Robotla Parlatma — Tek İşlem, Üç Ürün: Tencere, Tabak, Otomobil Parçaları

İçindekiler

By Chen leiKıdemli Uygulama Mühendisi EVST Yüzey İşleme Ekibi · • EVST robotik entegrasyon mühendisliği tarafından incelendi

Parlatma, atölye zemininde kimsenin istemediği kirli, gürültülü, bilekleri yoran bir iştir ve her atölyenin yaralanma kayıtlarında en üst sıralarda yer alır. Robot parlatma artık ölçeklenebilir hale geldi çünkü zor olan kısım iş parçası değil; görüş, kuvvet kontrolü ve aşındırıcı sarf malzemelerinin birleşimidir. Bu üçü sağlam olduğunda, vakum kabından çelik plakaya veya fren diskine geçiş, yeniden tasarım değil, bir parametre paketi haline gelir. Bu kılavuz, ölçeklenebilir olduğu üç ürün grubunu, tipik 2-3 kat aşındırıcı bant ömrü kazanımını ve henüz uymadığı alanları ele almaktadır.

Anahtar teslim paketler

  • Parlatma işleminin en zor kısmı şudur: görüş + kuvvet kontrolü + aşındırıcı sarf malzemeleri — parçanın şekli değil. Parçayı değiştirin, tarifi değiştirin; hücre aynı kalır.
  • Önce pişirme gereçleri tartıldı. — Vakumlu termos bardaklar, kapaklar ve tencere gövdeleri, sevkiyata hazır hale gelene kadar çok kollu paralel parlatma işleminden geçirilir.
  • Plakalar tek hücreli ince parlatma işlemi yapar. — görüş merkezi bulur, esnek yüzer başlık kenarı tarar, Aşındırıcı bantlar 2-3 kat daha uzun süre dayanır. manuel cilalamadan daha iyi.
  • Otomobil parçaları en zorlu vakadır. — Fren diskleri, göbekler, şanzıman gövdeleri, görüş yönlendirmeli bir robot aracılığıyla tek bir istasyonda katlanarak parlatılıyor ve yüklenip boşaltılıyor.
  • Kobot parlatma sistemi 10 kg'ın altındaki orta hassasiyetli parçalar için uygundur; ağır dökümler ise kuvvet kontrollü iş mili bulunan endüstriyel altı eksenli sistemlerde kalır.

Bu makale, tencere, ev aletleri tabakları veya otomotiv parçaları üzerinde robotik parlatmayı değerlendiren tesis sahipleri, üretim müdürleri ve proses mühendisleri içindir. Proses mantığını ve üç ürün kümesini kapsar; projeye özel boyutlandırılan mil/kayış SKU seçimini kapsamaz.

Görsel yönlendirmeli robotik parlatma — tutucu üzerinde bulunan görsel sensör ile iş parçasına yaklaşan hareketli kafa.

Parlatma işleminin standartlaşmaya direnmesinin nedenleri

Her iş parçasının farklı bir yüzey profili, sertliği ve son işlem gereksinimi vardır. Parlatma tezgahına yerleştirilen basit bir endüstriyel robot, başlığı programlanmış XYZ konumunda tutar, ancak aşındırıcı eşit olmayan bir şekilde keser: çok sert olursa oyuk açarsınız, çok yumuşak olursa kesmezsiniz. Manuel parlatmanın püf noktası, operatörün iş parçasının nasıl hissettirdiğine bağlı olarak bilek basıncını sürekli olarak ayarlamasıdır ve sabit XYZ'li bir robotun taklit edemeyeceği şey de tam olarak budur.

Çözüm daha hızlı robotlar değil. Çözüm şudur: üç döngüyü kapatmak Bu ikisi birlikte, yetenekli bir operatörün bileğinin düşünmeden yaptığı harekete yaklaşık olarak karşılık gelir.

Gerçek bir parlatma hücresini oluşturan üç halka

Çeşitli sektörlerde ölçeklenebilen bir robotik parlatma istasyonu, üç bağımsız döngüyü tamamlar:

  1. Vizyon Temas öncesinde iş parçasının konumunu ve yönünü belirler. Yüzey eğriliği, parçadan parçaya döküm toleransına bağlı olarak değişir; görüş adımı, planlanan yolu her döngüde uyarlar.
  2. Kuvvet kontrolü (Uyumlu şamandıra başlığı), aşındırıcı madde altında yüzey profili değiştikçe hedef temas basıncını korur. Şamandıra, sert temasta büzülür ve hafif temasta genişleyerek basıncı sabit tutar.
  3. Otomatik besleme Operatör müdahalesi olmadan hattın takt hızına uyum sağlar; gelen parçalar bir konveyör veya fikstür üzerinde gelir, giden parçalar ise başka bir konveyör veya fikstür üzerinde çıkar. Otomatik besleme olmasa bile, parlatma istasyonu, robot parlatma işlemini yapıyor olsa bile, yine de insanlı bir istasyondur.

Üçünü de üst üste koyarsanız gerçek bir parlatma robotuna sahip olursunuz. Herhangi birini atlarsanız kırılgan bir demo robotunuz olur.

Pişirme gereçleri ilk olarak ölçeklendirildi.

Vakumlu bardaklar, su şişeleri, tencere kapakları ve tencere gövdeleri, üç nedenden dolayı, büyük ölçekte robotik parlatma işleminin uygulandığı ilk ürün grubu oldu:

  • Geometri affedicidir. — Yuvarlak kavisli yüzeyler, şamandıra başlığının kolayca hareket etmesini sağlar ve aşındırıcı temas yüzeyi dönüş boyunca tutarlı kalır.
  • Yüzey özellikleri tüketiciler tarafından görülebilir. — Dış yüzey cilası satın alma kararını etkiler, bu nedenle tutarlı yüzey kalitesine yapılan yatırımın geri dönüşü doğrudan olur.
  • Çok kollu paralel yerleşim varsayılan ayardır. — Bir istasyonda gelen parçalar üzerinde paralel olarak çalışan 4-6 kol bulunur, bu da işlem hacminin doğrusal olarak artmasına neden olur.

Tipik bir pişirme kabı parlatma istasyonu, vakumlu kupa gövdelerini parça başına 8-12 saniyede işler; 4 kol paralel olarak çalışır ve hat hızı, sonraki paketleme hızıyla eşleşir. Parlatma işlemi, manuel rötuş gerektirmeden doğrudan sevkiyata hazır hale gelir.

Plakalar tek hücreli ince parlatma işlemi yapar — kayış ömrünün 2-3 katı

Seramik ve paslanmaz çelik yemek tabakları farklı bir yerleşim düzenine sahiptir: tek bir robot, tek bir hassas parlatma başlığı, her seferinde tek bir iş parçası.Görüş açısı plakanın merkezini bulurken, şamandıra başlığı da tek bir dairesel hareketle kenarı tarar.

Buradaki en önemli kazanç şu: Aşındırıcı bant ömrü — manuel parlatmaya göre 2 ila 3 kat daha uzun.Manuel operatör her vuruşta tutarsız basınç uygulayarak kayışın erken aşınmasına neden olur. Şamandıra başlığı basıncı sabit tuttuğu için kayış, tüm kullanım ömrü boyunca tasarım hızında kesim yapar.

İkincil kazanç şudur: tutarlılık hissiSeramik plakalarla ilgili müşteri geri bildirimlerinde, basınç değişiminin "bir tarafının pürüzlü hissettirmesi" şeklinde bir sorun yarattığı belirtiliyor; bu sorun, kuvvet kontrolü otomatik hale getirildiğinde ortadan kayboluyor.

Otomobil parçaları en zor vakadır, ancak iki istasyonu tek bir istasyonda birleştirin.

Fren diskleri, tekerlek göbekleri, şanzıman gövdeleri - bunlar ağır, hızlı döngülü parçalardır ve parlatma istasyonu geleneksel olarak yükleme/boşaltma istasyonunun aşağısında yer alır. Her iki istasyon da personel gerektirir ve her ikisi de parçaya temas eder.

Görsel yönlendirmeli bir parlatma robotu şunları yapabilir: katlama cilası + tek bir istasyona yükleme/boşaltmaRobot, parlatma başlığını tutan aynı kolla parçayı konveyörden alır, parlatma aparatına taşır, parlatma işlemini gerçekleştirir ve ardından bitmiş parçayı çıkış konveyörüne yerleştirir. İki direk birleşerek tek bir robot hücresi oluşturur.

Tek bir parlatma istasyonunda üç ürün birden: vakum kabı, çelik levha, fren diski, aynı kol ve şamandıra başlığı.

Tasarruflar katlanarak artar:

  • Her hatta bir görevli daha az.
  • Parçaların düşmesi veya yanlış yerleştirilmesi gibi sorunların yaşanmadığı bir teslimat süreci daha ortadan kalkıyor.
  • Parlatma ve yükleme arasındaki döngü süresi farkı bir kademe azaldı.

Birden fazla vardiyanın çalıştığı bir otomobil yedek parça üretim hattı için, fark genellikle üç vardiya boyunca vardiya başına 1.5-2 personel kadardır; bu da sadece işçilik maliyetiyle 12 ay içinde kendini amorti eder.

Robotik parlatmanın henüz uygun olmadığı yerlerde

Çerçeve evrensel değildir. Üç durum manuel olarak veya özel makinelerde kalır:

  • Ayna yüzeyli optik bileşenler — Cam veya optik yüzeylerde mikron altı hassasiyette yüzey işlemesi için robotik parlatma değil, hassas taşlama makinelerine ihtiyaç duyulmaktadır.
  • ~50 kg'ın üzerindeki ağır dökümler — İş parçasının ağırlığı tipik bir kobotun taşıma kapasitesini aşıyor; bu nedenle, özel kuvvet kontrollü iş mili bulunan endüstriyel altı eksenli sisteme geçiliyor.
  • Tek parça el yapımı ürünler — Parça başına programlama süresi parçanın değerini aşıyor, manuel işlem daha ucuz kalıyor.

EVST'nin uygulama iyileştirmelerini nasıl kapsadığı

Fiyat teklifi vermeden önce üç şeyi değerlendiriyoruz: iş parçası geometrisi (kavisli/düz/karmaşık), yüzey özellikleri (fonksiyonel/kozmetik/güvenlik) ve hat çevrim süresi (çevrim süresi + geçiş sıklığı). Pişirme kapları hatları genellikle çok kollu paralel işleme, tabak hatları tek hücreli hassas işleme ve otomobil parçaları ise görüş yönlendirmeli kesme ve parlatma işleme ile eşleşir; ancak varyasyonlar ortaya çıkar ve doğru yerleşim planı, sermaye harcamalarında %30-40 oranında bir fark yaratır.

Çoklu ürün hatları için, her ürün sınıfını bağımsız olarak puanlandırıyoruz ve hattın ortalama tahrik düzenini kullanmasına izin veriyoruz. Daha sonra tabak SKU'su ekleyen bir tencere takımı hattı, tabak SKU'su aynı şamandıra başlığını paylaşıyorsa, genellikle çok kollu paralel yerleşimle yine de kazanır; yerleşim düzenini değiştirmek ancak hacmin üçte birinden fazlası ürün sınıfını aştığında fayda sağlar.

SSS

Robotla parlatma işleminde aşındırıcı bandın ömrü neden 2-3 kat uzar? Kayış aşınması, temas basıncı × temas süresinin bir fonksiyonudur. Manuel parlatma, tek bir hareket boyunca basıncı ±%50 oranında değiştirir; basınç artışlarının olduğu her yerde kayış (iş parçası artıklarıyla ısı yüklü) cilalanır ve cilalanmış bölgeler kesmeyi durdurur. Yüzer başlıklı bir sistem, basıncı ±%5 içinde tutar, bu nedenle kayış tüm kullanım ömrü boyunca tasarım hızında kesim yapar; kullanım ömrü yaklaşık olarak iki katına çıkar ve sertleştirilmiş iş parçalarında üç katına çıkabilir.

Aynı pil hem tencere hem de otomobil parçalarını işleyebilir mi? Genellikle hayır — aşındırıcı başlık, fikstür ve görüş parametreleri yeterince farklı olduğundan, hücreyi bir küme için tasarlarsınız. Ancak kontrol mantığı Tamamen aynıdır ve yazılım/tarifler sıfırdan yeniden yazılmaya gerek kalmadan hücreler arasında aktarılır.

Robotla yapılan cilalama, manuel rötuşu atlamaya yetecek kadar iyi mi? Evet, tencere ve tabak takımları için cila, sevkiyat kalitesine kadar uygulanıyor. Güvenlik açısından kritik yüzeylere sahip otomobil parçaları (örneğin fren diski rotor yüzeyi) için son kontrol hala yapılıyor, ancak yeniden işleme oranları düşük tek haneli yüzdelerde ve görüntüleme modelleri geliştikçe düşüş eğiliminde.

Şamandıra başlığı, tencere kapakları gibi karmaşık kavisli yüzeyleri işleyebiliyor mu? Evet, sığ eğriler için (eğrilik yarıçapı ≥3× şamandıra başlığının çalışma yarıçapı). Keskin iç köşeler ve girintili yüzeyler sert kalır; bu durumlarda beş eksenli bir parlatma yolu veya daha küçük, özel bir alet yardımcı olur.

Parlatma tozu ve işçi güvenliği ne olacak peki? Parlatma tozu, en sık belirtilen yaralanma nedenidir ve bu işlemde robot kullanımını gerektiren en güçlü sebeplerden biridir. Robot parlatma istasyonları genellikle aşağı doğru hava akımıyla çalışan kapalı alanlardır; operatörler gelen parçaları ayrı bir istasyonda temiz havada yeniden yüklerler.

Bunu bitkinize getirmek

Robotla parlatma artık bir araştırma gösterisi değil; tencere ve tava üretim hatlarında, giderek artan bir şekilde tabak ve ev aletleri üretim hatlarında ve şimdi de otomotiv bileşenlerinin son işleminde standart bir süreç haline geldi. Zor kısım, üç döngüyü (görüş, kuvvet kontrolü, otomatik besleme) temiz bir şekilde kapatmaktır. Bunlar kapatıldıktan sonra, hücre, yeniden tasarımlar yerine parametre değişiklikleriyle ürün sınıfları arasında taşınabilir. Kılavuzlarımıza bakın. görüş yönlendirmeli toplama, uyumlu kuvvet kontrolü hem de aşındırıcı bant yönetimiYa da istasyonunuzdaki üç döngüyü incelemek için EVST ile görüşün.


Yazar hakkında - Chen lei Kıdemli Uygulama Mühendisi olarak görev yapmaktadır. EVST Yüzey İşleme EkibiPişirme kapları (vakum bardakları, tencere gövdeleri), ev aletleri (tabaklar, seramik sır) ve otomotiv parçaları (fren diskleri, tekerlek göbekleri) genelinde robot parlatma hücrelerinin kurulumunda 8 yılı aşkın deneyime sahip. Yeni müşteri projeleri için proses düzeni, aşındırıcı sarf malzemeleri ve görüş sensörleri konusunda planlama yapıyor. Teknik doğruluğu EVST robotik entegrasyon mühendisliği tarafından incelenmiştir; performans rakamları tipik olarak ulaşılabilir aralıklardır, garanti değildir ve projeye göre boyutlandırılmıştır. Düzeltmeler ve güncellemeler: Son Güncelleme tarihine bakınız.

Mükemmel! Paylaş:

EVST logosu
Gizlilik Genel Bakış

Bu web sitesi, size mümkün olan en iyi kullanıcı deneyimini sunabilmemiz için çerezler kullanmaktadır. Çerez bilgileri tarayıcınızda saklanır ve web sitemize geri döndüğünüzde sizi tanımak ve ekibimizin en ilginç ve yararlı bulduğunuz web sitesinin hangi bölümlerini anladığına yardımcı olmak gibi işlevleri yerine getirir.