Přímá odpověď: V robotické obslužné buňce stroje je rameno po většinu cyklu v klidu. Doba cyklu obsluhy stroje je dána zpracováním stroje, sekvencí dveří a sklíčidla a spolehlivostí podávání dílů – nikoli maximální rychlostí robota. Nejprve určete velikost buňky podle cyklu stroje a poté se rozhodněte, zda jeden robot obsluhuje jeden stroj nebo několik. Rychlejší rameno pouze zkracuje manipulační část.
Pro koho je to určeno: Tato příručka je určena pro výrobní a automatizační inženýry, kteří dimenzují obslužnou buňku robotického stroje, a pro kupující, kteří obdrželi cenovou nabídku na dobu cyklu a potřebují vědět, na čem vlastně závisí.
Rozsah: Zahrnuje to, kam skutečně směřuje čas v obslužném cyklu, co robot řídí a co ne a jak poctivě měřit výsledek. Nezahrnuje výběr řezných parametrů, možnosti obráběcího stroje ani konstrukci upínacího přípravku uvnitř stroje.
Kam vlastně směřuje doba cyklu obsluhy strojů
Doba cyklu obsluhy stroje má smysl pouze tehdy, když je cyklus rozdělen na své skutečné segmenty, a obraz se v tomto případě rychle změní. Dochází k vyzvednutí z pracovní pozice, přesunu ke stroji, předání vložení a upínání, vyzvednutí, době, během které stroj zpracovává díl, vyložení a návrat do pracovní pozice. V referenčním záběru pro tuto příručku robot vyzvedne prstencový díl z vyzvednutého zásobníku, umístí jej do sklíčidla soustruhu a poté se vysune z pracovního prostoru, zatímco stroj řeže.
EVST rozděluje obslužnou nabídku přesně na tyto segmenty. Z těchto segmentů robot řídí pohyby a předávání. Neřídí dobu zpracování a u většiny soustružnických, frézovacích a brousicích prací je doba zpracování největším jednotlivým blokem. Proto má rychlost ramene omezený vliv na výstup buňky a proto vám nabídka buňky pouze na základě rychlosti ramene říká jen velmi málo.
Vysvětluje to také výsledek, který lidi při prvním měření překvapí: zrychlení robota může ponechat cyklus beze změny, protože rameno jednoduše dorazí do své čekací polohy dříve. Zisk se projeví pouze tehdy, pokud byl manipulační segment od začátku na kritické cestě. Pochopení Co je obsluha robotických strojů a jak funguje je do značné míry pochopení toho, který segment je kritický.
Předání je omezením, nikoli rameno
Předání – najetí, vložení, upnutí, potvrzení, uvolnění, vytažení – je místem, kde spočívá skutečná variabilita. Doba zavírání sklíčidla nebo svěráku, otevírání a zavírání dvířek, odvádění chladicí kapaliny a třísek a potvrzovací signál, který říká, že je díl usazen, to vše se nachází v tomto okně. Každá z těchto vlastností je vlastností stroje nebo upínacího přípravku, nikoli vlastností robota.
EVST zachází s předáním jako se specifikací, nikoli s ramenem. Zde se také rozhoduje o zisku nebo ztrátě spolehlivosti. Předání, které funguje devadesát devětkrát ze sta, vytváří neobsluhovanou buňku, které je třeba se věnovat. Pozitivní potvrzení částečné přítomnosti, definovaná obnova po selhání sedadla a strategie správy čipů mají pro reálný výkon větší hodnotu než rychlejší profil pohybu.
Samotné signály je třeba včas odsouhlasit s výrobcem obráběcího stroje. To, co může řídicí systém odhalit – konec cyklu, stav dveří, stav sklíčidla, stav alarmu – určuje, jak přesně lze buňku sekvenovat. Podle normy IEC 60204-1:2016 platí obecné požadavky na elektrická zařízení strojů, což je rámec, ve kterém je toto rozhraní specifikováno a zapojeno, spíše než improvizované.
Prezentace součásti rozhoduje o tom, zda buňka běží bez obsluhy
Obslužná buňka běží bez obsluhy pouze tak dlouho, dokud dokáže najít další díl na známé pozici. Zásobníky a palety poskytují známou polohu na úkor třídění před nimi. Zásobníky a dopravníky tento krok zkracují, ale vyžadují snímání a přidávají variaci. Volba je rozhodnutím o toku materiálu s automatizačními důsledky a obvykle se učiní příliš pozdě.
Prezentace také určuje konstrukci chapadla. Díl, který vždy přichází ve stejné orientaci, může použít jednoduchý dvoučelisťový chapadlo; díl, který přichází volně orientovaný, potřebuje buď stanici pro opětovné uchopení, poddajný přístup nebo vizuální kamerový systém. Každá z těchto možností je skutečným přínosem pro manipulační segment, což je ten segment, který robot skutečně ovládá.
Hotový díl vyžaduje stejnou péči. Na referenčním záběru robot vrací obrobený díl do připraveného zásobníku, což je nejjednodušší a spolehlivý vzorec: stejná rodina pozic pro vstup a výstup, takže jedno schéma učení pokrývá obojí.
Rozhodovací tabulka: jaké důkazy ospravedlňují kterou konfiguraci tendingu
Každý řádek zde lze vyřešit pomocí dat, která již máte, nebo je můžete změřit za odpoledne. Nic z toho nevyžaduje, aby byl robot nejprve vybrán.
| Důkazy ze stroje a součásti | Konfigurace, kterou ospravedlňuje | Důkazy, které stále dlužíte |
|---|---|---|
| Dlouhá doba zpracování, jeden stroj | Jeden robot obsluhující několik strojů | Nejhorší případ čekání, když dva stroje dokončí práci společně, doba jízdy pěšky nebo vlakem, zpracování alarmů |
| Krátká doba zpracování, jeden stroj | Jeden robot vyhrazený pro daný stroj, zaměřený na předání | Rozpis doby předání, sekvence dveří a upínacích sklíčidel, spolehlivost potvrzovacího signálu |
| Díly dodávají volně orientované | Snímání nebo stanice pro opětovné uchopení před zatížením | Přidaná doba manipulace, režim selhání při nenalezení orientace, postup obnovy |
| Vyžadován bezobslužný provoz během směny | Kapacita přizpůsobování směně, řízení třísek a chladicí kapaliny | Skutečně potřebný počet vyrovnávacích pamětí, interval mazání čipu, co bezpečně zastaví buňku |
| Smíšené díly na stejném stroji | Spravovaný program a sada chapadel s pozitivní identifikací | Postup a čas přepínání, prevence chybného programu, pravidlo prvního spuštění |
Jeden robot, několik strojů
Obsluha několika strojů jedním robotem je standardní způsob, jak přeměnit dlouhou dobu zpracování na využití. Zavádí to také nový způsob selhání: soupeření. Když dva stroje dokončí práci ve stejném časovém okně, jeden z nich čeká a efektivní výkon buňky je určen četností těchto operací, nikoli průměrem.
EVST modeluje konflikty explicitně předtím, než je stanoveno rozvržení pro více strojů. Poctivý způsob, jak to vyhodnotit, je modelovat nejhorší případ, nikoli průměr, a zahrnout pohyb mezi stroji, zpracování alarmů a zásahy operátora, ke kterým skutečně dojde. Pokud mají stroje podobné doby cyklu a spouštějí se společně, konflikty jsou časté; pokud se jejich cykly liší, jsou vzácnější. Ani jeden z případů není důvodem k vyhýbání se obsluze více strojů, ale oba by měly být uvedeny před stanovením rozvržení.
Rozvržení vyplývá z tohoto rozhodnutí. Lineární uspořádání na kolejnici, centrální robot obsluhující stroje kolem něj a mobilní uspořádání střídají dobu jízdy oproti podlahové ploše a složitosti ochrany a každé z nich patří do srovnání spíše než aby se předpokládalo.
Ochrana propojeného stroje a robota
Obslužná buňka se skládá ze dvou strojů sdílejících prostor a sekvenci. Posouzení rizik musí zahrnovat kombinaci, včetně toho, co se stane, když se dveře stroje otevřou, když je robot v pohybu, a v jakém stavu se každý stroj nachází, když dojde k ochrannému zastavení. Podle ISO 12100: 2010, obecné zásady pro návrh zahrnují posouzení rizik a snižování rizik a podle ISO 10218-2: 2025Na aplikaci a buňku průmyslového robota se vztahují bezpečnostní požadavky.
Praktickým výsledkem tohoto posouzení je obvykle definovaná sada blokování a definovaný bezpečný stav pro každý ze dvou ovládacích prvků, které jsou zapsány a otestovány při přejímce, nikoli zjištěny během poruchy. Obnova – jak obsluha uvolní díl zaseknutého v sklíčidle, aniž by poškodila ochranný kryt – patří do stejného dokumentu.
Toto je také část specifikace, která přežívá nejdéle. Buňky se přeprogramují a přepracují; koncept ochrany a smlouva o vzájemném blokování obvykle zůstávají zachovány.
Poctivě měřit výsledek
Jakmile je buňka spuštěna, existuje pokušení uvádět dobu cyklu obsluhy stroje jako jedno číslo. Užitečnější záznam odděluje dobu manipulace, dobu zpracování stroje a dobu čekání a uvádí je za dostatečně dlouhé období, aby zahrnovalo i skutečně nastala přerušení. Podle ISO 22400-2: 2014, jsou definovány klíčové ukazatele výkonnosti pro řízení výrobních operací, což poskytuje společný slovník pro toto podávání zpráv namísto lokálně vymyšleného.
Pro samotného robota, podle ISO 9283: 1998, výkonnostní kritéria a související zkušební metody pro manipulaci s průmyslovými roboty zahrnují podmínky, za kterých se stanovují hodnoty přesnosti polohy a opakovatelnosti. Je dobré vědět, že tyto hodnoty se měří za definovaných podmínek zatížení a rychlosti, protože číslo datového listu uvedené mimo tyto podmínky není zárukou ohledně vašeho dílu.
Tato příručka neuvádí žádný údaj o době cyklu, výkonu ani využití pro žádnou buňku. Záběry za ní ukazují úchop, vkládání do sklíčidla, vyjímání a vykládání; neukazuje rychlost a žádná zde není uvedena. Pokud porovnáváte řešení automatických svařovacích systémů a péče o buňky napříč rostlinou, právě tento rozdíl udržuje srovnání smysluplné.
Co poslat na studii péče
Užitečná studie začíná u stroje, nikoli u robota. Zašlete výkres dílu s hmotností a upínacími plochami, dobou zpracování stroje a pořadím dveří a upínacích sklíčidel, způsobem, jakým díly dnes dorazí, počtem strojů, které chcete pokrýt, a blokovacími signály, které může řídicí jednotka stroje poskytnout. Díky tomu lze odhadnout manipulační segment a vypočítat čekací segment, nikoli jen odhadovat.
Z výsledků by se mělo dozvědět, který segment je kritický a co by se muselo změnit, aby se posunul. Pokud je odpověď taková, že dominuje stroj, upřímným doporučením by mohl být jednodušší robot a lepší příprava na práci spíše než rychlejší rameno.
Často kladené otázky
Zkrátí rychlejší robot dobu cyklu obsluhy našeho stroje?
Pouze pokud se manipulační segment nachází na kritické cestě. Když dominuje doba zpracování stroje, rychlejší rameno dorazí do své čekací polohy dříve a cyklus se nezmění. Změřte segmenty, než zaplatíte za rychlost.
Může jeden robot obsluhovat několik strojů?
Často ano, a je to obvyklý způsob, jak využít dlouhou dobu zpracování. Předmětem k vyhodnocení je spor: jak často dva stroje dokončí práci ve stejném okně a kolik stojí nejhorší případ. Modelujte nejhorší případ, ne průměr.
Co nejčastěji zastaví bezobslužnou obsluhující buňku?
Prezentace dílu a správa třísek nebo chladicí kapaliny, následované selháním potvrzení předání. Žádný z těchto problémů není problémem s rychlostí robota a všechny je levnější řešit v době návrhu než po instalaci.
Jak by se měla hlásit doba cyklu při přejímce?
Samostatně podle segmentů – manipulace, zpracování, čekání – po dobu dostatečně dlouhou na to, aby zahrnovala skutečná přerušení. Norma ISO 22400-2:2014 definuje klíčové ukazatele výkonnosti pro řízení výrobních operací a poskytuje sdílenou terminologii pro tuto zprávu.
Vstupy projektu pro posouzení žádosti
Odešlete následující údaje a cyklus obsluhy bude možné porovnat s vaším strojem, nikoli s obecným číslem:
- výkres součásti s hmotností, úchopnými plochami a požadavky na orientaci
- cyklus stroje: doba zpracování, časy sekvence dveří a sklíčidel a jakékoli měření během cyklu
- aktuální způsob přípravy – zásobník, zásobník, dopravník nebo paleta – a jak díly dorazí
- počet strojů, které má jeden robot obsluhovat, včetně jejich uspořádání
- signály blokování, které vaše řídicí jednotka stroje již může poskytnout
Odešlete výkres dílu s hmotností a uchopovacími plochami, dobou zpracování stroje s pořadím dvířek a upínacích sklíčidel, způsobem příchodu dílů, počtem strojů, které by měl jeden robot obsluhovat, a signály blokování, které může vaše řídicí jednotka stroje poskytnout. Tato sada stačí k rozdělení cyklu na segmenty a určení, který z nich skutečně omezuje výstup. Související čtení: možnosti kolaborativních robotů.