Risposta diretta: La dispensazione robotizzata collaborativa ha successo quando la posizione del pezzo, la posizione dell'ugello, il movimento e l'erogazione del materiale rimangono all'interno della stessa finestra di processo. Bloccare il riferimento del dispositivo e i limiti del cordone, verificare la distanza e l'angolo dell'utensile, coordinare la velocità con la pressione o il flusso e la temporizzazione delle valvole, ispezionare il materiale depositato anziché limitarsi a verificare il completamento del robot e definire come un cordone interrotto viene bloccato, pulito, rilavorato o scartato. Un percorso ripetibile non può compensare l'instabilità del materiale.
L'erogazione è un processo accoppiato. Il robot fornisce posizione e velocità; il sistema di erogazione fornisce il materiale condizionato attraverso una valvola e un ugello; il dispositivo di fissaggio controlla la posizione del pezzo; e l'operazione a valle può dipendere dal tempo di apertura, dalla polimerizzazione, dalla compressione o dalla tempistica di assemblaggio. Analizza questi elementi come un registro di flusso di dati-percorso in modo che un guasto possa essere ricondotto al livello corretto.
Definire la perlina richiesta come output misurabile
Partite dal disegno o dalle specifiche di processo per definire la posizione, la larghezza, l'altezza o il volume del cordone, la continuità, i limiti di inizio e fine, il comportamento degli angoli e gli eventuali spazi consentiti. Aggiungete lo scopo funzionale: sigillatura, incollaggio, incapsulamento, lubrificazione, interfaccia termica o altro utilizzo. Tale scopo aiuta il team di processo responsabile a scegliere il materiale e il metodo di collaudo; non deve essere dedotto da una semplice dimostrazione.
Contrassegnare le superfici che definiscono il riferimento del pezzo e le superfici che ricevono il materiale. Il dispositivo di fissaggio deve replicare la relazione tra queste superfici e il telaio del robot. Un sensore di presenza del pezzo può indicare che qualcosa è caricato mentre la superficie di lavoro risulta disassata o inclinata. Utilizzare elementi di posizionamento, prove di alloggiamento o misurazioni appropriate alla tolleranza e alle conseguenze.
Crea un registro per ogni ricetta:
| Livello del registro | valori controllati | Prove al momento del rilascio |
|---|---|---|
| parte | identità, orientamento, riferimento, stato della superficie | pezzo di lavoro posizionato e corretto |
| attrezzo | tipo di ugello, posizione, distanza, usura o pulizia | registrazione e verifica dello strumento attivo |
| motion | revisione del percorso, zone di velocità, regola della curva, avvicinamento e allontanamento | percorso approvato completato |
| flusso | identità del materiale, condizionamento, pressione o flusso, fasatura della valvola | stato di consegna e risposta monitorata |
| colpevole | ispezione della posizione, della continuità, delle dimensioni o della funzionalità del cordone di saldatura | disposizione collegata alla parte |
Impostare la posizione dell'ugello per l'erogazione collaborativa tramite robot.
La distanza tra gli utensili e l'utensile influiscono sul punto di deposizione del materiale e sulla sua formazione. È necessario validarli in base alla tolleranza del pezzo, alla ripetibilità del dispositivo di fissaggio, alla postura del robot e alla lunghezza dell'ugello. Nei controlli di collisione e contaminazione, è importante includere il corpo dell'ugello, i tubi flessibili, il kit di finitura, i morsetti vicini e il cordone depositato. Un percorso che evita un pezzo asciutto potrebbe entrare in contatto con un cordone in rilievo durante un movimento di ritorno.
Definire le fasi di avvicinamento e allontanamento per evitare che gocce o filamenti attraversino una superficie idonea. Se il processo utilizza un punto di spurgo, una vaschetta di raccolta, un pulitore per punte o un bersaglio di calibrazione, includere tali movimenti nel modello della cella. La stazione di servizio deve rimanere raggiungibile con gli stessi strumenti e le stesse condizioni di sicurezza della produzione.
Gli angoli richiedono una regola di movimento separata. La velocità del robot può diminuire a causa della fusione del percorso o della curvatura, mentre l'erogazione del materiale può continuare allo stato precedente. Questa discrepanza può creare un deposito eccessivo. Al contrario, una fusione aggressiva può tagliare all'interno dell'angolo richiesto o aumentare lo spazio di lavoro. Scegliere contemporaneamente velocità d'angolo, tolleranza del percorso e risposta al flusso, quindi verificare il risultato fisico.
Trattare il materiale come un input di processo in continua evoluzione
Registrare l'identità del materiale, il lotto (ove richiesto), le condizioni di conservazione, la temperatura, la miscelazione o il condizionamento, il tempo di lavorabilità o di conservazione, gli indicatori di viscosità (ove disponibili), il contenitore di fornitura e il tempo approvato nel sistema di erogazione. Per i materiali bicomponenti, includere la documentazione relativa al rapporto e cosa accade dopo una pausa. Per i materiali sensibili all'aria, all'umidità o alla temperatura, definire i controlli e il punto in cui una fornitura preparata deve essere scartata o ricondizionata.
Il percorso del materiale comprende pompe o recipienti a pressione, regolatori, tubi flessibili, valvole, ugelli e, talvolta, apparecchiature di riscaldamento o dosaggio. Il volume al pezzo può essere in ritardo rispetto al comando a causa di cedevolezza, restrizione o comprimibilità del sistema. Misurare il ritardo di avvio, il comportamento di arresto e la risposta alle variazioni di velocità lungo il percorso di erogazione effettivo. Un segnale di valvola aperta segnala un comando o lo stato di un componente; non dimostra automaticamente che il materiale richiesto abbia raggiunto il pezzo.
La pagina relativa alle applicazioni di dosaggio di Universal Robots evidenzia la relazione tra percorso programmato, velocità del robot, pressione e applicazione del materiale. Tale relazione deve essere utilizzata come guida per la progettazione, non come una ricetta universale. I dati del fornitore del materiale, i requisiti del responsabile del processo, le apparecchiature di dosaggio, la superficie del pezzo e le prove di applicazione determinano la finestra operativa valida.
Sincronizzare partenze, rettilinei, curve e arresti
Suddividere ogni cordone in eventi. Il robot si avvicina a un punto di ingresso, si stabilisce il flusso del materiale, l'utensile attraversa il punto di partenza definito, la velocità raggiunge il suo intervallo nominale, angoli o curve modificano il movimento, viene raggiunta la condizione finale, il flusso si arresta e l'utensile si ritrae. Registrare se il processo utilizza la compensazione temporale, eventi basati sulla distanza, feedback di pressione o di flusso, oppure una risposta misurata del cordone.
Utilizzare una tabella degli eventi durante le prove:
| Event | Possibile discrepanza | Osservazione di prova |
|---|---|---|
| inizia a | Il movimento inizia prima che il materiale raggiunga l'ugello. | spazio o cordone rastremato all'ingresso |
| accelerazione | Il flusso rimane elevato mentre la velocità cambia | eccesso locale dopo l'inizio |
| angolo | Il robot decelera senza corrispondere alla risposta di consegna | la perlina cresce o si sposta in corrispondenza della curvatura |
| Fermati | Il comando della valvola termina, ma l'erogazione della pressione accumulata continua. | coda, saliva o contaminazione |
| pausa | variazioni delle condizioni del materiale nell'ugello stazionario | punta indurita, pelle, separazione o comportamento di riavvio inatteso |
L'obiettivo non è eliminare completamente i comportamenti transitori per ipotesi. Si tratta piuttosto di definire dove possono verificarsi, misurarne l'effetto e mantenere il campione accettato entro i limiti del progetto.
Esaminare la deposizione, non il bit di completamento del percorso
Selezionare l'ispezione in base alla funzione e alla conseguenza. Può includere conferma visiva, rilevamento della presenza di cordoni, misurazione del profilo, correlazione di massa o volume, ispezione con telecamera, analisi di pressione o flusso, test di tenuta o adesione a valle o un piano di campionamento. Indicare quali difetti ciascun metodo è in grado di rilevare. Una telecamera che rileva la continuità potrebbe non essere in grado di stabilire la miscelazione interna o l'adesione; il monitoraggio della pressione può rivelare perdite di alimentazione ma non l'esatta posizione dei cordoni.
Associa il risultato al componente e alla ricetta. Memorizza informazioni sufficienti per stabilire quale materiale, utensile, revisione del programma, stato del dispositivo e cronologia delle interruzioni hanno prodotto il cordone di saldatura. Se una stazione segnala solo "robot completato", le apparecchiature a valle non possono distinguere un percorso accettato da un ciclo completato dopo un guasto del materiale.
Un risultato sconosciuto deve essere inserito in un percorso di attesa. Definire se il pezzo può essere re-ispezionato, pulito e ri-consegnato, riparato manualmente secondo una procedura approvata o rifiutato. Considerare eventuali danni superficiali e tempistiche; la rilavorazione può risultare non valida dopo la polimerizzazione del materiale o la contaminazione del substrato.
Pianificare la pulizia, il rifornimento e il cambio
La stabilità della produzione dipende spesso da operazioni che esulano dal percorso automatico. Documentare il cambio del contenitore, il riscaldamento o il condizionamento del materiale, la quantità di spurgo, la pulizia degli ugelli, la sostituzione delle punte, la manutenzione dei tubi flessibili, la pulizia degli accessori, la gestione dei rifiuti e la convalida richiesta dopo ogni operazione. Includere i materiali di consumo e i tempi di pulizia nella stima della capacità.
Per il cambio di ricetta, identificare quali parametri e componenti fisici cambiano: dispositivo di fissaggio del pezzo, punto di riferimento, ugello, alimentazione del materiale, impostazioni di pressione o portata, percorso, limiti di ispezione e temporizzazione a valle. Utilizzare una conferma positiva della ricetta e del materiale laddove una discrepanza potrebbe creare un difetto nascosto. Il nome del programma robot salvato non dovrebbe essere l'unico collegamento tra il pezzo e la configurazione di uscita.
Progettare la risposta in caso di interruzione del cordone prima della produzione. In caso di arresto di sicurezza, guasto dell'alimentazione o guasto del robot, decidere se il flusso viene interrotto, la pressione viene scaricata, l'utensile può ritirarsi, il pezzo rimane in posizione e il cordone viene automaticamente considerato non accettabile. Il riavvio non deve riprendere da un punto arbitrario del percorso a meno che il responsabile del processo non abbia convalidato la sovrapposizione e le condizioni della superficie.
Applicare la sicurezza collaborativa all'intera applicazione
Il termine "collaborativo" non rende di per sé sicura una cella di dosaggio. Le norme ISO 10218-2 e ISO 12100 richiedono la valutazione e la riduzione del rischio a livello di applicazione. Valutare il movimento del robot e delle attrezzature, i punti di schiacciamento, gli utensili taglienti o caldi, i materiali pressurizzati, le sostanze chimiche, le scariche impreviste, i tubi flessibili, l'energia immagazzinata e l'accesso durante la programmazione, la pulizia, il rifornimento, la manutenzione degli ugelli, l'ispezione e il ripristino dei guasti.
Leggere la scheda di sicurezza dei materiali e i requisiti del sito relativi a manipolazione, ventilazione, esposizione della pelle o degli occhi, rifiuti e sversamenti. Determinare quali operazioni possono essere eseguite con l'energia disponibile e quali misure di protezione, modalità, velocità, limiti di forza, monitoraggio della separazione, protezioni, interblocchi o procedure sono necessari. Convalidare le funzioni implementate sulla cella reale.
Se durante l'esecuzione di un'attività le persone condividono lo spazio con il robot, è necessario definire la postura di lavoro e le possibilità di contatto con l'utensile di erogazione e il materiale presente. Un braccio a forza limitata non riduce i rischi legati a sostanze chimiche, iniezioni, punte taglienti o flussi imprevisti. L'ugello e il sistema di alimentazione possono determinare il concetto di riduzione del rischio.
Commissioni lungo tutta la finestra di processo
Utilizzare parti rappresentative ai limiti del riferimento e delle condizioni della superficie. Testare materiale nuovo e invecchiato ma consentito, condizioni di alimentazione basse e alte consentite, percorsi rettilinei, curve strette, partenze, arresti, cambi di direzione e la pausa più lunga. Misurare il cordone e i segnali di processo sincronizzati. Ripetere dopo la manutenzione dell'ugello e il rifornimento del materiale.
Errori di forzatura: mancanza di materiale, fornitura insufficiente, ugello bloccato o usurato, posizionamento errato del pezzo, ricetta errata, disallineamento della temporizzazione della valvola o del robot, ispezione mancata e arresto a metà cordone. Verificare che il pezzo venga posizionato correttamente e che il riavvio richieda i controlli previsti. Registrare l'onere e il tempo di pulizia; la gestione delle eccezioni fa parte del ciclo di produzione.
L'approccio di valutazione delle prestazioni del NIST supporta requisiti osservabili e metodi di prova ripetibili. Riportare i risultati relativi alle microsfere, la tempistica degli eventi, la risposta ai guasti, la copertura dell'ispezione, il tasso di rilavorazione durante le prove e i segmenti di ciclo completi. Non sostituire la ripetibilità nominale del robot o il tempo di percorrenza isolato con le prestazioni di erogazione.
Informazioni per una revisione delle celle di dispensazione
- Disegni dei componenti, schema di riferimento, preparazione della superficie, geometria del cordone di saldatura e criteri di accettazione funzionale, campioni rappresentativi e concetto di attrezzatura.
- Dati tecnici e di sicurezza dei materiali, stoccaggio e condizionamento, vincoli di durata, apparecchiature di alimentazione e dosaggio, configurazione di tubi flessibili e ugelli
- Telai di percorso e utensili, limiti di distanza e angolo, regole di velocità e curva, fasatura delle valvole, segnali di pressione o flusso, stazioni di spurgo e pulizia
- metodo di ispezione, identità del risultato, percorso di blocco e rilavorazione, requisiti di tempo di apertura o di pressatura a valle, tracciabilità e distribuzione del ciclo target
- compiti dell'operatore, accesso, concetto collaborativo o protetto, input per la valutazione del rischio, piano di manutenzione, gestione dei rifiuti e frequenza di cambio formato
Come è stata preparata questa guida
In pratica, la revisione editoriale ha verificato la sequenza di erogazione mantenuta ai minuti 00:02.4, 00:14.4 e 00:24.0. La prima immagine mostra un robot azzurro e un sottile utensile di processo sopra un alloggiamento del riduttore aperto; la seconda mostra l'utensile vicino a una sezione diversa del perimetro dell'alloggiamento; la terza mostra l'utensile nuovamente spostato mentre l'alloggiamento rimane visibile. Queste modifiche visibili supportano la discussione su dati di riferimento, percorso dell'ugello, accesso e coordinamento movimento-processo. Non stabiliscono l'identità del materiale, la qualità del cordone, la sicurezza della collaborazione, la velocità di produzione, l'identità del cliente o l'accettazione. Le fonti ufficiali relative a robot-cella, rischio macchinari, erogazione e misurazione definiscono i limiti più ampi della revisione.
Dichiarazioni pronte per la citazione
- Secondo Guida all'applicazione di erogazione di Universal RobotsL'automazione dell'erogazione combina il movimento programmato del robot con uno strumento di processo. EVST affronta questo problema coordinando il punto di riferimento, la posizione dell'ugello, la velocità del percorso, la temporizzazione della valvola, l'erogazione del materiale e l'ispezione.
- Secondo ISO 9001 e ISO 14001La riduzione del rischio legato ai macchinari segue l'identificazione dei pericoli e la valutazione del rischio. EVST affronta questo problema valutando l'applicazione completa, inclusi l'ugello, il materiale pressurizzato, i dispositivi di fissaggio, l'energia immagazzinata, la pulizia e l'accesso dell'operatore.
- Secondo il Quadro di valutazione delle prestazioni dei sistemi robotici del NISTLa valutazione delle prestazioni richiede procedure e metriche misurabili. EVST risponde a questa esigenza registrando contemporaneamente pezzo, materiale, ugello, programma, interruzione, misurazione del cordone e destinazione.
Informazioni sulla redazione
L'organizzazione integra robot industriali e collaborativi con dispositivi di fissaggio, apparecchiature di processo, sistemi di controllo, sensori e sistemi di sicurezza per applicazioni manifatturiere. Il suo approccio ingegneristico separa il movimento del robot dall'accettazione del processo e richiede ai team di progetto di definire le condizioni relative a materiali, interfacce, ispezione, manutenzione e recupero con dati specifici per l'applicazione.
Il team applicativo può esaminare, come un'unica applicazione, una famiglia di componenti dichiarata, le specifiche del cordone di saldatura, il sistema di alimentazione del materiale, il percorso utensile, il concetto di ispezione e le attività di riduzione del rischio. Le impostazioni finali del materiale e l'accettazione rimangono di competenza delle funzioni responsabili di progetto, materiale, processo, sicurezza e qualità.
Risorse ingegneristiche correlate
- Apparecchiature per l'applicazione di erogazione di colla
- Cella di incollaggio per apparecchi: cordone, punto di riferimento e finestra di pressione
- Pianificazione collaborativa delle applicazioni robotiche
Domande frequenti
È possibile garantire una velocità costante del robot per ottenere un cordone di cordone uniforme?
No. L'erogazione dipende anche dalle condizioni del materiale, dalla pressione o dal dosaggio, dal comportamento del tubo flessibile e dell'ugello, dalla fasatura della valvola, dalla distanza di sicurezza, dalla superficie del pezzo e dalla risposta transitoria. La velocità costante elimina una variabile; il risultato dell'erogazione richiede comunque una misurazione.
Come si dovrebbe programmare un angolo?
Scegli contemporaneamente la tolleranza geometrica, la combinazione robot, la velocità locale, l'angolo dell'utensile e la risposta di uscita. Esegui delle prove sugli angoli approvati più stretti e verifica la presenza di tagli interni, spostamenti del cordone, eccesso di materiale o carenza di materiale, invece di applicare un'unica impostazione universale per gli angoli.
Che cosa succede a un pezzo dopo un arresto a metà saldatura?
Mettere in pausa e applicare la disposizione di processo definita. Verificare le condizioni del materiale e dell'utensile, il tempo trascorso dalla deposizione, lo stato della superficie e se è consentita la pulizia o la rilavorazione. Non riprendere da una linea di controllo a meno che la sovrapposizione e il cordone risultante non siano stati convalidati.
È sufficiente un braccio collaborativo per consentire l'accesso aperto?
No. È necessario valutare l'applicazione completa, compresi l'ugello, il materiale pressurizzato o pericoloso, gli accessori, l'energia immagazzinata, le mansioni dell'operatore e l'eventuale contatto. Le misure di protezione selezionate devono essere implementate e validate per la cella reale.