Η φόρτωση της ρομπότ κυλινδροκεφαλής είναι σταθερή μόνο όταν ο εντοπισμός του σημείου αναφοράς, η στάση της λαβής, η πρόσβαση στη μηχανή, ο καθαρισμός των θραυσμάτων, ο χρόνος επαφής και η μη φυσιολογική επιστροφή αντιμετωπίζονται ως ένας κλειστός βρόχος. Ένα ρομπότ μπορεί να σηκώσει ένα βαρύ χυτό εξάρτημα, αλλά η σταθερότητα της παραγωγής εξαρτάται από το αν κάθε εξάρτημα φτάνει, εντοπίζεται, ξεφορτώνεται και ανακτάται εντός του ίδιου ρυθμού κατεργασίας.
Γρήγορη απάντηση
Για κυλινδροκεφαλές, περιβλήματα και άλλα ακανόνιστα χυτά εξαρτήματα αυτοκινήτων, η φόρτωση από ρομπότ θα πρέπει να αξιολογείται ως βρόχος μηχανικής φροντίδας και όχι ως ενέργεια επιλογής και τοποθέτησης. Ο αγοραστής θα πρέπει να επιβεβαιώσει τον εισερχόμενο προσανατολισμό, την επαναληψιμότητα δεδομένων, τη στήριξη της λαβής, τον χρονισμό της πόρτας CNC, τις συνθήκες τσιπ και ψυκτικού, την επιβεβαίωση εκφόρτωσης, τα σημεία επιθεώρησης και τον χειρισμό εξαιρέσεων πριν κρίνει ότι το στοιχείο είναι έτοιμο.
Αυτός ο οδηγός εστιάζει στη ρομποτική φόρτωση και εκφόρτωση γύρω από εξοπλισμό κατεργασίας. Δεν καλύπτει τον σχεδιασμό της διαδικασίας χύτευσης, τις παραμέτρους κοπής CNC ή κάθε στυλ εξαρτήματος. Στόχος είναι να βοηθηθούν οι ομάδες παραγωγής να ορίσουν ένα πρακτικό πεδίο εφαρμογής αυτοματισμού πριν από την υποβολή προσφορών, τη δοκιμαστική λειτουργία ή την παράδοση σε γραμμή παραγωγής.
Γιατί η φόρτωση της κυλινδροκεφαλής είναι διαφορετική
Τα κενά κυλινδροκεφαλής δεν είναι απλά κουτιά. Είναι βαριά, ακανόνιστα και ευαίσθητα στα δεδομένα κατεργασίας. Η χύτευση μπορεί να έχει νευρώσεις, ανοίγματα, τραχιές επιφάνειες, υπολείμματα λαδιού ή διακυμάνσεις μεταξύ παρτίδων. Εάν η λαβή σφίγγει μόνο την ευκολότερη επιφάνεια, το εξάρτημα μπορεί να μετακινηθεί ακόμα και όταν εισέλθει στην εργαλειομηχανή ή όταν συσσωρευτούν θραύσματα και ψυκτικό γύρω από το εξάρτημα.
Στην πράξη, πολλά ασταθή έργα συντήρησης μηχανημάτων δεν αποτυγχάνουν επειδή το ρομπότ δεν μπορεί να μεταφέρει το εξάρτημα. Αποτυγχάνουν επειδή η διαδικασία φόρτωσης σχεδιάστηκε ως μία κίνηση αντί για έναν πλήρη κύκλο παραγωγής. Το εξάρτημα φτάνει με έναν προσανατολισμό, η αρπάγη προσεγγίζει από έναν άλλο, η πόρτα του μηχανήματος έχει τον δικό της χρονισμό και ο χειριστής χρειάζεται έναν σαφή τρόπο για να ανακάμψει από ένα ελλείπον ή στραβό εξάρτημα.
| Περιοχή σχεδιασμού | Τι να επιβεβαιώσετε | Κίνδυνος παραγωγής εάν αγνοηθεί |
|---|---|---|
| Εισερχόμενος προσανατολισμός | Οδηγίες τοποθέτησης σε δίσκο, μεταφορικό ιμάντα, κάδο ή χειροκίνητη τοποθέτηση | Η λαβή προσεγγίζει ένα εξάρτημα που περιστρέφεται ή δεν είναι τοποθετημένο |
| Στρατηγική δεδομένων | Ποια επιφάνεια ή χαρακτηριστικό καθορίζει τη θέση κατεργασίας | Το μέρος επαναλαμβάνεται στη διαδρομή του ρομπότ αλλά όχι στο σημείο αναφοράς του εξαρτήματος |
| Υποστήριξη λαβής | Περιοχή επαφής, διαδρομή γνάθου, υποστήριξη κατά της πτώσης και απόσταση | Τα βαριά χυτά γλιστρούν, γέρνουν ή συγκρούονται κοντά στο μηχάνημα |
| Διεπαφή μηχανής | Πόρτα, τσοκ, σφιγκτήρας, ψυκτικό και χρονισμός σήματος | Το ρομπότ περιμένει, χειρίζεται δύο φορές ή εισέρχεται πριν το μηχάνημα είναι έτοιμο |
| Μη φυσιολογική απόδοση | Λείπει εξάρτημα, ελαττωματική λαβή, ασύμμετρη φόρτωση ή ασυμφωνία εκφόρτωσης | Η γραμμή σταματά χωρίς καθαρή διαδρομή ανάκαμψης |
Ξεκινήστε από το σημείο αναφοράς, όχι από το ωφέλιμο φορτίο του ρομπότ
Το ωφέλιμο φορτίο είναι απαραίτητο, αλλά δεν είναι η πρώτη λύση στο σχεδιασμό. Ένα ρομπότ με αρκετό ωφέλιμο φορτίο μπορεί να δημιουργήσει ασταθή φόρτιση εάν το σημείο αναφοράς είναι ασαφές. Για μια κυλινδροκεφαλή, το εξάρτημα κατεργασίας χρειάζεται μια επαναλήψιμη αναφορά. Η λαβή θα πρέπει να μεταφέρει το εξάρτημα με τρόπο που να προστατεύει αυτήν την αναφορά, όχι μόνο με τρόπο που να αποφεύγει την πτώση του.
Το EVST συνήθως διαχωρίζει το σχέδιο σε ένα παράθυρο δεδομένων εξαρτήματος και ένα παράθυρο κίνησης του ρομπότ. Το παράθυρο δεδομένων καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο το χυτό υλικό πρέπει να φτάνει, να κάθεται, να στερεώνεται και να φεύγει. Το παράθυρο κίνησης καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο το ρομπότ μπορεί να επιλέγει, να περιστρέφεται, να εισάγει, να αποσύρεται και να ανακτά το χυτό υλικό χωρίς να διαταράσσει αυτό το δεδομένο.
| Παράθυρο | Τυπικές είσοδοι | Τι πρέπει να προστατεύει το κύτταρο |
|---|---|---|
| Παράθυρο δεδομένων | Αναφορά κατεργασίας, όριο εξαρτήματος, παραλλαγή εξαρτήματος | Επαναλαμβανόμενη τοποθέτηση πριν από την έναρξη της κοπής |
| Παράθυρο λαβής | Επιφάνεια επαφής, διαδρομή γνάθου, κέντρο βάρους, λογική κατά της πτώσης | Σταθερός χειρισμός χωρίς υπερβολική σύσφιξη της τραχιάς χύτευσης |
| Παράθυρο μηχανής | Χρονισμός πόρτας, σήμα τσοκ ή εξαρτήματος, ψυκτικό, κατάσταση τσιπ | Είσοδος και έξοδος ρομπότ ευθυγραμμισμένες με την ετοιμότητα της μηχανής |
| Παράθυρο επιθεώρησης | Επιβεβαίωση θέσης, επιβεβαίωση εκφόρτωσης, απόρριψη διαδρομής | Τα ελαττώματα και οι αποτυχίες εντοπίζονται πριν από τον επόμενο κύκλο |
Η στάση του λαβή πρέπει να ταιριάζει με την πραγματική χύτευση
Η λαβίδα θα πρέπει να επιλέγεται αφού η ομάδα κατανοήσει τη γεωμετρία χύτευσης, όχι νωρίτερα. Μια επίπεδη παράλληλη λαβίδα μπορεί να φαίνεται απλή, αλλά μπορεί να είναι αναξιόπιστη εάν η επιφάνεια του εξαρτήματος είναι τραχιά, κωνική ή καλυμμένη από υπολείμματα κατεργασίας. Μπορεί να χρειαστεί μια διαμορφωμένη σιαγόνα, μια πλάκα στήριξης, ένας πείρος τοποθέτησης ή ένα βοηθητικό στήριγμα για να διατηρείται το εξάρτημα σταθερό κατά την προσέγγιση και την περιστροφή.
Το κέντρο βάρους έχει επίσης σημασία. Μια κυλινδροκεφαλή μπορεί να είναι εύκολο να ανυψωθεί, αλλά δύσκολο να περιστραφεί καθαρά κοντά σε μια μηχανή CNC. Εάν η στάση του καρπού σφίξει κοντά στην πόρτα ή το εξάρτημα, το ρομπότ μπορεί να χρειαστεί να επιβραδύνει, να σταματήσει ή να ακολουθήσει μεγαλύτερη διαδρομή. Αυτό επηρεάζει τον χρόνο προσέγγισης και μπορεί να μετατρέψει μια επιτυχημένη επίδειξη σε σημείο συμφόρησης.
Τα σήματα μηχανών αποτελούν μέρος της λύσης φόρτωσης
Η φόρτωση από το ρομπότ δεν πρέπει να βασίζεται σε οπτική παρατήρηση ή κρίση του χειριστή μετά από κάθε κύκλο. Το μηχάνημα και το ρομπότ χρειάζονται σαφή σήματα για άνοιγμα πόρτας, ετοιμότητα εξαρτήματος, ολοκλήρωση σφιγκτήρα, ολοκλήρωση κατεργασίας, άδεια εκφόρτωσης και κατάσταση συναγερμού. Η λογική χειραψίας θα πρέπει επίσης να καθορίζει τι συμβαίνει όταν η ακολουθία σημάτων είναι ελλιπής.
Σύμφωνα με τις απαιτήσεις ασφάλειας των ρομποτικών συστημάτων ISO 10218, η μείωση του κινδύνου ισχύει για ολόκληρο το ρομποτικό σύστημα, όχι μόνο για τον βραχίονα του ρομπότ. Σε ένα κελί φόρτωσης κατεργασίας, το σύστημα αυτό περιλαμβάνει το ρομπότ, τη λαβή, την πόρτα του μηχανήματος, το εξάρτημα, την προστασία, τις αλληλοσυνδέσεις, τη χειροκίνητη ανάκτηση και την πρόσβαση συντήρησης. Ένας αξιόπιστος σχεδιασμός κελιού θα πρέπει να αντιμετωπίζει αυτά τα στοιχεία ως μία ελεγχόμενη διαδικασία.
| Σήμα ή έλεγχος | Πρακτική απαίτηση | Γιατί έχει σημασία |
|---|---|---|
| Πόρτα ανοιχτή | Το ρομπότ εισέρχεται μόνο μετά από επιβεβαιωμένη ανοιχτή και ασφαλή κατάσταση | Αποτρέπει τη σύγκρουση και την επικίνδυνη είσοδο |
| Έτοιμο το εξάρτημα | Ο σφιγκτήρας, ο εντοπιστής ή το τσοκ επιβεβαιώνονται πριν από τη φόρτωση | Αποφεύγει την τοποθέτηση του χυτού σε μη διαθέσιμο εξάρτημα |
| Μερικώς καθισμένος | Αισθητήρας, όραση ή λογική θέσης επιβεβαιώνει την τοποθέτηση | Μειώνει την ασύμμετρη κατεργασία και την επανεπεξεργασία |
| Η εκφόρτωση ολοκληρώθηκε | Το ρομπότ επιβεβαιώνει την αφαίρεση εξαρτήματος πριν από την επαναφορά του κύκλου | Αποτρέπει τη διπλή φόρτωση ή τα παγιδευμένα εξαρτήματα |
| Ανάκτηση συναγερμού | Το κελί ορίζει πού πηγαίνει το ρομπότ και το εξάρτημά του μετά από ένα σφάλμα | Αποφεύγει την χειροκίνητη εικασία κατά τη διάρκεια των διακοπών παραγωγής |
Οι συνθήκες για τα τσιπ, το ψυκτικό και τη βρωμιά πρέπει να σχεδιάζονται σε
Τα κελιά κατεργασίας δημιουργούν θραύσματα, ψεκασμό ψυκτικού, λάδι και υπολείμματα. Αυτές οι συνθήκες επηρεάζουν τη λαβή, το εξάρτημα, τον αισθητήρα και την κάμερα. Εάν η δοκιμαστική λειτουργία εκτελείται σε καθαρό εξάρτημα, ενδέχεται να μην αντιπροσωπεύει μια κανονική βάρδια παραγωγής. Η ιδέα της φόρτωσης θα πρέπει να περιλαμβάνει τη διαρροή θραυσμάτων, την κατεύθυνση πιτσιλίσματος ψυκτικού, τον καθαρισμό της σιαγόνας και την προστασία του αισθητήρα.
Για τα ακατέργαστα χυτά, οι επιφάνειες επαφής μπορεί επίσης να ποικίλλουν. Μια σιαγόνα που συγκρατείται καλά σε μία παρτίδα μπορεί να γίνει ασταθής όταν οι γρέζια, το λάδι ή η διακύμανση της χύτευσης αλλάζουν την πραγματική επαφή. Η πρακτική απάντηση δεν είναι πάντα μια πιο σύνθετη λαβή. Μερικές φορές είναι μια πιο σαφής μέθοδος σταδιοποίησης, μια καλύτερη επιφάνεια αναφοράς ή ένα απλό βήμα καθαρισμού πριν το εξάρτημα εισέλθει στη μηχανή.
Ο χρόνος Takt είναι ένας κλειστός βρόχος, όχι ένας αριθμός ταχύτητας ρομπότ
Η ταχύτητα του ρομπότ είναι μόνο ένα μέρος της τακτικής κίνησης (takt). Ο πραγματικός κύκλος περιλαμβάνει την άφιξη του εξαρτήματος, την επιβεβαίωση της επιλογής, την περιστροφή, τον χρονισμό της πόρτας του μηχανήματος, τη φόρτωση, την επιβεβαίωση της σφιγκτήρα, την κατεργασία, την εκφόρτωση, την επιθεώρηση και τον μη φυσιολογικό χειρισμό. Εάν οποιοδήποτε βήμα είναι ασαφές, η μέση τακτική κίνηση μπορεί να αποκλίνει ακόμη και όταν η προγραμματισμένη διαδρομή του ρομπότ είναι γρήγορη.
Οι ομάδες παραγωγής θα πρέπει να αναρωτηθούν πώς συμπεριφέρεται το κελί μετά από μια συνηθισμένη διαταραχή. Τι συμβαίνει εάν λείπει ένα χυτό κομμάτι; Τι γίνεται εάν ένα εξάρτημα είναι στραβό στο δίσκο; Τι γίνεται εάν η λαβή δεν φτάσει στην πίεση; Τι γίνεται εάν εμφανιστεί ο συναγερμός του μηχανήματος αφού το ρομπότ έχει ήδη επιλέξει το επόμενο κενό κομμάτι; Αυτές οι ερωτήσεις καθορίζουν εάν το κελί είναι έτοιμο για παραγωγή.
| Στοιχείο Takt | Γρήγορη προβολή επίδειξης | Προβολή παραγωγής |
|---|---|---|
| Pick | Το ρομπότ αρπάζει το κομμάτι γρήγορα | Το μέρος επιβεβαιώνεται πριν το ρομπότ φύγει από το στάδιο |
| Φορτίο | Το ρομπότ εισέρχεται ομαλά στη μηχανή | Οι έλεγχοι της πόρτας, του εξαρτήματος, του σφιγκτήρα και των εδρών γίνονται με τη σειρά τους. |
| Αναμονή μηχανήματος | Αντιμετωπίζεται ως εκτός του πεδίου εφαρμογής του ρομπότ | Περιλαμβάνεται στον πραγματικό κυτταρικό ρυθμό |
| Ξεφορτώνω | Το ρομπότ αφαιρεί το τελειωμένο μέρος | Το ολοκληρωμένο μέρος δρομολογείται, ελέγχεται και καθαρίζεται |
| Επανόρθωση | Ο χειριστής επεμβαίνει χειροκίνητα | Η διαδρομή σφάλματος ορίζεται πριν από την κυκλοφορία |
Οι δοκιμαστικές εκκινήσεις θα πρέπει να περιλαμβάνουν οριακές συνθήκες
Μία μόνο καθαρή δοκιμή δεν επαρκεί για τη φόρτωση της κυλινδροκεφαλής από το ρομπότ. Η δοκιμή θα πρέπει να περιλαμβάνει την ελάχιστη και μέγιστη διακύμανση εξαρτήματος, τα αναμενόμενα υπολείμματα επιφάνειας, τις διαφορετικές θέσεις στάσης, την κανονική κατάσταση των θραυσμάτων και του ψυκτικού υγρού, και τουλάχιστον μερικά μη φυσιολογικά σενάρια. Στόχος είναι να επιβεβαιωθεί ότι το ρομπότ, η λαβίδα, το μηχάνημα και η διαδικασία του χειριστή μπορούν να ανακάμψουν χωρίς να αλλάξουν το βασικό σχέδιο.
Στην πράξη, το EVST αναζητά τρία αποτελέσματα κατά την αξιολόγηση. Πρώτον, το εξάρτημα πρέπει να εισέλθει στο εξάρτημα χωρίς να επιβληθεί το σημείο αναφοράς. Δεύτερον, η διαδρομή του ρομπότ πρέπει να παραμένει μακριά από το μηχάνημα, τη λαβίδα και το εξάρτημα κατά τη διάρκεια ολόκληρου του κύκλου. Τρίτον, η ανάκτηση πρέπει να είναι κατανοητή από την ομάδα παραγωγής, όχι μόνο από τον προγραμματιστή που δημιούργησε την επίδειξη.
Πού εντάσσεται το EVST στο έργο
Η EVST υποστηρίζει έργα φόρτωσης κυλινδροκεφαλής και χύτευσης, εξετάζοντας μαζί το βάρος του εξαρτήματος, το κέντρο βάρους, την ιδέα της λαβής, το σημείο αναφοράς της στερέωσης, τη διάταξη της μηχανής, τα όρια ασφαλείας και τη χειραψία σήματος. Στόχος δεν είναι η πώληση ενός ρομποτικού βραχίονα μεμονωμένα, αλλά η κατασκευή του κελιού φόρτωσης αρκετά επαναλήψιμου για καθημερινή παραγωγή κατεργασίας.
Για τα ανταλλακτικά αυτοκινήτων, αυτή η προσέγγιση είναι χρήσιμη όταν ένα εργοστάσιο χρειάζεται να σταθεροποιήσει τη φόρτωση των κυλινδροκεφαλών, των περιβλημάτων, των καλυμμάτων ή παρόμοιων χυτών σε πολλαπλές εργασίες κατεργασίας. Το EVST μπορεί να βοηθήσει στον καθορισμό της γκάμας μοντέλων του ρομπότ, της δομής της λαβής, της πρόσβασης στα εξαρτήματα, της διεπαφής ελέγχου και της διαδικασίας αποδοχής γύρω από το πραγματικό εξάρτημα και τη διάταξη του μηχανήματος.
| Στάδιο έργου | Εστίαση στην αναθεώρηση του EVST | Έξοδος για τον αγοραστή |
|---|---|---|
| Σκοπιμότητα | Βάρος εξαρτήματος, σημείο αναφοράς, στόχος κύκλου, διάταξη μηχανής | Εάν η φόρτωση από ρομπότ είναι πρακτική για το τεμάχιο εργασίας |
| Έννοια σχεδιασμού | Εμβέλεια ρομπότ, λαβή, πρόσβαση στο εξάρτημα, όριο ασφαλείας | Μια ιδέα κελιού που ταιριάζει με τον ρυθμό κατεργασίας |
| Δοκιμαστική εκτέλεση | Τοποθέτηση, εκφόρτωση, ακολουθία σήματος, αποκατάσταση σφάλματος | Ένα επαναλήψιμο παράθυρο πριν από την κυκλοφορία στην παραγωγή |
| παράδοση | Πρόσβαση συντήρησης, φθορά σιαγόνων, καθαρισμός, ανάκτηση χειριστή | Μια διεργασία που μπορεί να εκτελέσει η εγκατάσταση μετά την ολοκλήρωση |
Συχνές Ερωτήσεις
Ποιο είναι το πρώτο πράγμα που πρέπει να ελέγξετε πριν από την αυτοματοποίηση της φόρτωσης της κυλινδροκεφαλής;
Ξεκινήστε με το σημείο αναφοράς κατεργασίας και τον προσανατολισμό του εισερχόμενου εξαρτήματος. Εάν το εξάρτημα δεν μπορεί να επιστρέψει σε ένα σταθερό σημείο αναφοράς, το ωφέλιμο φορτίο και η ταχύτητα του ρομπότ δεν θα λύσουν το πρόβλημα παραγωγής.
Απαιτείται όραση για κάθε κελί φόρτωσης κυλινδροκεφαλής;
Όχι πάντα. Η όραση είναι χρήσιμη όταν ο προσανατολισμός του εξαρτήματος ποικίλλει ή η τοποθέτηση είναι χαλαρή. Εάν το εξάρτημα φτάσει σε ελεγχόμενο εξάρτημα ή δίσκο, ο μηχανικός εντοπισμός και οι απλοί αισθητήρες επιβεβαίωσης μπορεί να είναι αρκετοί.
Γιατί ένα κύτταρο περνάει τη δοκιμή αλλά αποτυγχάνει στην παραγωγή;
Ο πιο συνηθισμένος λόγος είναι ότι η δοκιμή δεν περιλαμβάνει κανονικά τσιπς, ψυκτικό υγρό, παραλλαγές εξαρτημάτων, ανάκτηση χειριστή ή οριακά εξαρτήματα. Η επίδειξη αποδεικνύει την κίνηση, αλλά η παραγωγή χρειάζεται έναν σταθερό βρόχο.
Τι πρέπει να περιλαμβάνεται στις δοκιμές αποδοχής;
Η αποδοχή θα πρέπει να περιλαμβάνει επιβεβαίωση παραλαβής, τοποθέτηση φορτίου, επιβεβαίωση σφιγκτήρα, επιβεβαίωση εκφόρτωσης, χρόνο κύκλου, μη φυσιολογική επιστροφή και ασφαλή χειροκίνητη ανάκτηση υπό ρεαλιστικές συνθήκες μηχανήματος.
Συμπέρασμα
Η φόρτωση ρομπότ κυλινδροκεφαλής γίνεται αξιόπιστη όταν το έργο σχεδιάζεται γύρω από έναν κλειστό βρόχο: εντοπίστε το κενό, πιάστε το χωρίς να διαταράξετε το σημείο αναφοράς, συγχρονίστε με το μηχάνημα, επιβεβαιώστε την τοποθέτηση, ξεφορτώστε καθαρά και αποκαταστήστε τα συνηθισμένα σφάλματα. Η αντιμετώπιση αυτών των βημάτων ως ένα σύστημα είναι αυτό που διαχωρίζει μια επίδειξη κίνησης από ένα κελί φόρτωσης παραγωγής.
Η EVST σχεδιάζει λύσεις φόρτωσης ρομπότ με βάση το βάρος του τεμαχίου εργασίας, το σημείο αναφοράς της διάταξης του μηχανήματος, τη διάταξη της λαβής, την ασφάλεια και τη λογική του σήματος, έτσι ώστε οι ομάδες κατεργασίας αυτοκινήτων να μπορούν να μεταβούν από τη δοκιμαστική κίνηση στην επαναλήψιμη παραγωγή.