Директен отговор: В клетка за обслужване на роботизирана машина, рамото е в покой през по-голямата част от цикъла. Времето за цикъл на обслужване на машината се определя от машинната обработка, последователността на вратата и патронника и колко надеждно се представят частите, а не от максималната скорост на робота. Първо оразмерете клетката въз основа на машинния цикъл, след което решете дали един робот обслужва една машина или няколко. По-бързото рамо само скъсява частта от обработката.
За кого е това: Това ръководство е написано за инженери по производство и автоматизация, които оразмеряват клетка за обслужване на роботизирана машина, както и за купувачи, на които е дадена оферта за време на цикъла и трябва да знаят от какво всъщност зависи то.
Обхват: Обхваща къде всъщност отива времето в един цикъл на обслужване, какво контролира роботът и какво не, и как да се измери резултатът честно. Не обхваща избора на параметри на рязане, възможностите на машинния инструмент или дизайна на приспособленията вътре в машината.
Къде всъщност отива времето за цикъл на обслужване на машини
Цикълът за обслужване на машината има смисъл само след като цикълът е разделен на реалните си сегменти, а картината се променя бързо, когато това е така. Има вземане от позицията за подготовка, преместване към машината, зареждане и предаване на скобата, изтегляне, период, през който машината обработва детайла, разтоварване и връщане към позицията за подготовка. В референтните кадри за това ръководство роботът взема пръстеновидна част от поставена тава, поставя я в патронника на струга и след това се изтегля от работната зона, докато машината реже.
EVST разделя офертата за обслужване на точно тези сегменти. От тези сегменти роботът контролира движенията и предаването. Той не контролира периода на обработка и при повечето стругови, фрезови и шлифовъчни работи периодът на обработка е най-големият единичен блок. Ето защо скоростта на рамото има ограничен ефект върху производителността на клетката и защо оферирането на клетка само по скоростта на рамото ви казва много малко.
Това обяснява и резултат, който изненадва хората при първото измерване: ускоряването на робота може да остави цикъла непроменен, защото ръката просто пристига в позицията си на изчакване по-рано. Печалбата се проявява само ако сегментът за обработка е бил на критичния път още в началото. Разбиране Какво е обслужването на роботизирани машини и как работи до голяма степен е разбирането кой сегмент е критичен.
Предаването е ограничението, а не ръката
Предаването – подход, вмъкване, затягане, потвърждаване, освобождаване, изтегляне – е мястото, където се крие истинската променливост. Времето за затваряне на патронника или менгемето, отварянето и затварянето на вратата, отстраняването на охлаждащата течност и стружките, както и сигналът за потвърждение, който казва, че детайлът е поставен, се намират в този прозорец. Всяко от тези свойства е свойство на машина или приспособление, а не свойство на робот.
EVST третира предаването като спецификация, а не като ръка. Това е и мястото, където се печели или губи надеждността. Предаване, което работи деветдесет и девет пъти от сто, създава необслужвана клетка, която трябва да бъде обслужена. Положителното потвърждение за частично присъствие, дефинираното възстановяване за неуспешно място и стратегията за управление на чиповете са по-ценни за реалния резултат, отколкото по-бърз профил на движение.
Самите сигнали трябва да бъдат съгласувани предварително с производителя на машинния инструмент. Това, което управлението може да покаже – край на цикъла, състояние на вратата, състояние на патронника, състояние на алармата – определя колко точно може да бъде секвенирана клетката. Съгласно IEC 60204-1:2016, общите изисквания се прилагат за електрическото оборудване на машините, което е рамката, в която този интерфейс е специфициран и окабелен, а не импровизиран.
Представянето на частите решава дали клетката работи без надзор
Клетката за обслужване работи без надзор само докато може да намери следващата част на известна позиция. Тавите и палетите осигуряват известна позиция за сметка на стъпка за сортиране нагоре по веригата. Контейнерите и конвейерите намаляват тази стъпка, но изискват засичане и добавят вариации. Изборът е решение, свързано с материалния поток, с последствие от автоматизация и обикновено се прави твърде късно.
Представянето също определя дизайна на захващащото устройство. Детайл, който винаги пристига в една и съща ориентация, може да използва обикновен двучелюстен захващащ механизъм; детайл, който пристига свободно ориентиран, се нуждае или от станция за повторно захващане, от съвместим подход или от визия. Всяко от тези неща е реално допълнение към сегмента за обработка, който е единственият сегмент, който роботът действително контролира.
Готовата част се нуждае от същите грижи. В референтния кадър роботът връща обработената част в подготвената тава, което е най-простият и надежден модел: едно и също семейство позиции за влизане и излизане, така че една схема за обучение обхваща и двете.
Таблица с решения: какви доказателства обосновават коя конфигурация на тенденциите
Всеки ред тук може да бъде уреден с данни, които вече имате, или може да бъде измерен за един следобед. Нищо от това не изисква роботът да бъде избран първо.
| Доказателства от машината и детайла | Конфигурацията, която оправдава | Доказателства, които все още дължите |
|---|---|---|
| Дълго време за обработка, една машина | Един робот обслужва няколко машини | Най-лошият случай на изчакване, когато две машини завършат работа заедно, време за пътуване пеша или с влак, обработка на аларми |
| Кратко време за обработка, една машина | Един робот, посветен на тази машина, фокусиран върху предаването | Разбивка на времето за предаване, последователност на вратата и патронника, надеждност на потвърдителния сигнал |
| Частите пристигат свободно ориентирани | Сензорна или повторно захващаща станция преди натоварване | Добавено време за обработка, режим на повреда, когато ориентацията не е намерена, процедура за възстановяване |
| Необходимо е безконтролно движение по време на една смяна | Капацитет на поетапно регулиране, оразмерен според смяната, управление на стружките и охлаждащата течност | Действително необходим брой буфери, интервал за изчистване на чипа, какво спира клетката безопасно |
| Смесени части на една и съща машина | Управлявана програма и комплект захващащи устройства с положителна идентификация | Процедура и време за превключване, предотвратяване на грешна програма, правило за първо стартиране |
Един робот, няколко машини
Обслужването на няколко машини с един робот е стандартният начин за превръщане на дългото време за обработка в усвояване на ресурсите. Това въвежда и нов режим на отказ: конфликт. Когато две машини завършат в рамките на един и същ прозорец, едната от тях изчаква и ефективният производител на клетката се определя от това колко често това се случва, а не от средната стойност.
EVST моделира изрично конфликтите, преди да се фиксира оформлението на няколко машини. Честният начин да се оцени това е да се моделира най-лошият случай, а не средната стойност, и да се включи движението между машините, обработката на аларми и намесите на оператора, които действително ще се случат. Ако машините имат сходни времена на цикъла и стартират заедно, конфликтите са чести; ако циклите им се различават, те са по-редки. Нито един от двата случая не е причина да се избягва обслужването на няколко машини, но и двата трябва да бъдат посочени, преди да се фиксира оформлението.
Разположението следва от това решение. Линейно разположение на релса, централен робот, обслужващ машини около него, и мобилна подредба, всяка от които заменя времето за пътуване с площта на пода и сложността на защитата, и всяка от тях е част от сравнението, а не се предполага.
Защита на взаимосвързана машина и робот
Обслужваща клетка представлява две машини, споделящи едно и също пространство и последователност. Оценката на риска трябва да обхваща комбинацията, включително какво се случва, когато вратата на машината се отвори, докато роботът е в движение, и в какво състояние остава всяка машина, когато се получи защитно спиране. Според ISO 12100: 2010, общите принципи за проектиране обхващат оценката на риска и намаляването на риска и съгласно ISO 10218-2: 2025, изискванията за безопасност се прилагат за приложението и клетката на индустриалния робот.
Практическият резултат от тази оценка обикновено е дефиниран набор от блокировки и дефинирано безопасно състояние за всеки от двата контрола, записани и тествани при приемане, а не открити по време на повреда. Възстановяването - как операторът отстранява заседнала в патронника част, без да повреди предпазителя - принадлежи към същия документ.
Това е и частта от спецификацията, която оцелява най-дълго. Клетките се препрограмират и преоборудват; концепцията за защита и договорът за блокиране обикновено остават.
Честно измерване на резултата
След като клетката работи, изкушението е да се отчете времето за цикъл на обслужване на машината като едно число. По-полезен запис разделя времето за обработка, времето за машинна обработка и времето за чакане и ги отчита за период, достатъчно дълъг, за да включва прекъсванията, които действително се случват. Според ISO 22400-2: 2014, са дефинирани ключови показатели за ефективност за управление на производствените операции, което дава общ речник за това отчитане, вместо локално измислен такъв.
За самия робот, според ISO 9283: 1998Критериите за производителност и свързаните с тях методи за изпитване за манипулиране на промишлени роботи включват условията, при които се установяват стойностите за точност на позите и повторяемост. Струва си да се знае, че тези стойности се измерват при определени условия на натоварване и скорост, тъй като номерът на информационния лист, цитиран извън тези условия, не е гаранция за вашата част.
Това ръководство не посочва данни за време на цикъл, производителност или използване на която и да е клетка. Кадрите зад него показват захващане, зареждане в патронник, изваждане и разтоварване; не показва скорост и тук не се твърди нищо. Ако сравнявате решения за автоматични заваръчни системи и грижа за клетките в цялото растение, това разграничение е това, което прави сравнението смислено.
Какво да изпратите за проучване на тенденциите
Едно полезно проучване започва от машината, а не от робота. Изпратете чертежа на детайла с масата и захващащите повърхности, времето за обработка на машината и последователността на вратата и патронника, начина, по който частите пристигат днес, броя на машините, които искате да бъдат обхванати, и сигналите за блокиране, които машинното управление може да осигури. С това може да се оцени сегментът на обработка и да се изчисли сегментът на изчакване, вместо да се гадае.
Резултатите би трябвало да ви покажат кой сегмент е критичен и какво трябва да се промени, за да се премести. Ако отговорът е, че машината доминира, честната препоръка може да е по-прост робот и по-добра подготовка, отколкото по-бърза ръка.
Често задавани въпроси
Ще съкрати ли по-бърз робот времето за цикъл на обслужване на машините ни?
Само ако сегментът за обработка е на критичния път. Когато времето за обработка на машината доминира, по-бързото рамо пристига по-рано в позицията си на изчакване и цикълът остава непроменен. Измерете сегментите, преди да плащате за скорост.
Може ли един робот да обслужва няколко машини?
Често да, и това е обичайният начин да се използва дълго време за обработка. Нещото, което трябва да се оцени, е спорът: колко често две машини завършват в един и същи прозорец и каква е цената в най-лошия случай. Моделирайте най-лошия случай, а не средната стойност.
Какво най-често спира безнаблюдаема клетка?
Представяне на детайлите и управление на стружките или охлаждащата течност, последвани от неуспехи при потвърждение на предаването. Нито един от тези проблеми не е проблем със скоростта на робота и всички те са по-евтини за решаване по време на проектиране, отколкото след монтажа.
Как трябва да се отчита времето на цикъла при приемане?
Отделно по сегменти — обработка, преработка, чакане — за период, достатъчно дълъг, за да включва реални прекъсвания. ISO 22400-2:2014 определя ключови показатели за ефективност за управление на производствените операции и предоставя споделен речник за този отчет.
Входни данни за проекта за преглед на заявлението
Изпратете следното и цикълът на обслужване може да бъде прегледан спрямо вашата машина, вместо да се използва обща цифра:
- чертежът на детайла с маса, повърхности за захващане и изисквания за ориентация
- машинният цикъл: време за обработка, време за последователност на вратата и патронника, както и всякакви измервания по време на цикъла
- текущият метод на подготовка — тава, контейнер, конвейер или палет — и как пристигат частите
- броят машини, които искате един робот да обслужва, с тяхното разположение
- сигналите за блокиране, които управлението на вашата машина вече може да осигури
Изпратете чертежа на детайла с масата и захващащите повърхности, времето за обработка на машината с последователността на вратата и патронника, как пристигат частите днес, броя на машините, които един робот трябва да обслужва, и сигналите за блокиране, които може да осигури вашето машинно управление. Този набор е достатъчен, за да се раздели цикълът на сегменти и да се определи кой от тях всъщност ограничава производителността. Свързано четене: опции за колаборативни роботи.