Progettazione di una postazione robotizzata per la deposizione di rivestimenti conformi: tre aree di lavoro, un unico percorso libero

Sommario

Una postazione di lavoro per la verniciatura a conformazione necessita di un percorso robotizzato che consenta all'utensile di accedere agevolmente al pezzo senza che il dispositivo di fissaggio debba sostenerlo in posizioni errate. Questa cella di lavoro, ripresa in video, mostra un robot che opera tra le aree di fissaggio di sinistra, centrale e di destra. La configurazione rappresenta un punto di partenza pratico per decidere dove posizionare i pezzi, a quali bordi l'utensile deve avvicinarsi e come il braccio deve muoversi tra le aree di lavoro senza trascinare l'utensile o le linee di servizio sui dispositivi di fissaggio adiacenti.

Stai pensando a una postazione di lavoro simile? Invia il disegno del componente, il concetto di attrezzatura e la produzione giornaliera. Per una revisione del concetto di cellula e del suo ciclo vitale.

Organizzare il lavoro in base all'accesso agli strumenti

Le tre aree di lavoro visibili sono distribuite sulla parte anteriore e sui lati del robot. Il robot opera su un dispositivo di fissaggio laterale, attraversa lo spazio centrale e successivamente raggiunge il dispositivo di fissaggio sull'altro lato. Questa configurazione consente a un singolo braccio di servire diverse posizioni, ma rende anche la direzione di avvicinamento a ciascuna posizione parte integrante del progetto del dispositivo di fissaggio.

Il dispositivo di fissaggio deve sostenere il pezzo da superfici che non ostruiscano il percorso utensile richiesto. Se l'utensile deve raggiungere un bordo esterno, il morsetto deve essere posizionato a una certa distanza da tale bordo. Se è necessario accedere a più superfici, potrebbe essere necessario indicizzare, ruotare o presentare il pezzo in più di una stazione. Queste scelte influiscono sulla posizione del robot, sulla lunghezza dell'utensile e sullo spazio libero intorno al dispositivo di fissaggio.

Robot posizionato sopra l'area di fissaggio sinistra nella postazione di lavoro per la verniciatura conforme
Il dispositivo di fissaggio di sinistra posiziona l'area di lavoro vicino al robot, lasciando al contempo spazio di avvicinamento attorno al suo bordo esterno.

Anche l'altezza del dispositivo di fissaggio è importante. Un dispositivo di fissaggio basso può costringere ad assumere un angolo di polso troppo accentuato e avvicinare il braccio alle strutture circostanti. Un dispositivo di fissaggio alto può ridurre lo spazio libero sopra la testa. L'altezza utile sostiene il pezzo in modo rigido mantenendo l'utensile vicino al centro del suo raggio di avvicinamento pratico.

Utilizzare l'area centrale come spazio di lavoro.

Il robot attraversa ripetutamente la parte centrale della cella. Tale zona centrale fa parte del percorso di produzione anche quando l'utensile non è in funzione. È necessario che ci sia spazio sufficiente affinché il polso possa cambiare orientamento e affinché tubi o cavi possano scorrere senza sfregare contro dispositivi, protezioni o componenti.

Posizionare un altro dispositivo in quest'area può ridurre la corsa, ma solo se non crea uno stretto corridoio tra le posizioni sinistra e destra. L'inviluppo di movimento completo comprende il braccio, il polso, l'utensile, il fascio di accessori e qualsiasi elemento trattenuto dall'utensile. Controllare solo il punto utensile programmato non tiene conto dei componenti che attraversano il volume maggiore durante una rotazione.

Robot che si muove attraverso l'area di lavoro centrale tra i dispositivi di fissaggio
L'area centrale offre al robot lo spazio necessario per cambiare postura mentre si sposta tra i dispositivi laterali.

Un'utile revisione del layout traccia il percorso in entrambe le direzioni. Il percorso di ritorno potrebbe richiedere una postura del polso diversa rispetto al percorso di andata. Le prove a bassa velocità dovrebbero includere le posizioni di fissaggio più alte e più basse previste e ogni orientamento dell'utensile utilizzato in prossimità di un bordo. Ciò rivela i punti critici prima che inizi la messa a punto della produzione.

Tenere i morsetti e i supporti all'esterno del bordo di lavoro

Il supporto del dispositivo di fissaggio e l'accesso al processo competono per lo stesso spazio. Il pezzo deve essere tenuto saldamente, ma i supporti non possono occupare il bordo o la superficie a cui l'utensile deve avvicinarsi. In una postazione di lavoro per la verniciatura a conformazione, un progetto può richiedere l'accesso attorno ad angoli, connettori, aree mascherate o diverse superfici. Il metodo di applicazione preciso e le aree protette sono definiti dalle specifiche del pezzo e del processo, mentre il dispositivo di fissaggio deve presentarli in modo coerente.

Prima che i morsetti applichino forza, è necessario definire la posizione del pezzo utilizzando appositi elementi di riferimento. I morsetti, quindi, trattengono il pezzo senza spostarlo. Se la forza di serraggio spinge un pezzo in una posizione incerta, il percorso del robot potrebbe ripetersi mentre la distanza di lavoro effettiva cambia. Superfici di riferimento, fermi e morsetti devono essere considerati come un unico sistema.

In diverse aree di fissaggio, una logica di riferimento comune semplifica la programmazione e la manutenzione. I dispositivi di fissaggio non devono essere identici, ma gli operatori devono essere in grado di riconoscere come è posizionato ciascun pezzo, cosa indica una posizione di pieno carico e quali superfici rimangono libere. Un semplice controllo del carico è spesso più utile che aggiungere correzioni a ogni punto del robot.

Pianificare il percorso di trasferimento tra le aree

La vista a destra mostra il robot che si estende attraverso la cella anziché lavorare solo in un punto locale. Il percorso di collegamento dovrebbe utilizzare una postura di traslazione elevata, un orientamento del polso controllato e segmenti di avvicinamento definiti in prossimità di ogni dispositivo di fissaggio. Questo separa il movimento rapido in spazio aperto dal movimento più lento in prossimità del pezzo o del supporto.

Robot che si protende verso l'area di fissaggio di destra
La posizione a destra estende il percorso attraverso la cella e richiede spazio libero attorno al bordo dell'utensile e del dispositivo di fissaggio.

Il percorso geometrico più breve non è sempre il percorso di produzione migliore. Un percorso leggermente più lungo può mantenere l'utensile in posizione verticale, ridurre la torsione del tubo flessibile e semplificare la messa a punto dell'approccio finale. Può anche lasciare una posizione di manutenzione più libera quando un operatore deve accedere a un dispositivo mentre il robot è fermo altrove.

La pianificazione del ciclo dovrebbe includere il tempo di lavoro in ciascuna area, gli spostamenti tra le aree, il caricamento delle attrezzature e i tempi di attesa quando una postazione non è pronta. Se due attrezzature possono essere preparate mentre il robot lavora sulla terza, la cella può utilizzare il robot in modo più efficiente. Se ogni attrezzatura dipende dalla stessa operazione manuale, una maggiore velocità del robot potrebbe non apportare grandi benefici.

Esamina la postazione di lavoro nella sua configurazione completa.

Prima della programmazione finale, posizionare il pezzo reale, l'attrezzatura, l'utensile e il fascio di servizi nel layout. Verificare insieme i bordi di lavoro, gli angoli di avvicinamento, l'altezza dell'attrezzatura, la postura del robot e i corridoi di trasferimento. Quindi eseguire la lavorazione dei pezzi di confine e delle condizioni di attrezzatura rappresentative a velocità ridotta. Registrare i punti di avvicinamento dell'utensile, i punti di rotazione del polso e i punti in cui le linee di servizio sono più vicine alle strutture circostanti.

La revisione dovrebbe includere anche l'accesso per il carico, la pulizia, l'ispezione e la manutenzione degli utensili. Un percorso automatico compatto può diventare problematico se non è possibile raggiungere un morsetto o sostituire una linea di servizio senza rimuovere un altro dispositivo. Una posizione di servizio definita per il robot e l'accesso rimovibile intorno ai componenti che richiedono un'elevata manutenzione riducono questo problema.

Input per un concetto di postazione di lavoro

Fornire il disegno del pezzo, le superfici che richiedono accesso, le aree mascherate o protette, le superfici di contatto consentite, i concetti di fissaggio per ciascuna area di lavoro, le dimensioni degli utensili, il percorso di tubi flessibili e cavi, le fasi di carico dell'operatore, i limiti dell'area di lavoro e la produzione giornaliera. Con questi input, EVST può esaminare il layout delle tre aree, le direzioni di avvicinamento, il percorso di trasferimento e il ciclo previsto come un'unica postazione di lavoro.

Per una revisione specifica del progetto, contattare EVST oppure inviare un'e-mail a sales@evsrobot.com con il disegno del componente, il concetto di attrezzatura e la produzione giornaliera.

Il caso registrato mostra il movimento del robot tra tre aree di fissaggio in una postazione di lavoro per rivestimento conforme; il metodo di applicazione specifico, il tipo di pezzo e il risultato finale del rivestimento non sono visibili nel caso.

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