giá trị.
Phiên bản kỹ thuật số của Tạp chí Tube & Pipe hiện có thể truy cập đầy đủ, giúp dễ dàng truy cập các tài nguyên công nghiệp có giá trị.
Nhận quyền truy cập kỹ thuật số đầy đủ vào Tạp chí DẤU, giới thiệu công nghệ mới nhất, các phương pháp hay nhất và tin tức ngành cho thị trường dập kim loại.
Giờ đây với quyền truy cập kỹ thuật số đầy đủ vào The Fabricator en Español, bạn có thể dễ dàng truy cập vào các tài nguyên ngành có giá trị.