خط تجليخ قواعد الحديد: نظام الرؤية والقبض التلقائي

آخر تحديث: قد شنومكس، شنومكس

خط طحن صفائح الحديد: توجيه بصري مختلط وتغيير تلقائي للمقبض

تُعدّ ألواح قاعدة المكواة الحديدية السطحَ العاملَ للمكواة الكهربائية. ويؤثر استواؤها، ونعومة سطحها، وحالة حوافها تأثيرًا مباشرًا على أداء التسخين، وسهولة انزلاقها، وجودة الجهاز النهائية. يؤدي الطحن اليدوي التقليدي إلى انتشار الغبار، وعدم اتساق التشطيب، وعدم استقرار الإنتاج. يُظهر الفيديو أدناه كيف يجمع خط طحن ألواح قاعدة المكواة الآلي بين تقنية التعرف على النماذج البصرية، والتقاط الروبوت سداسي المحاور، وتغيير المقابض تلقائيًا، والطحن باستخدام الحاسوب، واستخراج الغبار المغلق في خلية إنتاج واحدة متكاملة.

إذا لم يتم تحميل المشغل المدمج، فافتح الفيديو مباشرة على يوتيوب: طحن قاعدة حديدية: خط مختلط موجه بالرؤية في 15 ثانية.

عملية الخط والتصميم المختلط

يدعم هذا الخط الإنتاج المختلط لنماذج متعددة من صفائح الحديد، بمعدل دورة مستهدفة يبلغ 15 ثانية لكل قطعة. تصل قطع العمل من الناقل العلوي وتمر عبر أربع مراحل رئيسية: تحديد موضع التغذية، والتعرف على النموذج بصريًا، والتقاط الروبوت، والطحن الخشن والدقيق باستخدام الحاسوب، وإعادة وضع المنتج النهائي على الناقل.

يُعدّ الإنتاج المتكامل القيمة الأساسية. تختلف قواعد الطحن من حيث الشكل والحجم ونمط الثقوب والمادة، وعادةً ما تكون من الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ. تتطلب خلية الطحن التقليدية في كثير من الأحيان تغييرًا يدويًا للمقبض وتعديلًا للبرنامج عند تبديل النماذج. في هذا التصميم، يتعرف نظام الرؤية على النموذج الوارد، ويسترجع الروبوت المقبض المطابق من مكتبة المقابض، ويقوم نظام التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) بتحميل وصفة الطحن المطابقة تلقائيًا.

تشمل المعدات النموذجية ما يلي: روبوت صناعي سداسي المحاورتتضمن هذه الأنظمة: مقابض مخصصة، ومكتبة للمقابض، وناقل سير، ونظام رؤية ثنائي الأبعاد، وآلة طحن CNC متعددة المحاور، وحاوية غبار كاملة، ونظام تحكم كهربائي مبني على وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC)، ووحدة تحكم روبوت، وتنسيق CNC. ولتحقيق تكامل أوسع على مستوى المصنع، يمكن تخطيط النظام كجزء من نظام EVSINT. نظام أتمتة العمليات.

التعرف على نماذج الرؤية واكتشاف الوضعية

يؤدي نظام الرؤية مهمتين: التعرف على النموذج وتحديد الوضعية. في عملية التعرف على النموذج، تلتقط كاميرا صناعية ثنائية الأبعاد الجزء الوارد، ثم يقوم نموذج تصنيف مُدرَّب بتحديد نوع قاعدة القاعدة من خلال الخطوط الخارجية، وأنماط فتحات البخار، ومواقع فتحات التهوية، وغيرها من خصائص الشكل. يتمثل الهدف العملي للتصميم في التعرف على النموذج في غضون 0.3 ثانية بدقة تصنيف لا تقل عن 99.5% بعد تدريب النموذج.

تُحدد خاصية كشف الوضعية موضع القطعة على المحورين X وY وزاوية دورانها على سير النقل، مما يُمكّن الروبوت من التقاطها بدقة. وتستطيع خوارزمية مطابقة القوالب ثنائية الأبعاد تحقيق دقة موضعية تصل إلى ±0.5 مم ودقة زاوية تصل إلى ±0.3 درجة عند التحكم في ظروف الإضاءة والتجهيزات. تتطلب الأسطح المعدنية العاكسة عناية خاصة: حيث تُساعد المرشحات المستقطبة وزوايا الإضاءة الثابتة ولون خلفية سير النقل المُتحكم به على تقليل تداخل الانعكاسات اللامعة.

تغيير الماسك التلقائي ومكتبة الماسكات

تتيح مكتبة الملاقط تغيير الخطوط المختلطة تلقائيًا. يمكن لمكتبة دوارة أو من نوع الدرج تخزين ما بين 4 إلى 8 أنواع من الملاقط. عندما يتعرف نظام الرؤية على نموذج مختلف لقاعدة الماكينة، يرسل المتحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) أمر تغيير، فيعيد الروبوت ملقطه الحالي إلى الفتحة الصحيحة، ويلتقط الملقط التالي، ويتحقق من وجوده باستخدام أجهزة الاستشعار، ثم يستأنف الإنتاج. يمكن أن تستغرق عملية تغيير مصممة جيدًا حوالي 20 ثانية.

يجب أن يوازن تصميم الماسك بين الصلابة وحماية القطعة وسرعة التوصيل. ينبغي أن تستخدم واجهة الروبوت قاعدة تثبيت ميكانيكية قياسية، بينما تُصمم أدوات جانب القطعة خصيصًا لتناسب هندسة قاعدة التثبيت. قد تستخدم قواعد التثبيت المصنوعة من الألومنيوم شفطًا فراغيًا بضغط تثبيت يبلغ حوالي 80 كيلو باسكال أو أكثر، بينما تتطلب قواعد التثبيت المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ غالبًا فكوكًا هوائية ذات قوة تثبيت قابلة للتعديل لمنع التشوه.

للاطلاع على تخطيط الأدوات والأجهزة المساعدة، راجع EVSINT المستجيب النهائي للروبوت الفئة. إذا احتاج المصنع نفسه إلى عمليات نقل أخرى حول خط الطحن، فإن EVSINT التعامل مع الروبوت و اختيار ووضع الروبوت تُعدّ التصنيفات أيضاً مراجع ذات صلة.

عملية الطحن والتحكم في آلة CNC

تقوم آلة التجليخ بعمليتي التجليخ الخشن والدقيق. يزيل التجليخ الخشن طبقات الأكسيد والنتوءات الناتجة عن الصب، ويُستخدم عادةً أحزمة كاشطة ذات حبيبات تتراوح بين 60 و80 بعمق إزالة يتراوح بين 0.1 و0.3 مم. أما التجليخ الدقيق فيُحسّن نعومة السطح، ويُستخدم عادةً أحزمة كاشطة ذات حبيبات تتراوح بين 180 و240 بعمق إزالة يتراوح بين 0.02 و0.05 مم.

تُعدّ خصائص المواد المُستخدمة مهمة. تحتاج ألواح الألمنيوم إلى قوة طحن أقل، تتراوح عادةً بين 80 و120 نيوتن، لتجنب التشوه الحراري والإزالة الزائدة. بينما تتحمل ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ قوة طحن أعلى، تتراوح غالبًا بين 150 و200 نيوتن، ولكن يجب مراقبة تآكل الحزام وتراكم الحرارة. ينبغي تخزين برنامج الطحن حسب طراز المنتج ليتمكن نظام التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) من تحميل معلمات القوة وسرعة الحزام وسرعة التغذية والعمق تلقائيًا بعد التعرف البصري.

يُعدّ التنسيق بين الروبوت والآلة التحدي الرئيسي في تقليل زمن دورة التشغيل. فبعد أن يضع الروبوت قطعة العمل في جهاز التجليخ، تقوم آلة CNC بتثبيتها وتشغيل برنامج التجليخ، بينما يعود الروبوت لالتقاط القطعة التالية. ومع دورة تجليخ تقارب 10 ثوانٍ وعملية التقاط ووضع الروبوت للقطعة تقارب 5 ثوانٍ، يُمكن للتشغيل المتوازي دعم هدف خط الإنتاج البالغ 15 ثانية. كما تُقدّم EVSINT حلولًا لتطبيقات التشطيب ذات الصلة. روبوت تلميع حلول وفريق متخصص محطة عمل للطحن والتلميع.

عزل الغبار والصحة المهنية

لا يُعدّ غبار طحن المعادن مشكلة ثانوية، بل هو جزء أساسي من تصميم خط الإنتاج. يجب أن تكون منطقة الطحن مُحاطة بالكامل بغطاء مانع للغبار، يُصنع عادةً من مقاطع ألومنيوم وألواح بولي كربونات شفافة لضمان الرؤية. كما يجب أن يقوم نظام شفط ذو ضغط سلبي بسحب الغبار بعيدًا عن منطقة الطحن قبل أن يتسرب إلى منطقة المشغل.

في عمليات طحن الألومنيوم، يجب التحكم في تركيز الغبار بما يتوافق مع متطلبات التعرض المهني المحلية. قد يستخدم النظام العملي تدفق هواء شفط يبلغ 2000 متر مكعب/ساعة أو أكثر، وذلك حسب حجم الحاوية، وتوليد الغبار، وطول القناة، وتصميم نظام الترشيح. ينبغي أن تكون منافذ تغيير الحزام ومواقع تفريغ الرقائق قابلة للوصول من خارج الحاوية لتسهيل الصيانة دون الحاجة إلى فتح منطقة الطحن الرئيسية.

يحتاج الروبوت أيضًا إلى حماية بيئية مناسبة. يجب مراعاة إحكام إغلاق الوصلات وتوجيه الكابلات لمنع دخول الغبار الكاشط، ويُوصى بحماية هيكل الروبوت بمستوى IP54 أو أعلى في بيئة الطحن هذه. ينبغي وضع لوحة التحكم الكهربائية خارج منطقة الغبار، مع توفير تهوية مُفلترة أو تكييف هواء إذا كانت درجة حرارة أرضية المصنع غير مستقرة.

المعوقات التقنية الشائعة

ضعف في اتساق البيانات الواردة. إذا وصلت ألواح القاعدة بزاوية انحراف مفرطة، فقد يتعطل نظام الرؤية أو قد يلتقط الروبوت بالقرب من الحافة. ​​لذا، يجب إضافة قضبان توجيه أو نقاط توقف أو أجهزة محاذاة التغذية قبل محطة الرؤية.

أسطح معدنية عاكسة. يمكن أن يتسبب الألمنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ المصقول في حدوث وهج. تقلل مصادر الإضاءة الثابتة، وفلاتر الاستقطاب، وتدريب الصور تحت إضاءة الإنتاج الحقيقية من حالات التعرف الخاطئ.

تآكل سريع للمقبض. قد تتسبب الحواف الحادة لقاعدة النعل في تلف وسادات السيليكون أو أكواب الشفط. لذا، ينبغي تصميم أدوات التصنيع منذ البداية بحيث تتضمن وسادات قابلة للتغيير السريع وقواعد فحص التآكل.

عمر غير متساوٍ لأحزمة الصنفرة. قد يتسبب شد الحزام، وضغط التلامس، والتبريد، واختلاط المواد في تآكل غير مستقر للحزام. تعمل فحوصات الشد التي تُجرى في كل وردية عمل ومعايير القوة القائمة على النموذج على تحسين الاتساق.

تسرب من حاوية الغبار. تؤدي الأختام القديمة إلى انخفاض الضغط السلبي. وتساعد فحوصات الأختام ربع السنوية والصيانة الدورية للفلاتر في الحفاظ على استقرار التحكم في الغبار.

قائمة مراجعة تخطيط المشروع

قبل التنفيذ، اجمع عينات حقيقية لكل نموذج من نماذج قاعدة الماكينة، بما في ذلك الأجزاء الحدودية، والأسطح العاكسة، وتفاوت النتوءات، وتغيرات المواد. خصص أسبوعين على الأقل لجمع عينات الرؤية وتدريب النموذج عندما يكون نطاق المنتج واسعًا. يجب أن يشمل المشروع أيضًا محاكاة مدى وصول الروبوت، واختبار قوة الماسك، واختبارات عمر حزام الصنفرة، والتحقق من صحة استخلاص الغبار، واختبارات التوافق بين وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) والروبوت.

الدرس الهندسي الرئيسي بسيط: خط طحن صفائح الحديد ليس مجرد مشروع تحميل آلي. إنه نظام معالجة متكامل يتطلب تصميمًا متناسقًا يشمل الرؤية، والأدوات، ومعايير الطحن، والتحكم بالغبار، وسهولة الوصول للصيانة. يمكن للفرق التي تخطط لمشروع أتمتة مماثل للأجهزة أن تبدأ من EVSINT الروبوتات حسب التطبيق التصنيفات أو مناقشة نظام مخصص من خلال صفحة الاتصال الخاصة بـ EVSINT.

آخر تحديث: قد شنومكس، شنومكس