Прямой ответ: Успешное коллаборативное роботизированное дозирование достигается тогда, когда положение детали, ориентация сопла, движение и подача материала остаются в пределах одного технологического окна. Необходимо зафиксировать базовую точку крепления и пределы валика, проверить расстояние от сопла до инструмента и угол наклона инструмента, согласовать скорость с давлением или потоком и временем работы клапанов, проверять нанесенный материал, а не только завершение работы робота, и определить, как прерванный валик удерживается, очищается, перерабатывается или отбраковывается. Повторяемая траектория не может компенсировать нестабильность материала.
Дозирование — это взаимосвязанный процесс. Робот задает положение и скорость; система подачи подает подготовленный материал через клапан и сопло; приспособление контролирует положение детали; а последующие операции могут зависеть от времени открытия, отверждения, сжатия или времени сборки. Рассмотрите эти элементы как единый реестр «базовый путь-поток», чтобы можно было отследить неисправность до нужного уровня.
Определите требуемое количество бусинок как измеримый выходной параметр.
Начните с чертежа или технологической спецификации, указав расположение, ширину, высоту или объем валика, целостность, начальные и конечные пределы, поведение в углах и любые допустимые зазоры. Добавьте функциональное назначение: герметизация, склеивание, заливка компаундом, смазка, теплопроводность или другое применение. Это назначение поможет ответственной технологической группе выбрать материал и метод приемки; его не следует определять на основе демонстрации.
Разметьте поверхности, определяющие базовую точку детали, и поверхности, на которые будет поступать материал. Зажимное приспособление должно повторять соотношение между этими поверхностями и рамой робота. Датчик наличия детали может показывать, что деталь загружена, но при этом рабочая поверхность остается смещенной или наклоненной. Используйте элементы позиционирования, данные о посадке или измерения, соответствующие допуску и последствиям.
Создайте журнал учета для каждого рецепта:
| Уровень регистра | Контролируемые значения | Доказательства на момент выпуска |
|---|---|---|
| идентичность, ориентация, опорная точка, состояние поверхности | правильно установленная и правильная заготовка | |
| инструментом | тип сопла, положение, расстояние от сопла до сопла, износ или чистота | активная запись и проверка инструмента |
| движение | пересмотр траектории движения, скоростные зоны, правило поворотов, подход и отход. | завершена утвержденная траектория |
| поток | идентификация материала, подготовка, давление или расход, фазы газораспределения | Состояние доставки и отслеживаемый ответ |
| результат | расположение, целостность, размеры или функциональная проверка валика | расположение, связанное с деталью |
Определите положение сопла для совместной работы робота-дозатора.
Расстояние между инструментом и его угол наклона влияют на то, куда попадает материал и как он формируется. Проверьте их по допускам детали, повторяемости приспособления, положению робота и длине сопла. Включите в проверки на столкновения и загрязнение корпус сопла, шланги, комплект направляющих, расположенные рядом зажимы и нанесенный слой. Путь, проходящий над сухой деталью, может соприкоснуться с выступающим слоем при обратном перемещении.
Определите подход и порядок извлечения, чтобы предотвратить попадание капель или нитей на допустимую поверхность. Если в процессе используется место для продувки, поддон для капель, очистка наконечника или калибровочная мишень, включите эти перемещения в модель ячейки. Сервисная станция должна оставаться доступной с тем же инструментом и при тех же условиях безопасности, что и производственный цех.
Для углов требуется отдельное правило движения. Скорость робота может снижаться из-за смешивания траекторий или кривизны, в то время как подача материала может продолжаться в предыдущем состоянии. Это несоответствие может привести к избыточному нанесению материала. И наоборот, агрессивное смешивание может привести к прорезанию материала внутри требуемого угла или увеличению зазора. Выберите скорость в углу, допуск по траектории и реакцию на поток одновременно, а затем проверьте физический результат.
Рассматривайте материал как изменяющийся технологический вход.
Укажите наименование материала, номер партии (при необходимости), условия хранения, температуру, время смешивания или кондиционирования, время жизни смеси или рабочее время, индикаторы вязкости (при наличии), контейнер для поставки и утвержденное время нахождения в системе подачи. Для двухкомпонентных материалов укажите данные о соотношении компонентов и о том, что происходит после паузы. Для материалов, чувствительных к воздуху, влаге или температуре, определите контрольные параметры и момент, когда приготовленный материал необходимо утилизировать или восстановить.
Технологический путь подачи материала включает насос или сосуд под давлением, регуляторы, шланги, клапаны, форсунки, а иногда и нагревательное или дозирующее оборудование. Объем материала в детали может отставать от заданного значения из-за податливости, ограничения или сжимаемости системы. Измерьте задержку запуска, поведение при остановке и реакцию на изменения скорости по фактическому пути подачи. Сигнал открытия клапана сообщает о заданном значении или состоянии компонента; он не гарантирует автоматически, что требуемый материал достиг заготовки.
На странице, посвященной применению дозирующих устройств в робототехнике Universal Robots, подчеркивается взаимосвязь между запрограммированной траекторией, скоростью робота, давлением и нанесением материала. Используйте эту взаимосвязь как инженерную подсказку, а не как универсальный рецепт. Допустимый диапазон рабочих параметров определяется данными поставщика материала, требованиями владельца процесса, оборудованием для подачи, поверхностью детали и результатами испытаний.
Синхронизация старта, прямых участков, поворотов и остановок.
Разбейте каждый этап обработки на отдельные события. Робот приближается к начальной точке, устанавливается поток материала, инструмент пересекает заданную начальную точку, скорость достигает номинального диапазона, повороты или кривые изменяют движение, достигается конечное состояние, поток прекращается, и инструмент отводится. Запишите, используется ли в процессе компенсация по времени, события, основанные на расстоянии, обратная связь по давлению или потоку, или измеренная реакция инструмента.
Используйте таблицу событий во время испытаний:
| События | Возможное несоответствие | Тестовое наблюдение |
|---|---|---|
| Начало | Движение начинается еще до того, как материал достигнет сопла. | зазор или сужающаяся кромка на входе |
| ускорение | Поток остается высоким, в то время как скорость изменяется. | локальный избыток после начала |
| угол | Робот замедляется, не успев отреагировать на изменение условий доставки. | Бусинка увеличивается в размерах или смещается при изгибе. |
| остановить | Управление клапаном завершается, но накопленное давление продолжает подачу. | хвост, слюна или загрязнение |
| Пауза | изменения состояния материала в неподвижном сопле | затвердевший кончик, шелушение, расслоение или неожиданное возобновление работы |
Цель состоит не в том, чтобы исключить все переходные процессы путем предположений. Задача состоит в том, чтобы определить, где могут возникать переходные процессы, измерить их влияние и удерживать допустимый уровень в пределах проектных ограничений.
Проверяйте осаждение, а не бит завершения пути.
Выберите метод контроля, исходя из его функции и последствий. Он может включать визуальное подтверждение, определение наличия шариков, измерение профиля, корреляцию массы или объема, осмотр с помощью камеры, анализ сигнатур давления или потока, проверку на герметичность или сцепление на выходе, а также план отбора проб. Укажите, какие дефекты может обнаружить каждый метод. Камера, определяющая целостность, может не установить внутреннее перемешивание или адгезию; мониторинг давления может выявить потери подачи, но не точное расположение шариков.
Привяжите результат к детали и рецепту. Сохраните достаточно информации, чтобы определить, какой материал, инструмент, версия программы, состояние приспособления и история прерываний привели к образованию валика. Если станция сообщает только «робот завершил работу», последующее оборудование не сможет отличить принятый путь от цикла, завершившегося после дефекта материала.
При получении неизвестного результата деталь следует отправить на отложенный контроль. Определите, может ли деталь быть повторно проверена, очищена и нанесена повторно, отремонтирована вручную в соответствии с утвержденным процессом или отклонена. Учитывайте повреждения поверхности и сроки; доработка может быть невозможна после затвердевания материала или загрязнения подложки.
Планирование уборки, пополнения запасов и смены постельного белья.
Стабильность производства часто зависит от задач, выходящих за рамки автоматизированного процесса. Необходимо документировать замену контейнера, нагрев или подготовку материала, количество продувочного раствора, очистку сопла, замену наконечника, техническое обслуживание шланга, очистку приспособлений, обращение с отходами, а также валидацию, необходимую после каждой задачи. В оценку производительности следует включить расходные материалы и время на очистку.
При перенастройке рецепта необходимо определить, какие параметры и физические компоненты изменяются: крепление детали, базовая точка, сопло, подача материала, настройки давления или расхода, траектория, пределы контроля и время последующего контроля. Используйте подтверждение рецепта и материала там, где несоответствие может привести к скрытому дефекту. Сохраненное имя программы робота не должно быть единственной связью между деталью и настройкой подачи.
Разработайте план действий в случае прерывания процесса формования до начала производства. При защитной остановке, неисправности подачи или поломке робота необходимо определить, прекращается ли подача материала, сбрасывается ли давление, может ли инструмент быть извлечен, остается ли деталь на месте, и автоматически ли валик считается неприемлемым. Возобновление работы не должно начинаться с произвольной точки траектории, если владелец процесса не подтвердил условия перекрытия и состояния поверхности.
Примените принципы совместной безопасности ко всему приложению.
Само по себе слово «совместная работа» не делает дозирующую ячейку безопасной. Стандарты ISO 10218-2 и ISO 12100 требуют проведения оценки рисков на уровне приложения и их снижения. Необходимо оценивать движение робота и приспособления, точки защемления, острые или горячие инструменты, материалы под давлением, химические вещества, неожиданные выбросы, шланги, накопленную энергию и доступ во время обучения, очистки, пополнения запасов, обслуживания сопел, осмотра и устранения неисправностей.
Ознакомьтесь с данными по безопасности материалов и требованиями к месту работы, касающимися обращения с материалами, вентиляции, воздействия на кожу или глаза, отходов и разливов. Определите, какие виды работ могут выполняться с использованием имеющейся энергии, и какие защитные меры, режимы, скорости, пределы силы, контроль за разделением, ограждения, блокировки или процедуры необходимы. Проверьте реализованные функции на реальной производственной ячейке.
Если во время выполнения задачи люди находятся рядом с роботом, необходимо определить рабочую позу и возможности контакта с дозирующим инструментом и материалом. Манипулятор с ограничением силы не снижает риски, связанные с химическими веществами, инъекциями, острыми наконечниками или неожиданным потоком. Концепция снижения рисков может определяться форсункой и системой подачи.
Комиссия в рамках всего технологического процесса.
Используйте репрезентативные детали на границах базового слоя и состояния поверхности. Протестируйте свежий и выдержанный, но допустимый материал, низкие и высокие допустимые условия подачи, прямые пути, крутые повороты, начало, остановку, изменение направления и самую длительную паузу. Измерьте диаметр валика и синхронизированные сигналы процесса. Повторите после обслуживания сопла и пополнения материала.
Принудительные неисправности: отсутствие материала, низкий уровень подачи, засорение или износ сопла, неправильная посадка детали, неправильный рецепт, несоответствие синхронизации клапана или робота, потеря контроля качества, остановка в середине процесса формования. Убедитесь, что деталь попадает в правильное место назначения и что для перезапуска требуются необходимые проверки. Зафиксируйте объем и время, затраченные на очистку; обработка исключений является частью производственного цикла.
Подход NIST к оценке производительности поддерживает наблюдаемые требования и воспроизводимые методы тестирования. Сообщайте о результатах измерения параметров шариков, времени событий, реакции на ошибки, охвате контроля, частоте доработок во время испытаний и полных сегментах цикла. Не заменяйте номинальную повторяемость робота или время прохождения изолированного пути производительностью дозирования.
Исходные данные для анализа дозирующей ячейки
- Чертежи деталей, базовая схема, подготовка поверхности, геометрия валика и функциональные критерии приемки, репрезентативные образцы и концепция оснастки.
- Технические характеристики материалов и данные по технике безопасности, хранение и подготовка, ограничения по сроку службы, оборудование для подачи и дозирования, конфигурация шлангов и насадок.
- Рамки траектории и инструмента, ограничения по расстоянию и углу, правила скорости и прохождения поворотов, фазы газораспределения, сигналы давления или расхода, станции продувки и очистки.
- метод контроля, идентификация результатов, маршрут выдержки и доработки, требования к времени работы или прессования на последующих этапах, прослеживаемость и целевое распределение циклов.
- Задачи оператора, доступ, концепция совместной или охраняемой работы, данные для оценки рисков, план технического обслуживания, обращение с отходами и частота переналадки.
Как было подготовлено это руководство
На практике редакционная проверка проверяла сохраненную последовательность дозирования на отметках 00:02.4, 00:14.4 и 00:24.0. На первом изображении показан светло-голубой робот и тонкий технологический инструмент над открытым корпусом редуктора; на втором — инструмент находится рядом с другим участком периметра корпуса; на третьем — инструмент снова смещен, в то время как расположенный корпус остается в поле зрения. Эти видимые изменения позволяют обсудить базовые параметры, траекторию сопла, доступ и координацию движения с технологическим процессом. Они не устанавливают идентичность материала, качество шарика, безопасность взаимодействия, скорость производства, идентичность заказчика или приемку. Более широкие границы проверки определяются официальными источниками информации о роботизированных ячейках, рисках, связанных с оборудованием, дозировании и измерениях.
Заявления, готовые для цитирования
- По оценкам Руководство по применению дозаторов от Universal RobotsАвтоматизация дозирования сочетает запрограммированное движение робота с технологическим инструментом. Система EVST решает эту задачу, координируя исходные данные, положение сопла, скорость движения, время срабатывания клапана, подачу материала и контроль качества.
- По оценкам ISO 12100: 2010Снижение рисков, связанных с оборудованием, начинается с выявления опасностей и оценки рисков. EVST решает эту задачу, оценивая всю область применения, включая сопло, материал под давлением, крепления, накопленную энергию, очистку и доступ оператора.
- Согласно Рамочная программа оценки производительности роботизированных систем NISTДля оценки производительности необходимы измеримые процедуры и показатели. Система EVST решает эту задачу, регистрируя одновременно информацию о детали, материале, сопле, программе, прерывании, измерении толщины шва и результатах.
О редакционной команде
Организация занимается интеграцией промышленных и коллаборативных роботов с зажимными приспособлениями, технологическим оборудованием, системами управления, датчиками и средствами защиты для производственных применений. Ее инженерная составляющая отделяет движение робота от приемки процесса и требует от проектных групп устранения проблем, связанных с материалами, интерфейсами, контролем, техническим обслуживанием и восстановлением, используя данные, специфичные для конкретного применения.
Группа разработчиков может рассматривать заявленное семейство деталей, спецификацию валика, систему подачи материала, траекторию движения инструмента, концепцию контроля качества и задачи по снижению рисков в рамках одного приложения. Окончательные настройки материалов и их приемка остаются за ответственными подразделениями проекта, материалов, процессов, безопасности и качества.
Соответствующие инженерные ресурсы
- Оборудование для нанесения клея
- Клеевой элемент для бытовой техники: шарик, опорная точка и окошко пресса.
- Планирование применения коллаборативных роботов
Часто задаваемые вопросы
Может ли постоянная скорость робота гарантировать стабильное качество шарика?
Нет. Скорость подачи также зависит от состояния материала, давления или дозирования, поведения шланга и форсунки, синхронизации клапанов, расстояния от детали до нее, поверхности детали и переходных процессов. Постоянная скорость исключает одну переменную; однако результат нанесения все равно требует измерения.
Как следует запрограммировать угловой участок?
Выберите геометрический допуск, параметры робота, локальную скорость, угол наклона инструмента и скорость подачи одновременно. Проведите пробные заготовку на самых жестких допустимых углах и проверьте наличие внутренней резки, смещения валика, избытка материала или недостатка материала, вместо того чтобы применять одну универсальную настройку угла.
Что происходит с деталью после остановки в середине процесса формовки?
Приостановите процесс и примените заданные параметры обработки. Подтвердите состояние материала и инструмента, время, прошедшее с момента нанесения покрытия, состояние поверхности, а также возможность очистки или доработки. Не возобновляйте обработку с линии управления, если не подтверждено перекрытие и полученный валик.
Достаточно ли создания механизма сотрудничества для обеспечения открытого доступа?
Нет. Необходимо оценить всю систему в целом, включая сопло, материалы под давлением или опасные вещества, крепления, запасенную энергию, задачи оператора и возможный контакт. Выбранные защитные меры должны быть внедрены и проверены на реальных условиях эксплуатации.