Cilindra galvas robota slodze ir stabila tikai tad, ja atrašanās vietas noteikšanas atsauces punkts, satvērēja pozīcija, piekļuve mašīnai, skaidu tīrīšana, takta laiks un anomālā atgriešanās tiek uzskatītas par vienu slēgtu cilpu. Robots var pacelt smagu lējumu, bet ražošanas stabilitāte ir atkarīga no tā, vai katra detaļa pienāk, atrodas, tiek izkrauta un atgūstas vienā un tajā pašā apstrādes ritmā.
Ātrā atbilde
Cilindru galvām, korpusiem un citiem neregulāriem automobiļu lējumiem robotizēta iekraušana jānovērtē kā mašīnas apkalpošanas cikls, nevis kā paņemšanas un novietošanas darbība. Pirms šūnas gatavības noteikšanas pircējam ir jāapstiprina ienākošā orientācija, datu punktu atkārtojamība, satvērēja atbalsts, CNC durvju laiks, skaidu un dzesēšanas šķidruma apstākļi, izkraušanas apstiprinājums, pārbaudes punkti un izņēmumu apstrāde.
Šī rokasgrāmata ir veltīta robotizētai iekraušanai un izkraušanai ap apstrādes iekārtām. Tajā nav aplūkots liešanas procesa dizains, CNC griešanas parametri vai visi armatūras stili. Mērķis ir palīdzēt ražošanas komandām noteikt praktisku automatizācijas apjomu pirms cenu piedāvāšanas, izmēģinājuma darbināšanas vai līnijas palaišanas.
Kāpēc cilindru galvas slodze ir atšķirīga
Cilindra galvas sagataves nav vienkāršas kastes. Tās ir smagas, neregulāras un jutīgas pret apstrādes atskaites punktiem. Lējumam var būt ribas, atveres, raupjas virsmas, eļļas atlikumi vai atšķirības starp partijām. Ja satvērējs satver tikai visvieglāk satveramo virsmu, detaļa joprojām var nobīdīties, nonākot darbgaldā vai kad ap stiprinājumu uzkrājas šķembas un dzesēšanas šķidrums.
Praksē daudzi nestabili mašīnapkalpes projekti neizdodas tāpēc, ka robots nevar nest detaļu. Tie neizdodas tāpēc, ka iekraušanas process tika plānots kā viena kustība, nevis pilnīgs ražošanas cikls. Detaļa tiek piegādāta vienā orientācijā, satvērējs tuvojas no citas, mašīnas durvīm ir savs laiks, un operatoram ir nepieciešams skaidrs veids, kā atgūt vietu, ja detaļa ir pazudusi vai sašķiebta.
| Plānošanas zona | Kas jāapstiprina | Ražošanas risks, ja to ignorē |
|---|---|---|
| Ienākošā orientācija | Paplātes, konveijera, tvertnes vai manuālas novietošanas virziens | Satvērējs tuvojas detaļai, kas ir pagriezta vai nav ievietota. |
| Datu stratēģija | Kura virsma vai elements nosaka apstrādes vietu | Detaļas atkārtojas robota trajektorijā, bet ne stiprinājuma atskaites punktā |
| Satvērēja atbalsts | Kontakta laukums, žokļa gājiens, pretnokrišanas atbalsts un klīrenss | Smaga liešana slīd, sasveras vai saduras mašīnas tuvumā |
| Mašīnas saskarne | Durtiņas, patrona, skava, dzesēšanas šķidrums un signāla laiks | Robots gaida, veic dubulto apstrādi vai ieiet, pirms mašīna ir gatava |
| Nenormāla atdeve | Trūkstoša detaļa, neveiksmīgs satvēriens, šķība iekraušana vai neatbilstība izkraušanā | Līnija apstājas bez tīra atjaunošanas ceļa |
Sāciet no atskaites punkta, nevis no robota lietderīgās slodzes
Lietderīgā slodze ir nepieciešama, taču tā nav pirmā konstrukcijas atbilde. Robots ar pietiekamu lietderīgo slodzi joprojām var radīt nestabilu slodzi, ja atskaites punkts nav skaidrs. Cilindra galvai apstrādes armatūrai ir nepieciešama atkārtojama atsauce. Satvērējam jānes detaļa tā, lai aizsargātu šo atsauci, ne tikai tā, lai novērstu tās nomešanu.
EVST parasti sadala dizainu detaļas atskaites logā un robota kustības logā. Atskaites logs nosaka, kā lējumam jāpienāk, jānovieto, jānostiprina un jāatstāj. Kustības logs nosaka, kā robots var pacelt, pagriezt, ievietot, izņemt un atgūt, netraucējot šo atskaites punktu.
| Logs | Tipiskas ievades | Kas šūnai jāaizsargā |
|---|---|---|
| Datu logs | Apstrādes atsauce, stiprinājuma robeža, detaļas variācija | Atkārtojama izvietošana pirms griešanas sākuma |
| Roktura logs | Kontaktvirsma, žokļa gājiens, smaguma centrs, pretnokrišanas loģika | Stabila vadāmība bez raupjā lējuma pārslodzes |
| Mašīnas logs | Durvju laiks, patronas vai stiprinājuma signāls, dzesēšanas šķidrums, skaidu stāvoklis | Robota ieeja un izeja saskaņota ar mašīnas gatavības līmeni |
| Pārbaudes logs | Sēdvietu apstiprinājums, izkraušanas apstiprinājums, noraidīšanas maršruts | Defekti un kļūmes tiek pamanītas pirms nākamā cikla |
Gripper pozai jāatbilst īstajai liešanai
Satvērējs jāizvēlas pēc tam, kad komanda ir sapratusi liešanas ģeometriju, nevis pirms tam. Plakans paralēls satvērējs var izskatīties vienkāršs, taču tas var būt neuzticams, ja detaļas virsma ir raupja, koniska vai pārklāta ar apstrādes atlikumiem. Lai nodrošinātu detaļas stabilitāti tuvošanās un rotācijas laikā, var būt nepieciešams veidots žoklis, atbalsta plāksne, pozicionēšanas tapa vai palīgbalsts.
Svarīgs ir arī smaguma centrs. Cilindra galvu var būt viegli pacelt, bet grūti tīri pagriezt CNC iekārtas tuvumā. Ja plaukstas locītava kļūst savilkta durvju vai armatūras tuvumā, robotam, iespējams, būs jāsamazina ātrums, jāapstājas vai jāveic garāks ceļš. Tas ietekmē takta laiku un var pārvērst veiksmīgu demonstrāciju par sašaurinājumu.
Mašīnu signāli ir daļa no iekraušanas risinājuma
Robota iekraušanai nevajadzētu paļauties uz vizuālu novērošanu vai operatora spriedumu pēc katra cikla. Mašīnai un robotam ir nepieciešami skaidri signāli par durvju atvēršanu, armatūras gatavību, skavas pabeigšanu, apstrādes pabeigšanu, izkraušanas atļauju un trauksmes stāvokli. Rokspiediena loģikai jānosaka arī tas, kas notiek, ja signālu secība nav pabeigta.
Saskaņā ar ISO 10218 robotu sistēmu drošības prasībām riska samazināšana attiecas uz visu robotu sistēmu, ne tikai uz robota roku. Apstrādes iekraušanas kamerā šī sistēma ietver robotu, satvērēju, mašīnas durvis, stiprinājumu, aizsargus, bloķēšanas ierīces, manuālu atgūšanu un apkopes piekļuvi. Uzticamai kameras konstrukcijai tie jāuztver kā viens kontrolēts process.
| Signāls vai pārbaude | Praktiska prasība | Kāpēc tas ir svarīgi |
|---|---|---|
| Durvis atvērtas | Robots ieiet tikai pēc apstiprināta atvērta un droša stāvokļa | Novērš sadursmes un nedrošu iekļūšanu |
| Armatūra gatava | Skava, lokators vai patrona ir apstiprināta pirms iekraušanas | Novērš liešanas ievietošanu nepieejamā armatūrā |
| Daļēji sēdus | Sensors, redze vai pozīcijas loģika apstiprina novietojumu | Samazina šķību apstrādi un atkārtotu apstrādi |
| Izkraušana pabeigta | Robots apstiprina detaļas noņemšanu pirms cikla atiestatīšanas | Novērš dubultu slodzi vai iesprūdušas detaļas |
| Trauksmes atjaunošana | Šūna nosaka, kurp dodas robots un detaļa pēc kļūmes. | Novērš manuālu minēšanu ražošanas pārtraukumu laikā |
Šķembu, dzesēšanas šķidruma un netīrumu apstākļi jāprojektē
Apstrādes šūnas rada skaidas, dzesēšanas šķidruma miglu, eļļu un atlikumus. Šie apstākļi ietekmē satvērēju, stiprinājumu, sensoru un kameru. Ja izmēģinājuma darbība tiek veikta ar tīru stiprinājumu, tā var neatspoguļot normālu ražošanas maiņu. Iekraušanas koncepcijā jāiekļauj skaidu izplūšana, dzesēšanas šķidruma šļakatu virziens, žokļu tīrīšana un sensoru aizsardzība.
Rupjiem lējumiem saskares virsmas var arī atšķirties. Žoklis, kas labi satver vienu partiju, var kļūt nestabils, ja asmeņi, eļļa vai lējuma variācijas maina faktisko kontaktu. Praktiskais risinājums ne vienmēr ir sarežģītāks satvērējs. Dažreiz tā ir skaidrāka sagatavošanas metode, labāka atskaites virsma vai vienkārša tīrīšanas darbība pirms detaļas nonākšanas mašīnā.
Takta laiks ir slēgta cilpa, nevis robota ātruma skaitlis
Robota ātrums ir tikai viena no cikliskā cikla daļām. Reālajā ciklā ietilpst detaļas piegāde, paņemšanas apstiprinājums, rotācija, mašīnas durvju atvēršanās laiks, iekraušana, skavu apstiprinājums, apstrāde, izkraušana, pārbaude un anomāla apstrāde. Ja kaut viens solis nav skaidrs, vidējais cikliskais ātrums var novirzīties pat tad, ja ieprogrammētais robota ceļš ir ātrs.
Ražošanas komandām vajadzētu uzdot jautājumus, kā šūna uzvedas pēc parasta traucējuma. Kas notiek, ja trūkst viena lējuma? Kas notiek, ja detaļa paplātē ir šķībi? Kas notiek, ja satvērējs nesasniedz spiedienu? Kas notiek, ja iekārtas trauksmes signāls parādās pēc tam, kad robots jau ir paņēmis nākamo sagatavi? Šie jautājumi nosaka, vai šūna ir gatava ražošanai.
| Taktisks elements | Ātra demonstrācijas skatīšana | Ražošanas skats |
|---|---|---|
| Pick | Robots ātri satver detaļu | Detaļa tiek apstiprināta pirms robota aiziešanas no sagatavošanas zonas |
| Slodze | Robots vienmērīgi ieiet mašīnā | Durvju, stiprinājumu, skavu un blīvējumu pārbaudes tiek secīgi veiktas. |
| Mašīnas gaidīšana | Uzskatīts par ārpus robota darbības jomas | Iekļauts faktiskajā šūnu ritmā |
| izkraut | Robots noņem gatavo detaļu | Gatavā detaļa tiek frēzēta, pārbaudīta un attīrīta |
| atgūšana | Operators iejaucas manuāli | Kļūmes ceļš tiek definēts pirms izlaišanas |
Izmēģinājuma braucienos jāiekļauj robežnosacījumi
Viens tīrs izmēģinājums nav pietiekams cilindra galvas robota slodzes noteikšanai. Izmēģinājumā jāiekļauj minimālā un maksimālā detaļas variācija, paredzamais virsmas atlikums, dažādas sagatavošanas pozīcijas, normāls skaidu un dzesēšanas šķidruma stāvoklis un vismaz daži neparasti scenāriji. Mērķis ir apstiprināt, ka robota, satvērēja, iekārtas un operatora process var atjaunoties, nemainot pamatplānu.
Praksē EVST pārskatīšanas laikā meklē trīs rezultātus. Pirmkārt, detaļai ir jāieiet armatūrā, nespiežot atsauces punktu. Otrkārt, robota trajektorijai visa cikla laikā jāpaliek tālāk no iekārtas, satvērēja un detaļas. Treškārt, atgūšanai ir jābūt saprotamai ražošanas komandai, ne tikai programmētājam, kurš izveidoja demonstrāciju.
Kur EVST iederas projektā
EVST atbalsta cilindru galvas un lējumu iekraušanas projektus, kopīgi pārskatot detaļas svaru, smaguma centru, satvērēja koncepciju, stiprinājuma atskaites punktu, mašīnas izkārtojumu, drošības robežu un signālu saspiešanu. Mērķis nav pārdot robota roku atsevišķi, bet gan padarīt iekraušanas šūnu pietiekami atkārtojamu ikdienas apstrādes ražošanai.
Automobiļu detaļām šī pieeja ir noderīga, ja vienai rūpnīcai ir jāstabilizē cilindru galvu, korpusu, pārsegu vai līdzīgu lējumu slodze vairākās apstrādes operācijās. EVST var palīdzēt definēt robota modeļa diapazonu, satvērēja struktūru, piekļuvi armatūrai, vadības saskarni un pieņemšanas procesu, ņemot vērā reālo detaļu un mašīnas izkārtojumu.
| Projekta stadija | EVST pārskata uzmanības centrā | Izlaide pircējam |
|---|---|---|
| Iespējamība | Detaļas svars, atsauces punkts, cikla mērķis, mašīnas izkārtojums | Vai sagataves iekraušana ar robotu ir praktiska |
| Koncepcijas dizains | Robota sniedzamība, satvērējs, piekļuve armatūrai, drošības robeža | Šūnu koncepcija, kas atbilst apstrādes ritmam |
| Izmēģinājuma periods | Novietošana, izkraušana, signālu secība, kļūmju novēršana | Atkārtojams logs pirms ražošanas izlaišanas |
| Nodošana | Apkopes piekļuve, žokļu nodilums, tīrīšana, operatora evakuācija | Process, ko rūpnīca var veikt pēc integrācijas |
FAQ
Kas ir pirmais, kas jāpārbauda pirms cilindra galvas slodzes automatizācijas?
Sāciet ar apstrādes atskaites punktu un ienākošās detaļas orientāciju. Ja detaļa nevar atgriezties stabilā atskaites punktā, robota lietderīgā slodze un ātrums neatrisinās ražošanas problēmu.
Vai katrai cilindra galvas slodzes šūnai ir nepieciešama redze?
Ne vienmēr. Redze ir noderīga, ja detaļas orientācija mainās vai izvietojums ir vaļīgs. Ja detaļa nonāk kontrolētā armatūrā vai paplātē, var pietikt ar mehānisku atrašanās vietas noteikšanu un vienkāršiem apstiprināšanas sensoriem.
Kāpēc šūna iztur izmēģinājumu, bet neiztur ražošanu?
Visbiežākais iemesls ir tāds, ka izmēģinājumā nav iekļautas parastās skaidas, dzesēšanas šķidrums, detaļu variācijas, operatora atgūšana vai robeždetaļas. Demonstrācijā tiek pierādīta kustība, bet ražošanai ir nepieciešams stabils cikls.
Kas jāiekļauj pieņemšanas testēšanā?
Pieņemšanai jāietver paņemšanas apstiprinājums, iekraušanas pozīcijas noteikšana, skavas apstiprinājums, izkraušanas apstiprinājums, cikla laiks, anomāla atgriešanās un droša manuāla atgūšana reālos mašīnas apstākļos.
Secinājumi
Cilindra galvas robota iekraušana kļūst uzticama, ja projekts tiek izstrādāts, pamatojoties uz slēgtu ciklu: atrodiet sagatavi, satveriet to, netraucējot atskaites punktu, sinhronizējiet ar mašīnu, apstipriniet novietojumu, tīri izkraujiet un atkopieties no parastajām kļūmēm. Šo darbību apstrāde kā viena sistēma atšķir kustības demonstrāciju no ražošanas iekraušanas šūnas.
EVST plāno robotu iekraušanas risinājumus, ņemot vērā sagataves svaru, stiprinājuma atskaites punktu, mašīnas izkārtojumu, satvērēja konstrukciju, drošību un signālu loģiku, lai automobiļu apstrādes komandas varētu pāriet no izmēģinājuma kustības uz atkārtojamu ražošanu.