Cilindro galvutės roboto apkrova yra stabili tik tada, kai nustatymo atskaitos taškas, griebtuvo padėtis, prieiga prie mašinos, drožlių valymas, takto laikas ir nenormalus grįžimas traktuojami kaip vienas uždaras ciklas. Robotas gali pakelti sunkų liejinį, tačiau gamybos stabilumas priklauso nuo to, ar kiekviena detalė atvyksta, suranda vietą, iškraunama ir atsistato tuo pačiu apdirbimo ritmu.
Greitas atsakymas
Cilindro galvučių, korpusų ir kitų netaisyklingų automobilių liejinių atveju roboto pakrovimas turėtų būti vertinamas kaip mašinos aptarnavimo ciklas, o ne kaip paėmimo ir įdėjimo veiksmas. Prieš nuspręsdamas, kad celė paruošta, pirkėjas turėtų patvirtinti įeinančių dalių orientaciją, duomenų kartojamumą, griebtuvo atramą, CNC durelių laiką, drožlių ir aušinimo skysčio sąlygas, iškrovimo patvirtinimą, patikrinimo taškus ir išimčių valdymą.
Šiame vadove daugiausia dėmesio skiriama robotų valdomam pakrovimui ir iškrovimui aplink apdirbimo įrangą. Jame neaptariamas liejimo proceso projektavimas, CNC pjovimo parametrai ar kiekvienas tvirtinimo elemento stilius. Tikslas – padėti gamybos komandoms apibrėžti praktinę automatizavimo apimtį prieš pateikiant kainos pasiūlymą, atliekant bandomąjį paleidimą ar paleidžiant liniją.
Kodėl cilindro galvutės apkrova skiriasi
Cilindro galvutės ruošiniai nėra paprastos dėžės. Jie yra sunkūs, netaisyklingi ir jautrūs apdirbimo parametrams. Liejimas gali turėti briaunų, angų, šiurkščių paviršių, alyvos likučių arba skirtumų tarp partijų. Jei griebtuvas suspaudžia tik lengviausiai pasiekiamą paviršių, detalė vis tiek gali pasislinkti, kai patenka į stakles arba kai aplink tvirtinimo detalę kaupiasi drožlės ir aušinimo skystis.
Praktiškai daugelis nestabilių mašinų aptarnavimo projektų žlunga ne todėl, kad robotas negali pakelti detalės. Jie žlunga todėl, kad pakrovimo procesas buvo suplanuotas kaip vienas judesys, o ne kaip visas gamybos ciklas. Detalė atkeliauja viena kryptimi, griebtuvas artėja iš kitos, mašinos durys turi savo laiką, o operatoriui reikia aiškaus būdo, kaip atkurti trūkstamą arba pakreiptą detalę.
| Planavimo sritis | Ką reikia patvirtinti | Gamybos rizika, jei ji ignoruojama |
|---|---|---|
| Įeinanti orientacija | Padėklo, konvejerio, dėžės arba rankinio pastatymo kryptis | Griebtuvas artėja prie pasuktos arba neįstatytos detalės. |
| Dualinių duomenų strategija | Kuris paviršius ar elementas apibrėžia apdirbimo vietą | Detalės kartojasi roboto trajektorijoje, bet ne tvirtinimo atskaitos taške |
| Griebtuvo atrama | Kontaktinis plotas, žandikaulio eiga, apsauga nuo kritimo ir laisvumas | Sunkus liejinys slysta, pakrypsta arba susiduria šalia mašinos |
| Mašinos sąsaja | Durys, griebtuvas, spaustukas, aušinimo skystis ir signalo laikas | Robotas laukia, atlieka dvigubą apdorojimą arba įeina, kol mašina bus paruošta |
| Nenormalus pelnas | Trūkstama dalis, netinkamas sukibimas, nelygus pakrovimas arba neatitikimas iškrovimo metu | Linija sustoja be švaraus atkūrimo kelio |
Pradėkite nuo atskaitos taško, o ne nuo roboto naudingosios apkrovos
Naudingoji apkrova yra būtina, tačiau tai nėra pirmasis projektavimo sprendimas. Robotas, turintis pakankamai naudingosios apkrovos, vis tiek gali sukurti nestabilią apkrovą, jei atskaitos taškas nėra aiškus. Cilindro galvutės apdirbimo įtaisui reikalingas pasikartojantis atskaitos taškas. Griebtuvas turėtų laikyti detalę taip, kad apsaugotų šią atskaitos tašką, o ne tik taip, kad ji nenukristų.
EVST paprastai projektą padalija į detalės atskaitos langą ir roboto judesio langą. Atskaitos langas apibrėžia, kaip liejinys turėtų atvykti, įsitaisyti, užsifiksuoti ir iškeliauti. Judesio langas apibrėžia, kaip robotas gali paimti, pasukti, įdėti, ištraukti ir atkurti nepažeisdamas šio atskaitos taško.
| Langas | Tipinės įvesties vertės | Ką ląstelė turi apsaugoti |
|---|---|---|
| Duomenų langas | Apdirbimo nuoroda, tvirtinimo riba, detalės variantas | Pakartojamas išdėstymas prieš pradedant pjovimą |
| Griebimo langas | Kontaktinis paviršius, žandikaulio eiga, svorio centras, apsaugos nuo kritimo logika | Stabilus valdymas neperspaudžiant grubaus liejinio |
| Mašinos langas | Durų laikmatis, griebtuvo arba tvirtinimo elemento signalas, aušinimo skystis, drožlės būklė | Roboto įėjimas ir išėjimas suderinti su mašinos parengtimi |
| Apžiūros langas | Sėdėjimo patvirtinimas, iškrovimo patvirtinimas, atmetimo maršrutas | Defektai ir praleidimai aptinkami prieš kitą ciklą |
Griebtuvo laikysena turi atitikti tikrąjį aktorių
Griebtuvas turėtų būti parenkamas po to, kai komanda supranta liejinio geometriją, o ne anksčiau. Plokščias lygiagretus griebtuvas gali atrodyti paprastas, tačiau jis gali būti nepatikimas, jei detalės paviršius yra šiurkštus, smailėjantis arba padengtas apdirbimo likučiais. Norint išlaikyti detalės stabilumą priartėjimo ir sukimo metu, gali prireikti suformuoto žandikaulio, atraminės plokštės, fiksavimo kaiščio arba pagalbinės atramos.
Taip pat svarbus svorio centras. Cilindro galvutę lengva pakelti, bet sunku švariai pasukti šalia CNC staklių. Jei riešo poza įsitempia šalia durų ar tvirtinimo įtaiso, robotui gali tekti sulėtinti greitį, padaryti pertrauką arba pasirinkti ilgesnį kelią. Tai turi įtakos takto laikui ir sėkmingą demonstraciją gali paversti kliūtimi.
Mašinos signalai yra pakrovimo sprendimo dalis
Roboto pakrovimas neturėtų remtis vizualiu stebėjimu ar operatoriaus vertinimu po kiekvieno ciklo. Staklei ir robotui reikia aiškių signalų apie atidarytas duris, paruoštą tvirtinimo elementą, užbaigtą spaustuvą, užbaigtą apdirbimą, leidimą iškrauti ir aliarmo būseną. Rankos paspaudimo logika taip pat turėtų apibrėžti, kas nutinka, kai signalų seka yra nebaigta.
Pagal ISO 10218 robotų sistemų saugos reikalavimus, rizikos mažinimas taikomas visai robotų sistemai, o ne tik roboto rankai. Apdirbimo pakrovimo kameroje šią sistemą sudaro robotas, griebtuvas, mašinos durys, tvirtinimo įtaisas, apsaugai, blokavimo įtaisai, rankinis atkūrimas ir techninės priežiūros prieiga. Patikima kameros konstrukcija turėtų laikyti visa tai vienu kontroliuojamu procesu.
| Signalas arba patikrinimas | Praktinis reikalavimas | Kodėl tai svarbu |
|---|---|---|
| Atidarytos durys | Robotas įeina tik patvirtinus atvirą ir saugią būseną | Apsaugo nuo susidūrimų ir nesaugaus įėjimo |
| Įrenginys paruoštas | Prieš pakrovimą patvirtinamas spaustukas, fiksatorius arba griebtuvas | Išvengia liejinio įdėjimo į nepasiekiamą tvirtinimo elementą |
| Iš dalies sėdintis | Jutiklis, regėjimas arba padėties logika patvirtina padėtį | Sumažina iškreiptą apdirbimą ir pakartotinį apdirbimą |
| Iškrovimas baigtas | Robotas patvirtina detalės pašalinimą prieš ciklo atstatymą | Apsaugo nuo dvigubo pakrovimo ar įstrigusių dalių |
| Signalizacijos atkūrimas | Ląstelė apibrėžia, kur robotas ir detalė keliauja po gedimo | Išvengiama rankinio spėliojimo gamybos sustabdymų metu |
Skiedinių, aušinimo skysčio ir nešvarumų sąlygos turėtų būti suprojektuotos atsižvelgiant į
Apdirbimo kamerose susidaro drožlės, aušinimo skysčio rūkas, alyva ir likučiai. Šios sąlygos veikia griebtuvą, tvirtinimo įtaisą, jutiklį ir kamerą. Jei bandomasis paleidimas atliekamas su švariu tvirtinimo įtaisu, tai gali neatspindėti įprastos gamybos pamainos. Pakrovimo koncepcija turėtų apimti drožlių išbėgimą, aušinimo skysčio purslų kryptį, žandikaulių valymą ir jutiklio apsaugą.
Grubių liejinių sąlyčio paviršiai taip pat gali skirtis. Žandikaulis, kuris gerai suima vieną partiją, gali tapti nestabilus, kai dėl įbrėžimų, alyvos ar liejinio variacijų pasikeičia tikrasis sąlyčio paviršius. Praktinis atsakymas ne visada yra sudėtingesnis griebtuvas. Kartais tai yra aiškesnis sustojimo metodas, geresnis atskaitos paviršius arba paprastas valymo žingsnis prieš detalei patenkant į mašiną.
Takto laikas yra uždara kilpa, o ne roboto greičio skaičius
Roboto greitis yra tik viena takto dalis. Tikrasis ciklas apima detalės atvykimą, surinkimo patvirtinimą, sukimą, mašinos durelių atidarymo laiką, pakrovimą, spaustuko patvirtinimą, apdirbimą, iškrovimą, patikrinimą ir neįprastą elgesį. Jei bent vienas žingsnis yra neaiškus, vidutinis taktas gali nukrypti net ir tada, kai užprogramuotas roboto kelias yra greitas.
Gamybos komandos turėtų užduoti sau klausimus, kaip celė elgiasi po įprasto trikdžio. Kas nutinka, jei trūksta vieno liejinio? O kas, jei detalė dėkle yra pakreipta? O kas, jei griebtuvas nepasiekia slėgio? O kas, jei mašinos signalizacija pasirodo po to, kai robotas jau paėmė kitą ruošinį? Šie klausimai apibrėžia, ar celė yra paruošta gamybai.
| Takto elementas | Greita demonstracinė peržiūra | Gamybos vaizdas |
|---|---|---|
| Pasiimti | Robotas greitai sugriebia detalę | Detalė patvirtinama prieš robotui paliekant aikštelę |
| Įkelti | Robotas sklandžiai patenka į mašiną | Durų, tvirtinimo elementų, spaustukų ir sandarinimo patikros atliekamos nuosekliai |
| Laukiama mašina | Laikoma už roboto veikimo ribų | Įtraukta į tikrąjį ląstelių ritmą |
| iškrauti | Robotas pašalina gatavą detalę | Baigta detalė frezuojama, patikrinama ir išvaloma |
| išieškojimas | Operatorius įsikiša rankiniu būdu | Gedimo kelias apibrėžiamas prieš išleidimą |
Bandomieji bandymai turėtų apimti ribines sąlygas
Vieno švaraus bandymo nepakanka cilindro galvutės roboto apkrovimui. Bandymo metu turėtų būti įvertintas minimalus ir maksimalus detalės pokytis, numatomas paviršiaus liekanas, skirtingas padėčių padėtis, normali drožlių ir aušinimo skysčio būklė ir bent keli neįprasti scenarijai. Tikslas – patvirtinti, kad roboto, griebtuvo, staklių ir operatoriaus procesas gali atsigauti nekeičiant pagrindinio plano.
Praktiškai EVST peržiūros metu ieško trijų rezultatų. Pirma, detalė turi patekti į tvirtinimo elementą nespaudžiant atskaitos taško. Antra, roboto kelias viso ciklo metu turi likti atokiau nuo staklių, griebtuvo ir detalės. Trečia, atkūrimas turi būti suprantamas gamybos komandai, ne tik demonstracinę versiją sukūrusiam programuotojui.
Kur EVST vieta projekte
EVST padeda cilindrų galvučių ir liejinių pakrovimo projektuose, kartu peržiūrėdama detalės svorį, svorio centrą, griebtuvo koncepciją, tvirtinimo elemento atskaitos tašką, staklių išdėstymą, saugos ribą ir signalų pasisveikinimą. Tikslas nėra parduoti roboto ranką atskirai, o padaryti pakrovimo kamerą pakankamai pasikartojančią kasdieniam apdirbimui.
Automobilių detalių atveju šis metodas yra naudingas, kai vienai gamyklai reikia stabilizuoti cilindrų galvučių, korpusų, dangčių ar panašių liejinių apkrovą atliekant kelias apdirbimo operacijas. EVST gali padėti apibrėžti roboto modelių diapazoną, griebtuvo konstrukciją, prieigą prie tvirtinimo elementų, valdymo sąsają ir priėmimo procesą, atsižvelgiant į tikrąją detalę ir mašinos išdėstymą.
| Projekto etapas | EVST peržiūros dėmesio centre | Produkcija pirkėjui |
|---|---|---|
| Galimumas | Dalies svoris, atskaitos taškas, ciklo tikslas, staklių išdėstymas | Ar roboto pakrovimas yra praktiškas ruošiniui |
| Koncepcijos dizainas | Roboto pasiekiamumas, griebtuvas, prieiga prie įtaiso, saugos riba | Ląstelės koncepcija, atitinkanti apdirbimo ritmą |
| Bandomasis bėgimas | Padėjimas, iškrovimas, signalų seka, gedimų šalinimas | Pakartojamas langas prieš gamybos išleidimą |
| Perdavimas | Prieiga prie priežiūros, žandikaulių susidėvėjimas, valymas, operatoriaus ištraukimas | Procesas, kurį gamykla gali vykdyti po integracijos |
DUK
Ką pirmiausia reikia patikrinti prieš automatizuojant cilindro galvutės pakrovimą?
Pradėkite nuo apdirbimo atskaitos taško ir gaunamos detalės orientacijos. Jei detalė negali grįžti į stabilų atskaitos tašką, roboto naudingoji apkrova ir greitis neišspręs gamybos problemos.
Ar kiekvienam cilindro galvutės apkrovos langeliui reikalingas regėjimas?
Ne visada. Regėjimas naudingas, kai detalės orientacija kinta arba surinkimas yra laisvas. Jei detalė atkeliauja kontroliuojamame laikiklyje arba dėkle, gali pakakti mechaninio padėties nustatymo ir paprastų patvirtinimo jutiklių.
Kodėl ląstelė praeina bandymą, bet nepavyksta gamyboje?
Dažniausia priežastis yra ta, kad bandyme nėra įprastų drožlių, aušinimo skysčio, detalės variacijos, operatoriaus atkūrimo ar ribinių detalių. Demonstraciniame bandyme įrodomas judėjimas, tačiau gamybai reikalingas stabilus ciklas.
Kas turėtų būti įtraukta į priėmimo testavimą?
Priėmimas turėtų apimti surinkimo patvirtinimą, krovinio įdėjimą, spaustuko patvirtinimą, iškrovimo patvirtinimą, ciklo laiką, nenormalų grąžinimą ir saugų rankinį atkūrimą realiomis mašinos sąlygomis.
Išvada
Cilindro galvutės roboto pakrovimas tampa patikimas, kai projektas yra kuriamas uždaro ciklo principu: suraskite ruošinį, suimkite jį nepažeidžiant atskaitos taško, sinchronizuokite su mašina, patvirtinkite įstatymą, švariai iškraukite ir atkurkite įprastus gedimus. Šių veiksmų traktavimas kaip viena sistema ir skiria judesio demonstraciją nuo gamybinės pakrovimo celės.
EVST planuoja robotų pakrovimo sprendimus, atsižvelgdama į ruošinio svorį, tvirtinimo tašką, staklių išdėstymą, griebtuvo konstrukciją, saugą ir signalų logiką, kad automobilių apdirbimo komandos galėtų pereiti nuo bandomojo judesio prie kartojamos gamybos.