By Chen Hao, vyresnysis sunkiosios pramonės elementų inžinierius · EVST sunkiųjų ląstelių inžinerijos komanda · · Apžvalgą atliko EVST robotikos integracijos inžinerija
Kalvimo dirbtuvėse karštis, garai ir alyvos rūkas paverčia ištraukimą sunkiausiu darbuotojui – ir lengviausiai pametamu. Standartinis pramoninis robotas, numestas šalia preso, nustoja veikti per šešis mėnesius: garai ir alyvos rūkas pasiekia elektros instaliaciją, o kamera atsijungia dar nespėjus atsipirkti. Čia kliūtis yra ne rankena, o apsaugos klasė. IP67 klasės, visiškai sandarus korpusas su apsauga nuo teigiamo slėgio ilgai veikia kalimo aplinkoje; suderinamas plūdinis griebtuvas ištraukia karštą detalę neužstrigdamas matricos; cikliškai užrakinamas paėmimo mechanizmas neleidžia presui veikti tuščiąja eiga. Įprasto diegimo metu stotis atsiperka maždaug per dvejus metus, o operatoriai visam laikui palieka degimo ir dūmų zoną.
Svarbiausi paėmimai
- Standartinis robotas šalia kalimo preso miršta ~ 6 mėnesių (garai + alyvos rūkas naikina elektros įrangą).
- IP67 visiškai sandarus korpusas + apsauga nuo viršslėgio ilgalaikėje perspektyvoje išlaiko aplinką.
- Suderinamas plūdės griebtuvas Sugeria išlyginimo poslinkį, įsitaiso neužstrigdamas ir nesubraižydamas.
- Paėmimas yra užrakintas dviračiu spaudai – atsidaro, paima, uždaro, nėra tuščiosios eigos.
- Operatoriai už degimo ir dūmų zonos ribų; ~2 metų tipinis atsipirkimas (pramonės šakai būdingas diapazonas, dydis parinktas pagal projektą).
- Pramoninė šaka pagal ISO 10218IP apsaugos klasė pagal IEC 60529.
Šis straipsnis skirtas kalimo gamyklų savininkams, gamybos vadovams ir procesų inžinieriams, automatizuojantiems karštąjį ištraukimą. Jame aptariamos IP67 apsaugos klasės priežiūros kameros kalimo ir liejimo presuose; jame neaptariamas lydalų tvarkymas, tolesnis apdirbimas ar nekarštojo ištraukimo postai.
Kodėl paprasti robotai miršta per 6 mėnesius
Standartinė šešių ašių svirtis skirta tipinei mašinų aptarnavimo aplinkai – dulkėms, švelniam alyvos rūkui, aplinkos karščiui. Kalimo presas skleidžia kai ką kita: aukštos temperatūros garus iš matricos aušinimo, purškiamą alyvos rūką iš tepimo sistemos ir spinduliuojamą šilumą, gerokai viršijančią 60 °C, kameros viduje. Yra trys gedimo režimai:
- Skysčio patekimas per sandarinimo linijas. Standartiniai IP54 arba IP65 sandarikliai leidžia mėnesius prasiskverbti smulkiai purškiamai alyvai. Kai alyva pasiekia elektros sistemą, sugenda variklio guoliai ir servo pavaros.
- Terminio ciklo metu susidaręs tarpinės nuovargis. Kasdien atliekami terminiai ciklai, lankstantys sandarinimo tarpiklius, kol jie pradeda leisti vandenį. Robotas iš išorės atrodo gerai ir staiga nustoja veikti.
- Kodavimo įrenginio užterštumas. Smulkios alyvos rūke esančios dalelės padengia enkoderius, laikui bėgant keisdamos padėtį, kol tikslumas nukrenta už tolerancijos ribų.
Tai nėra tvirtesnis standartinis robotas. Tai kitos apsaugos klasės robotas.
Kada kalimo gavybos automatizavimas atsiperka – ir kada ne
Lemiami veiksniai yra darbo našta, saugos rizika ir apsaugos išlaidosNaudokite šį rėmelį:
| Rinkitės IP67 kalimo įrangą, kai… | Apsvarstykite dar kartą, kada… |
|---|---|
| Karštis, garai ir alyvos rūkas yra nuolatiniai | Vėsi, sausa aplinka atitinka IP54 standartą |
| Nudegimai ir dūmai kelia realų sužalojimo pavojų | Rankinis ištraukimas turi priimtiną saugos įrašą |
| Preso ciklas neveikia dėl operatoriaus uždelsimo | Ciklas yra pakankamai lėtas, kad operatoriaus tempas būtų tinkamas |
| Reikalingas darbas dviem pamainomis | Viena pamaina, mažas panaudojimo lygis |
| Kvalifikuotos gavybos darbo jėgos trūksta | Pakankamai apmokytos darbo jėgos |
EVST taiko kalimo kamerą su tuo, ką mūsų inžinieriai vadina Apsauga pirmiausia metodasPirmiausia pritaikykite IP apsaugos klasę ir teigiamo slėgio sistemą prie realios aplinkos, tada suprojektuokite griebtuvą ir ciklo blokavimą – nes robotas, kuris atlaiko aplinką, bet užstringa matricoje, arba švariai ištraukia medžiagą, bet koroduoja, abu šie dalykai sugenda.
Rankinis ir robotinis kalimo išgavimas
| Veiksnys | Rankinis ištraukimas | IP67 apsaugos klasės robotas aptarnauja |
|---|---|---|
| Operatoriaus poveikis | Karštis, garai, alyvos rūkas, nudegimai | Pašalinta iš zonos |
| Ištraukimo laikas | Kintamas, spaudžia tuščiąja eiga | Ciklas užblokuotas, nėra tuščiosios eigos |
| Įtraukianti konsistencija | Rankinės žnyplės, įbrėžimai | Plūdės griebtuvas, be įbrėžimų |
| Nuolatinis bėgimas | Viena pamaina su nuovargiu | Dvi pamainos be dreifo |
| Įrangos tarnavimo laikas aplinkoje | Operatorių kaita | IP67 + teigiamas slėgis ilgiems darbams |
Kaip sukonstruota EVST kalimo priežiūros kamera
Trys inžinerinės detalės lemia, ar ląstelė atlaikys gamybą:
| Žingsnis | Ką veikia EVST | Kodėl tai svarbu |
|---|---|---|
| Apsaugos laipsnis | IP67 visiškai sandarus korpusas + viršslėgio apsauga, pritaikyta prie linijos | Ilgai važiuojant, nepraleidžia skysčių ar kietųjų dalelių |
| Griebtuvo dizainas | Suderinamas plūdės griebtuvas, oksidui / karščiui atsparios medžiagos | Sugeria nesuderinamumą, neužstringa, nesubraižo liejimo |
| Ciklo blokavimas | Paspauskite dureles, išstūmimo ir saugos signalus, keičiamus su roboto valdikliu | Spauda niekada nelaukia operatoriaus reakcijos |
| Šilumos ekranas | Atspindintis gaubtas virš roboto riešo ir griebtuvo sąsajos | Sumažina šiluminę apkrovą, prailgina griebtuvo tarnavimo laiką |
| Prieiga prie priežiūros | Greitai nuimamas griebtuvo modulis + aptarnavimo pozicijos | Suplanuota paslauga nepažeidžiant IP voko |
Praktiškai dažniausiai pasitaikanti nesėkmė yra ta, kad apsauga laikoma antraeiliu dalyku: standartinis robotas, numestas šalia preso, veikia šauniai demonstraciniu režimu ir per kelis mėnesius surūdija. EVST pirmauja pagal IP reitingą. IEC 60529 ir patikrina griebtuvo veikimą esant karščiausioms ir labiausiai užterštoms sąlygoms kameroje.
Investicijų grąža: pirmiausia saugumas, tada veikimo laikas
Kitaip nei daugelyje automatizavimo atvejų, pagrindinis investicijų grąžos svertas čia yra saugumasOperatoriai visam laikui ištraukiami iš karštos, dūmų paveiktos pavojingos zonos. Traumų (nudegimų, dūmų poveikio, pasikartojančio krūvio) išlaidų sumažinimas yra pagrindinis atsipirkimo veiksnys – tipiškas draudimo tarifų poveikis yra pakankamai reikšmingas, kad gamyklose, kuriose yra aktyvių traumų ieškinių, atsipirkimas sumažėja.
Antroji svirtis yra veiksnumoIP67 apsaugos klasės robotas ištraukia medžiagą visą parą, presas niekada neužstringa ties operatoriaus reakcijos laiku, o to paties preso našumas didėja. Trečiasis yra sumažintas liejimo laužas — plūdės griebtuvas pašalina nelygumus ir kritimus, kuriuos sukelia rankinės žnyplės.
Sumaišyti, jie paprastai suteikia ~2 metų atsipirkimo laikas EVST įrengtose kalimo priežiūros kamerose. Faktinis atsipirkimas priklauso nuo šūvių svorio, ciklo, dabartinio personalo skaičiaus ir traumų bylų istorijos; mes jį apskaičiuojame pagal kiekvieną kamerą.
Kur tai taikoma įvairioms pramonės šakoms
- Automobiliai ir nauja energija — konstrukciniai liejiniai, ypač dideli aliuminio gigaliejiniai.
- Aparatūra ir metalo gaminiai — maži ir vidutinio dydžio kaltiniai ir liejami gaminiai.
- Virtuvės reikmenys ir prietaisai — virtuvės reikmenų korpusai ir korpusų liejiniai pagal tūrį.
- Motociklų dalys — rėmo ir variklio komponentai.
- Elektriniai įrankiai — įrankių korpusų liejiniai.
Ta pati „pirmiausia apsauga“ logika galioja todėl, kad aplinka – karštis, garai, alyvos rūkas, pavojingas poveikis – yra identiška visame klasteryje.
DUK
Ką iš tikrųjų reiškia IP67? IEC 60529 IP67 apibrėžia kaip visiškai nepralaidų dulkėms („6“) ir apsaugotą nuo laikino panardinimo į vandenį („7“). Kalimo darbams tai svarbu ne todėl, kad robotas panardinamas, o todėl, kad purškiamas alyvos rūkas ir garai elgiasi kaip smulkūs skysti teršalai – IP54 arba IP65 per kelis mėnesius pakankamai ilgai išlaiko atsparumą gedimui. IP67 tai atlaiko.
Kodėl teigiamas slėgis, jei kūnas jau užsandarintas? Diržas ir petnešos. Net ir IP67 atsparumo klasės korpusas turi prieigos skydelius ir kabelių jungtis, kurios sensta. Teigiamas slėgis reiškia, kad vidinis slėgis yra šiek tiek didesnis nei aplinkos slėgis, todėl bet koks mažas nuotėkio kelias išleidžia švarų, o ne užterštą orą. Standartinės EVST kalimo kameros veikia su abiem.
Ar plūdės griebtuvas neužstrigs matricoje? Prisitvirtinantis slankiojantis griebtuvas sugeria mažas padėties paklaidas (paprastai ±2–3 mm) X, Y ir sukimosi kryptimis, todėl jis įsitaiso štampo tarpe neužstrigdamas. Padėties nesutapimas už slankiojančio diapazono ribų įjungia apsauginį stabdiklį, o ne verčia griebtuvą veikti. Rezultatas – nėra strigimo ar įbrėžimų.
Ar tai sulėtins spaudą? Ne – kai pakrovimas / iškrovimas yra integruotas su preso ciklu per durelių / išstūmimo / saugos signalus. Robotas reaguoja į preso atidarymo signalą per tą pačią sekundės dalį, kaip ir greitas operatorius, bet nuosekliai per kiekvieną kadrą. EVST susieja laiką matavimo metu; mes neprijungiame roboto kaip atskiros mašinos.
O kaip dėl skirtingų liejinių? Naujas liejinys yra griebtuvo įdėklas ir programos pakeitimas; apsaugos klasė išlieka. Laipsniško keitimo geometrija be programuojamos logikos nepatenka į automatizavimo sritį; keli variantai šeimoje tvarkomi greitai keičiamais griebtuvo įdėklais.
Ar tai saugu? Pramonės padalinys veikia atsargiai ISO 10218 savo kameros viduje; visa kameros esmė yra pašalinti operatorių iš karštosios pavojingos zonos. Saugos sistema atitinka ISO 10218-1 ir ISO 10218-2 standartus, taikomus rankai ir integruotai sistemai.
Įneškite jį į savo gamyklą
Kai robotas yra pritaikytas prie aplinkos, o ne prie katalogo reikalavimų, kalimo ištraukimas nebebus sunkiausia užduotis darbuotojams. Naudokite IP67 apsaugos klasę ir teigiamo slėgio sistemą, suprojektuokite plūdinį griebtuvą pagal faktinį nesutapimo diapazoną ir cikliškai užfiksuokite jį prie preso. EVST projektuoja kalimo priežiūros kameras naudodama „Protection-First“ metodą ir integruoja sandarų robotą, suderinamą griebtuvą ir preso rankenos paspaudimo įtaisą į vieną kamerą. Žr. mūsų vadovus, kad roboto mašinos priežiūra, sunkiųjų palečių pakavimas bei kobotų investicijų grąžaarba pasikalbėkite su EVST apie kalimo kameros apimties nustatymą.
Apie autorių - Chen Hao yra vyresnysis sunkiosios pramonės elementų inžinierius įmonėje EVST sunkiųjų ląstelių inžinerijos komanda, turintis 13 metų patirtį diegiant IP67 robotų elementus kalimo, liejimo, liejyklų ir aukštos temperatūros medžiagų tvarkymo linijose. Jis pirmiausia įvertina elementus, atsižvelgdamas į blogiausią aplinkos scenarijų – apsaugos laipsnį, griebtuvo atitiktį ir preso blokavimą – naudodamas aukščiau aprašytą „Protection-First“ metodą. EVST robotų integracijos inžinerijos skyrius peržiūrėjo techninį tikslumą; skaičiai yra tipiniai pasiekiami diapazonai, o ne garantijos, ir yra skirti kiekvienam projektui. Pataisymai ir atnaujinimai: žr. paskutinio atnaujinimo datą.