Încărcarea robotului de pe chiulasă este stabilă doar atunci când localizarea datelor de referință, poziția cleștelui de prindere, accesul la mașină, curățarea așchiilor, timpul de operare și revenirea anormală sunt tratate ca o buclă închisă. Un robot poate ridica o piesă turnată grea, dar stabilitatea producției depinde de faptul dacă fiecare piesă ajunge, localizează, descarcă și recuperează în același ritm de prelucrare.
Răspuns rapid
Pentru chiulase, carcase și alte piese turnate auto neregulate, încărcarea robotului ar trebui evaluată ca o buclă de supraveghere a mașinii, mai degrabă decât ca o acțiune de preluare și plasare. Cumpărătorul ar trebui să confirme orientarea la intrare, repetabilitatea datelor de referință, suportul gripperului, sincronizarea ușii CNC, condițiile așchiei și lichidului de răcire, confirmarea descărcării, punctele de inspecție și gestionarea excepțiilor înainte de a considera celula pregătită.
Acest ghid se concentrează pe încărcarea și descărcarea robotizată în jurul echipamentelor de prelucrare. Nu acoperă proiectarea procesului de turnare, parametrii de tăiere CNC sau fiecare stil de dispozitiv de fixare. Scopul este de a ajuta echipele de producție să definească un domeniu practic de automatizare înainte de cotații, teste de funcționare sau lansare pe linie.
De ce este diferită sarcina chiulasei
Piesele brute pentru chiulase nu sunt simple cutii. Sunt grele, neregulate și sensibile la datele de prelucrare. Piesa turnată poate avea nervuri, deschideri, suprafețe rugoase, reziduuri de ulei sau variații între loturi. Dacă dispozitivul de prindere fixează doar cea mai ușoară suprafață, piesa se poate deplasa în continuare atunci când intră în mașina-unealtă sau când se acumulează așchii și lichid de răcire în jurul dispozitivului de fixare.
În practică, multe proiecte instabile de asistență tehnică nu eșuează deoarece robotul nu poate transporta piesa. Eșuează deoarece procesul de încărcare a fost planificat ca o singură mișcare, în loc de o buclă completă de producție. Piesa ajunge într-o anumită orientare, dispozitivul de prindere se apropie din alta, ușa mașinii are propriul temporizator, iar operatorul are nevoie de o modalitate clară de a recupera o piesă lipsă sau înclinată.
| Zona de planificare | Ce să confirmi | Riscul de producție dacă este ignorat |
|---|---|---|
| Orientare de intrare | Direcția de pregătire a tăvii, a benzii transportoare, a containerului sau a manualului | Gripperul se apropie de o piesă care este rotită sau nu este așezată |
| Strategia de date | Ce suprafață sau caracteristică definește locația de prelucrare | Piesa se repetă pe traiectoria robotului, dar nu și în punctul de referință al fixării |
| Suport pentru prindere | Suprafață de contact, cursă a maxilarului, suport anti-cădere și spațiu liber | Piesele turnate grele alunecă, se înclină sau se ciocnesc în apropierea mașinii |
| Interfață mașină | Ușă, mandrină, clemă, lichid de răcire și temporizare a semnalului | Robotul așteaptă, efectuează două manevre sau intră înainte ca mașina să fie gata. |
| Revenire anormală | Piesă lipsă, prindere defectă, încărcare înclinată sau nepotrivire la descărcare | Linia se oprește fără o cale de recuperare curată |
Începeți de la Datum, nu de la sarcina utilă a robotului
Sarcina utilă este necesară, dar nu este primul răspuns de proiectare. Un robot cu o sarcină utilă suficientă poate crea în continuare o sarcină instabilă dacă referința este neclară. Pentru o chiulasă, dispozitivul de prelucrare are nevoie de o referință repetabilă. Gripperul ar trebui să susțină piesa într-un mod care protejează această referință, nu doar într-un mod care să evite scăparea acesteia.
În mod normal, EVST separă proiectul într-o fereastră de referință a piesei și o fereastră de mișcare a robotului. Fereastra de referință definește modul în care piesa turnată ar trebui să sosească, să se așeze, să se fixeze și să plece. Fereastra de mișcare definește modul în care robotul poate prelua, roti, introduce, retrage și recupera fără a perturba acea referință.
| Fereastră | Intrări tipice | Ce trebuie să protejeze celula |
|---|---|---|
| Fereastră de date | Referință de prelucrare, limită de fixare, variație piesă | Plasare repetabilă înainte de începerea tăierii |
| Fereastră de prindere | Suprafață de contact, cursă a maxilarului, centru de greutate, logică anti-cădere | Manevrare stabilă fără a strânge excesiv turnarea brută |
| Fereastra mașinii | Sincronizarea ușii, semnalul mandrinei sau al dispozitivului de fixare, lichidul de răcire, starea așchiilor | Intrarea și ieșirea robotului aliniate cu disponibilitatea mașinii |
| Fereastra de inspecție | Confirmare așezare, confirmare descărcare, respingere rută | Defectele și rateurile sunt detectate înainte de următorul ciclu |
Postura gripperului trebuie să corespundă cu cea turnată reală
Gripperul trebuie selectat după ce echipa înțelege geometria piesei turnate, nu înainte. Un gripper plat și paralel poate părea simplu, dar poate fi nesigur dacă suprafața piesei este rugoasă, conică sau acoperită de reziduuri de prelucrare. Pot fi necesare o fălcă profilată, o placă de susținere, un știft de fixare sau un suport auxiliar pentru a menține piesa stabilă în timpul apropierii și rotației.
Centrul de greutate contează și el. O chiulasă poate fi ușor de ridicat, dar dificil de rotit cu ușurință în apropierea unei mașini CNC. Dacă poziția încheieturii mâinii devine rigidă în apropierea ușii sau a unui dispozitiv de fixare, robotul poate fi nevoit să încetinească, să se oprească sau să parcurgă o traiectorie mai lungă. Acest lucru afectează timpul de lucru și poate transforma o demonstrație reușită într-un blocaj.
Semnalele mașinii fac parte din soluția de încărcare
Încărcarea robotului nu ar trebui să se bazeze pe observarea vizuală sau pe judecata operatorului după fiecare ciclu. Mașina și robotul au nevoie de semnale clare pentru ușa deschisă, dispozitivul de fixare pregătit, prinderea finalizată, prelucrarea finalizată, permisiunea de descărcare și starea de alarmă. Logica de handshaking ar trebui să definească, de asemenea, ce se întâmplă atunci când secvența de semnale este incompletă.
Conform cerințelor de siguranță ale sistemelor robotizate ISO 10218, reducerea riscurilor se aplică întregului sistem robotic, nu doar brațului robotic. Într-o celulă de încărcare prin prelucrare, acest sistem include robotul, dispozitivul de prindere, ușa mașinii, dispozitivul de fixare, protecția, interblocările, recuperarea manuală și accesul pentru întreținere. Un design fiabil al celulei ar trebui să le trateze pe acestea ca pe un singur proces controlat.
| Semnal sau verificare | Cerință practică | De ce contează |
|---|---|---|
| Usa deschisa | Robotul intră numai după o confirmare a stării deschise și sigure | Previne coliziunile și accesul nesigur |
| Gata de fixare | Clema, locatorul sau mandrina sunt confirmate înainte de încărcare | Evită plasarea piesei turnate într-un dispozitiv de fixare indisponibil |
| Parțial așezat | Senzorul, viziunea sau logica de poziționare confirmă plasarea | Reduce prelucrarea înclinată și refacerea lucrărilor |
| Descărcare finalizată | Robotul confirmă îndepărtarea piesei înainte de resetarea ciclului | Previne încărcarea dublă sau blocarea pieselor |
| Recuperare alarmă | Celula definește unde se deplasează robotul și piesa după o defecțiune | Evită presupunerile manuale în timpul opririlor producției |
Condițiile legate de așchii, lichidul de răcire și murdărie ar trebui proiectate în funcție de
Celulele de prelucrare creează așchii, ceață de lichid de răcire, ulei și reziduuri. Aceste condiții afectează dispozitivul de prindere, dispozitivul de fixare, senzorul și camera. Dacă proba de funcționare este efectuată pe un dispozitiv de fixare curat, este posibil să nu reprezinte o tură normală de producție. Conceptul de încărcare ar trebui să includă evacuarea așchiilor, direcția stropirii cu lichid de răcire, curățarea fălcilor și protecția senzorului.
Pentru piesele turnate brute, suprafețele de contact pot varia și ele. O fălcă care prinde bine o serie poate deveni instabilă atunci când bavurile, uleiul sau variațiile pieselor turnate modifică contactul real. Răspunsul practic nu este întotdeauna un dispozitiv de prindere mai complex. Uneori este vorba despre o metodă de pregătire mai clară, o suprafață de referință mai bună sau o simplă etapă de curățare înainte ca piesa să intre în mașină.
Timpul Takt este o buclă închisă, nu un număr al vitezei robotului
Viteza robotului este doar o parte a takt-ului. Ciclul real include sosirea piesei, confirmarea preluării, rotația, sincronizarea ușii mașinii, încărcarea, confirmarea prinderii, prelucrarea, descărcarea, inspecția și manipularea anormală. Dacă o etapă este neclară, takt-ul mediu poate devia chiar și atunci când traiectoria programată a robotului este rapidă.
Echipele de producție ar trebui să se întrebe cum se comportă celula după o perturbare obișnuită. Ce se întâmplă dacă lipsește o piesă turnată? Ce se întâmplă dacă o piesă este înclinată în tavă? Ce se întâmplă dacă dispozitivul de prindere nu atinge presiunea? Ce se întâmplă dacă alarma mașinii apare după ce robotul a preluat deja următorul semifabricat? Aceste întrebări definesc dacă celula este pregătită pentru producție.
| Elementul Takt | Vizualizare demonstrativă rapidă | Vizualizare producție |
|---|---|---|
| Alege | Robotul apucă rapid piesa | Piesa este confirmată înainte ca robotul să părăsească platformele de pregătire. |
| A incarca | Robotul intră ușor în mașină | Verificările ușilor, dispozitivelor de fixare, clemelor și poziționării sunt secvențiate |
| Așteptare mașină | Tratat ca fiind în afara domeniului de aplicare al robotului | Inclus în ritmul celular propriu-zis |
| Descărca | Robotul îndepărtează piesa finită | Piesa finită este frezată, verificată și autorizată |
| Recuperare | Operatorul intervine manual | Calea de eroare este definită înainte de lansare |
Executările de probă ar trebui să includă condiții limită
O singură încercare de curățare nu este suficientă pentru încărcarea robotului chiulasei. Încercarea ar trebui să includă variația minimă și maximă a piesei, reziduurile de suprafață așteptate, diferite poziții de pregătire, starea normală a așchiilor și a lichidului de răcire și cel puțin câteva scenarii anormale. Scopul este de a confirma că procesul robotului, al dispozitivului de prindere, al mașinii și al operatorului se poate recupera fără a schimba planul de bază.
În practică, EVST caută trei rezultate în timpul revizuirii. În primul rând, piesa trebuie să intre în dispozitivul de fixare fără a forța punctul de referință. În al doilea rând, traiectoria robotului trebuie să rămână departe de mașină, gripper și piesă pe parcursul întregului ciclu. În al treilea rând, recuperarea trebuie să fie ușor de înțeles pentru echipa de producție, nu doar pentru programatorul care a construit demonstrația.
Unde se încadrează EVST în proiect
EVST oferă asistență în proiectele de încărcare a chiulasei și a pieselor turnate prin revizuirea împreună a greutății piesei, centrului de greutate, conceptului de prindere, datelor de fixare, amplasării mașinii, limitei de siguranță și a handshaking-ului semnalului. Scopul nu este de a vinde un braț robotic izolat, ci de a face celula de încărcare suficient de repetabilă pentru producția zilnică de prelucrare.
Pentru piesele auto, această abordare este utilă atunci când o fabrică trebuie să stabilizeze încărcarea chiulaselor, a carcaselor, a capacelor sau a pieselor turnate similare în cadrul mai multor operațiuni de prelucrare. EVST poate ajuta la definirea gamei de modele de robot, a structurii dispozitivului de prindere, a accesului la dispozitivele de fixare, a interfeței de control și a procesului de acceptare în funcție de aspectul real al piesei și al mașinii.
| Etapa proiectului | Focusul revizuirii EVST | Rezultat pentru cumpărător |
|---|---|---|
| fezabilitate | Greutatea piesei, referința, ciclul țintă, configurația mașinii | Dacă încărcarea robotului este practică pentru piesa de lucru |
| Concepția conceptului | Accesul robotului, dispozitivul de prindere, accesul la dispozitivele de fixare, limita de siguranță | Un concept de celulă care se potrivește ritmului de prelucrare |
| Alergare de probă | Plasare, descărcare, secvență de semnalizare, recuperare după defecțiune | O fereastră repetabilă înainte de lansarea în producție |
| Predea | Acces pentru întreținere, uzură a fălcilor, curățare, recuperare operator | Un proces pe care instalația îl poate rula după integrare |
FAQ
Care este primul lucru de verificat înainte de automatizarea încărcării chiulasei?
Începeți cu punctul de referință de prelucrare și orientarea piesei primite. Dacă piesa nu poate reveni la un punct de referință stabil, sarcina utilă și viteza robotului nu vor rezolva problema producției.
Este necesară vizibilitatea pentru fiecare celulă de încărcare a chiulasei?
Nu întotdeauna. Vederea este utilă atunci când orientarea piesei variază sau punerea în scenă este slabă. Dacă piesa ajunge într-un dispozitiv de fixare sau tavă controlată, localizarea mecanică și senzorii simpli de confirmare pot fi suficienți.
De ce o celulă trece o încercare, dar eșuează în producție?
Cel mai frecvent motiv este că proba nu include așchii normale, lichid de răcire, variații ale pieselor, recuperare de către operator sau piese de delimitare. Demonstrația demonstrează mișcarea, dar producția are nevoie de o buclă stabilă.
Ce ar trebui inclus în testele de acceptare?
Acceptarea ar trebui să includă confirmarea preluării, așezarea încărcăturii, confirmarea prinderii, confirmarea descărcării, timpul ciclului, returnarea anormală și recuperarea manuală în siguranță în condiții realiste ale mașinii.
Concluzie
Încărcarea robotului chiulasei devine fiabilă atunci când proiectul este conceput în jurul unei bucle închise: localizarea piesei brute, prinderea acesteia fără a perturba datum-ul, sincronizarea cu mașina, confirmarea așezării, descărcarea curată și recuperarea după defecțiuni obișnuite. Tratarea acestor pași ca un singur sistem este ceea ce diferențiază o demonstrație de mișcare de o celulă de încărcare de producție.
EVST planifică soluții de încărcare a roboților în funcție de greutatea piesei de prelucrat, de datele de fixare, de amplasarea mașinii, de designul dispozitivului de prindere, de siguranță și de logica semnalelor, astfel încât echipele de prelucrare auto să poată trece de la mișcarea de probă la producția repetabilă.