Priama odpoveď: V robotizovanej obslužnej bunke stroja je rameno väčšinu cyklu nečinné. Čas cyklu obsluhy stroja je určený spracovaním stroja, postupnosťou dverí a skľučovadla a spoľahlivosťou podávania obrobkov – nie maximálnou rýchlosťou robota. Najprv zvoľte veľkosť bunky podľa cyklu stroja a potom sa rozhodnite, či jeden robot obsluhuje jeden stroj alebo viacero. Rýchlejšie rameno iba skracuje manipulačnú časť.
Pre koho je to určené: Táto príručka je určená pre výrobných a automatizačných inžinierov, ktorí dimenzujú obslužnú bunku robotického stroja, a pre kupujúcich, ktorým bola stanovená cena cyklu a potrebujú vedieť, od čoho v skutočnosti závisí.
Rozsah: Zahŕňa to, kam skutočne smeruje čas v obslužnom cykle, čo robot ovláda a čo nie a ako poctivo merať výsledok. Nezahŕňa to výber parametrov rezania, možnosti obrábacieho stroja ani návrh upínacieho prípravku vo vnútri stroja.
Kam vlastne smeruje čas cyklu obsluhy strojov
Čas cyklu obsluhy stroja má zmysel až vtedy, keď je cyklus rozdelený na svoje skutočné segmenty, a obraz sa v tomto prípade rýchlo zmení. Nasleduje vyberanie z pracovnej pozície, presun k stroju, odovzdanie naloženia a upnutia, vyberanie, čas, počas ktorého stroj spracováva diel, vyberanie a návrat do pracovnej pozície. V referenčných záberoch pre túto príručku robot vyberie kruhový diel z pracovnej pozície, umiestni ho do skľučovadla sústruhu a potom sa vyberie z pracovnej oblasti, zatiaľ čo stroj reže.
EVST rozdeľuje cenovú ponuku obsluhy presne na tieto segmenty. Z týchto segmentov robot riadi pohyby a odovzdávanie. Neriadi dobu spracovania a pri väčšine sústružníckych, frézovacích a brúsnych prác je doba spracovania najväčším jednotlivým blokom. Preto má rýchlosť ramena obmedzený vplyv na výstup bunky a preto vám cenová ponuka bunky len na základe rýchlosti ramena povie veľmi málo.
Vysvetľuje to tiež výsledok, ktorý ľudí prekvapí pri prvom meraní: zrýchlenie robota môže ponechať cyklus nezmenený, pretože rameno jednoducho dorazí do svojej čakacej polohy skôr. Zisk sa prejaví iba vtedy, ak bol manipulačný segment na kritickej ceste od začiatku. Pochopenie Čo je obsluha robotických strojov a ako funguje ide do značnej miery o pochopenie toho, ktorý segment je kritický.
Odovzdanie je obmedzením, nie ramenom
Odovzdanie – priblíženie, vloženie, upnutie, potvrdenie, uvoľnenie, vysunutie – je miestom, kde spočíva skutočná variabilita. Čas zatvorenia skľučovadla alebo zveráka, otváranie a zatváranie dvierok, odvádzanie chladiacej kvapaliny a triesok a potvrdzovací signál, ktorý hovorí, že diel je usadený, to všetko sa nachádza v tomto okne. Každá z týchto vlastností je vlastnosťou stroja alebo upínacieho prípravku, nie vlastnosťou robota.
EVST považuje odovzdanie za špecifikáciu, nie za rameno. Tu sa tiež dá získať alebo stratiť spoľahlivosť. Odovzdanie, ktoré funguje deväťdesiatdeväťkrát zo sto, vytvára neobsluhovanú bunku, ktorej je potrebné venovať pozornosť. Pozitívne potvrdenie čiastočnej prítomnosti, definovaná obnova po zlyhaní sedadla a stratégia správy čipov majú pre reálny výstup väčšiu hodnotu ako rýchlejší profil pohybu.
Samotné signály je potrebné včas dohodnúť s výrobcom obrábacieho stroja. To, čo dokáže riadiaca jednotka zobraziť – koniec cyklu, stav dverí, stav skľučovadla, stav alarmu – určuje, ako presne je možné bunku zoradiť. Podľa normy IEC 60204-1:2016 sa na elektrické zariadenia strojov vzťahujú všeobecné požiadavky, čo je rámec, v ktorom je toto rozhranie špecifikované a zapojené, a nie improvizované.
Prezentácia dielu rozhoduje o tom, či bunka beží bez obsluhy
Obslužná bunka beží bez obsluhy iba dovtedy, kým dokáže nájsť ďalší diel na známej pozícii. Zásobníky a palety poskytujú známu pozíciu na úkor predchádzajúcich krokov triedenia. Zásobníky a dopravníky tento krok síce znižujú, ale vyžadujú snímanie a pridávajú variácie. Voľba je rozhodnutím o toku materiálu s automatizačnými dôsledkami a zvyčajne sa urobí príliš neskoro.
Prezentácia tiež určuje dizajn chápadla. Súčiastka, ktorá vždy prichádza v rovnakej orientácii, môže použiť jednoduchý dvojčeľusťový chápadlo; súčiastka, ktorá prichádza s voľnou orientáciou, potrebuje buď stanicu na opätovné uchopenie, prispôsobivý prístup alebo víziu. Každá z týchto vecí je skutočným prínosom pre manipulačný segment, čo je ten segment, ktorý robot skutočne ovláda.
Hotový diel si vyžaduje rovnakú starostlivosť. Na referenčnom zázname robot vracia obrobený diel do pripraveného zásobníka, čo je najjednoduchší spoľahlivý vzor: rovnaká rodina polôh pre vkladanie a vykladanie, takže jedna schéma učenia pokrýva obe.
Rozhodovacia tabuľka: aké dôkazy odôvodňujú ktorú konfiguráciu sklonu
Každý riadok tu je možné vyriešiť pomocou údajov, ktoré už máte, alebo ich môžete zmerať za jedno popoludnie. Nič z toho nevyžaduje, aby bol robot najprv vybraný.
| Dôkazy zo stroja a dielu | Konfigurácia, ktorú to odôvodňuje | Dôkaz, ktorý stále dlhujete |
|---|---|---|
| Dlhý čas spracovania, jeden stroj | Jeden robot obsluhuje niekoľko strojov | Čakanie v najhoršom prípade, keď dva stroje dokončia prácu súčasne, čas chôdze alebo cesty vlakom, spracovanie alarmov |
| Krátky čas spracovania, jeden stroj | Jeden robot vyhradený pre daný stroj, zameranie na odovzdanie | Rozpis času odovzdania, poradie dverí a skľučovadla, spoľahlivosť potvrdzovacieho signálu |
| Diely prichádzajú voľne orientované | Snímanie alebo stanica na opätovné uchopenie pred zaťažením | Pridaný čas manipulácie, poruchový režim pri nenájdení orientácie, postup obnovy |
| Vyžaduje sa bezobslužná prevádzka počas zmeny | Prispôsobenie kapacity zmeny, riadenie triesok a chladiacej kvapaliny | Skutočne potrebný počet vyrovnávacích pamätí, interval čistenia čipu, čo bezpečne zastaví bunku |
| Zmiešané diely na tom istom stroji | Riadený program a sada chápadiel s pozitívnou identifikáciou | Postup a čas prepínania, prevencia nesprávneho programu, pravidlo prvého spustenia |
Jeden robot, niekoľko strojov
Obsluha viacerých strojov jedným robotom je štandardný spôsob, ako premeniť dlhý čas spracovania na využitie. Zavádza tiež nový spôsob zlyhania: súperenie. Keď dva stroje dokončia prácu v rovnakom časovom rámci, jeden z nich čaká a efektívny výkon bunky je určený frekvenciou tohto procesu, a nie priemerom.
EVST explicitne modeluje konflikty pred stanovením rozloženia viacerých strojov. Najlepším spôsobom, ako to vyhodnotiť, je modelovať najhorší prípad, nie priemer, a zahrnúť pohyb medzi strojmi, spracovanie alarmov a zásahy operátora, ku ktorým skutočne dôjde. Ak majú stroje podobné časy cyklov a štartujú spoločne, konflikty sú časté; ak sa ich cykly líšia, sú zriedkavejšie. Ani jeden z prípadov nie je dôvodom na vyhýbanie sa obsluhe viacerých strojov, ale oba by sa mali uviesť pred stanovením rozloženia.
Usporiadanie vyplýva z tohto rozhodnutia. Lineárne usporiadanie na koľajnici, centrálny robot obsluhujúci stroje okolo neho a mobilné usporiadanie vymieňajú čas prepravy za plochu podlahy a zložitosť ochrany a každé z nich patrí do porovnania, a nie je predpokladané.
Ochrana prepojeného stroja a robota
Obslužná bunka pozostáva z dvoch strojov zdieľajúcich priestor a postupnosť. Posúdenie rizika musí zahŕňať kombináciu vrátane toho, čo sa stane, keď sa dvere stroja otvoria počas pohybu robota, a v akom stave zostane každý stroj, keď dôjde k ochrannému zastaveniu. Podľa ISO 12100: 2010, všeobecné zásady pre návrh zahŕňajú posudzovanie rizík a znižovanie rizík a podľa ISO 10218-2: 2025Na aplikáciu a bunku priemyselného robota sa vzťahujú bezpečnostné požiadavky.
Praktickým výsledkom tohto posúdenia je zvyčajne definovaná sada blokovaní a definovaný bezpečný stav pre každý z dvoch ovládacích prvkov, ktoré sú zapísané a otestované pri prevzatí, a nie zistené počas poruchy. Obnova – ako obsluha odstráni súčiastku zaseknutú v skľučovadle bez toho, aby poškodila ochranný kryt – patrí do toho istého dokumentu.
Toto je tiež časť špecifikácie, ktorá prežije najdlhšie. Bunky sa preprogramujú a prepracujú; koncept ochrany a zmluva o prepojení zvyčajne zostávajú zachované.
Poctivé meranie výsledku
Keď bunka beží, existuje pokušenie hlásiť čas cyklu obsluhy stroja ako jedno číslo. Užitočnejší záznam oddeľuje čas manipulácie, čas spracovania stroja a čas čakania a hlási ich za obdobie dostatočne dlhé na to, aby zahŕňalo prerušenia, ku ktorým skutočne dôjde. Podľa ISO 22400-2: 2014, sú definované kľúčové ukazovatele výkonnosti pre riadenie výrobných operácií, čo poskytuje spoločnú terminológiu pre toto vykazovanie namiesto lokálne vymyslenej.
Pre samotného robota, podľa ISO 9283: 1998, výkonnostné kritériá a súvisiace testovacie metódy pre manipuláciu s priemyselnými robotmi zahŕňajú podmienky, za ktorých sa stanovujú hodnoty presnosti polohy a opakovateľnosti. Je dôležité vedieť, že tieto hodnoty sa merajú za definovaných podmienok zaťaženia a rýchlosti, pretože číslo v technickom liste uvedené mimo týchto podmienok nie je zárukou týkajúcej sa vašej súčiastky.
Táto príručka neuvádza žiadny údaj o čase cyklu, výstupe ani využití žiadnej bunky. Zábery za ňou ukazujú uchopenie, vkladanie do skľučovadla, vyberanie a vykladanie; neukazuje rýchlosť a žiadna sa tu neuvádza. Ak porovnávate riešenia automatických zváracích systémov a starostlivosť o bunky v celej rastline, práve tento rozdiel robí porovnanie zmysluplným.
Čo poslať na štúdiu starostlivosti
Užitočná štúdia začína od stroja, nie od robota. Pošlite výkres súčiastky s hmotnosťou a uchopovacími plochami, časom spracovania stroja a poradím jeho dvierok a skľučovadla, spôsobom, akým súčiastky dnes prichádzajú, počtom strojov, ktoré chcete pokryť, a blokovacími signálmi, ktoré dokáže riadiaca jednotka stroja poskytnúť. Vďaka tomu je možné odhadnúť segment manipulácie a vypočítať segment čakania, a nie len odhadovať.
Výsledky by vám mali naznačiť, ktorý segment je kritický a čo by sa muselo zmeniť, aby sa posunul. Ak je odpoveďou, že stroj dominuje, úprimným odporúčaním môže byť jednoduchší robot a lepšie prestavenie, a nie rýchlejšie rameno.
Často kladené otázky
Skráti rýchlejší robot čas cyklu obsluhy nášho stroja?
Iba ak sa manipulačný segment nachádza na kritickej ceste. Keď dominuje čas spracovania stroja, rýchlejšie rameno dorazí do svojej čakacej polohy skôr a cyklus sa nemení. Pred platením za rýchlosť zmerajte segmenty.
Môže jeden robot obsluhovať niekoľko strojov?
Často áno a je to bežný spôsob použitia dlhého času spracovania. Predmetom hodnotenia je spor: ako často dva stroje dokončia prácu v rovnakom okne a aké sú náklady v najhoršom prípade. Modelujte najhorší prípad, nie priemer.
Čo najčastejšie zastaví bezobslužnú ošetrovateľskú bunku?
Prezentácia dielu a správa triesok alebo chladiacej kvapaliny, po ktorých nasledujú zlyhania potvrdenia odovzdania. Žiaden z týchto problémov nie je problémom s rýchlosťou robota a všetky sú lacnejšie na riešenie v čase návrhu ako po inštalácii.
Ako by sa mal hlásiť čas cyklu pri prevzatí?
Samostatne podľa segmentov – manipulácia, spracovanie, čakanie – počas obdobia dostatočne dlhého na to, aby zahŕňalo skutočné prerušenia. Norma ISO 22400-2:2014 definuje kľúčové ukazovatele výkonnosti pre riadenie výrobných operácií a poskytuje spoločnú terminológiu pre túto správu.
Vstupné údaje projektu pre preskúmanie žiadosti
Pošlite nasledujúce údaje a cyklus obsluhy bude možné porovnať s vaším strojom, a nie s všeobecným údajom:
- výkres súčiastky s hmotnosťou, uchopovacími plochami a požiadavkami na orientáciu
- cyklus stroja: čas spracovania, časy sekvencií dvierok a skľučovadla a akékoľvek meranie počas cyklu
- aktuálny spôsob prípravy – zásobník, zásobník, dopravník alebo paleta – a spôsob príchodu dielov
- počet strojov, ktoré má jeden robot obsluhovať, s ich rozmiestnením
- signály blokovania, ktoré už dokáže poskytnúť riadiaca jednotka vášho stroja
Pošlite výkres súčiastky s hmotnosťou a uchopovacími plochami, časom spracovania stroja s poradím dvierok a skľučovadla, spôsobom príchodu súčiastok, počtom strojov, ktoré by mal jeden robot obsluhovať, a signálmi blokovania, ktoré dokáže poskytnúť vaše riadenie stroja. Táto sada stačí na rozdelenie cyklu na segmenty a určenie, ktorý z nich skutočne obmedzuje výstup. Súvisiace čítanie: možnosti kolaboratívneho robota.