Пряма відповідь: У комірці обслуговування робота-машини маніпулятор не працює протягом більшої частини циклу. Час циклу обслуговування машини визначається обробкою машини, послідовністю дверей і патрона, а також тим, наскільки надійно подаються деталі, а не максимальною швидкістю робота. Спочатку визначте розмір комірки на основі машинного циклу, а потім вирішіть, чи один робот обслуговує одну машину чи кілька. Швидший маніпулятор лише скорочує частину обробки.
Для кого це: Цей посібник написаний для інженерів з виробництва та автоматизації, які визначають розміри обслуговуючої камери роботизованого верстату, а також для покупців, яким було запропоновано час циклу та які хочуть знати, від чого він насправді залежить.
Сфера застосування: У ньому розглядається, куди насправді витрачається час у циклі обслуговування, що контролює робот, а що ні, і як чесно вимірювати результат. У ньому не розглядається вибір параметрів різання, можливості верстата або конструкція пристосування всередині верстата.
Куди насправді витрачається час циклу обслуговування машин
Тривалість циклу обслуговування верстатів має сенс лише тоді, коли цикл розбитий на свої реальні сегменти, і картина швидко змінюється, коли це так. Є вибір з проміжного положення, переміщення до верстата, передача завантаження та затискача, відведення, період, протягом якого верстат обробляє деталь, розвантаження та повернення до проміжного положення. У довідковому відео для цього посібника робот забирає кільцеву деталь з проміжного лотка, поміщає її в токарний патрон, а потім відводить її з робочої зони, поки верстат ріже.
EVST розбиває котирування на обслуговування саме на ці сегменти. З цих сегментів робот контролює рухи та передачу. Він не контролює період обробки, і для більшості токарних, фрезерних та шліфувальних робіт період обробки є найбільшим окремим блоком. Ось чому швидкість маніпулятора має обмежений вплив на продуктивність комірки, і чому котирування комірки лише за швидкістю маніпулятора мало що говорить.
Це також пояснює результат, який дивує людей під час першого вимірювання: збільшення швидкості роботи робота може залишити цикл незмінним, оскільки рука просто швидше досягає свого положення очікування. Виграш проявляється лише в тому випадку, якщо сегмент обробки спочатку знаходився на критичному шляху. Розуміння Що таке обслуговування роботів-машин і як воно працює значною мірою полягає в розумінні того, який сегмент є критичним.
Передача — це обмеження, а не рука
Передача — підхід, вставка, затиск, підтвердження, відпускання, відведення — ось де криється справжня мінливість. Час закриття патрона або лещат, відкриття та закриття дверцят, подача охолоджувальної рідини та видалення стружки, а також сигнал підтвердження, який повідомляє про встановлення деталі, — все це знаходиться в цьому вікні. Кожна з цих властивостей є властивістю машини або пристосування, а не властивістю робота.
EVST розглядає передачу даних як специфікацію, а не як арку. Саме тут визначається надійність. Передача даних, яка спрацьовує дев'яносто дев'ять разів зі ста, створює необслуговувану комірку, яку необхідно обслуговувати. Позитивне підтвердження часткової присутності, визначене відновлення для невдалого місця та стратегія управління чіпом мають більшу цінність для реального результату, ніж швидший профіль переміщення.
Самі сигнали необхідно заздалегідь узгодити з виробником верстата. Те, що може вивести система керування — кінець циклу, стан дверей, стан патрона, стан тривоги — визначає, наскільки щільно можна упорядкувати комірку. Згідно з IEC 60204-1:2016, до електрообладнання машин застосовуються загальні вимоги, що є основою, в якій цей інтерфейс визначається та з'єднується, а не імпровізується.
Презентація частини вирішує, чи працюватиме комірка без попереднього налаштування
Обслуговуюча комірка працює без обслуговування лише доти, доки може знайти наступну деталь у відомому положенні. Лотки та піддони забезпечують відоме положення за рахунок попереднього етапу сортування. Бункери та конвеєри скорочують цей етап, але вимагають вимірювання та додають різноманітності. Вибір є рішенням щодо потоку матеріалів з наслідком автоматизації, і зазвичай його приймають надто пізно.
Презентація також визначає конструкцію захоплення. Деталь, яка завжди надходить в однаковій орієнтації, може використовувати простий двощелепний захоплення; деталь, яка надходить у вільно орієнтованій орієнтації, потребує або станції повторного захоплення, або відповідного підходу, або візуального контролю. Кожна з цих переваг є реальним доповненням до сегмента обробки, який є тим сегментом, яким фактично керує робот.
Готова деталь потребує такого ж догляду. На відеоматеріалі робот повертає оброблену деталь до проміжного лотка, що є найпростішим надійним шаблоном: однакове сімейство позицій для входу та виходу, тому єдина схема навчання охоплює обидва.
Таблиця рішень: які докази обґрунтовують певну конфігурацію тенденції
Кожен рядок тут можна обробити за допомогою даних, які у вас вже є, або виміряти за день. Нічого з цього не вимагає попереднього вибору робота.
| Докази з машини та деталі | Конфігурація, яку це виправдовує | Докази, які ви все ще маєте |
|---|---|---|
| Тривалий час обробки, одна машина | Один робот обслуговує кілька машин | Найгірший випадок очікування, коли дві машини завершують роботу разом, час прогулянки пішки або залізницею, обробка тривог |
| Короткий час обробки, одна машина | Один робот, призначений для цієї машини, зосереджений на передачі | Розподіл часу передачі, послідовність дверей та патронів, надійність сигналу підтвердження |
| Деталі надходять вільно орієнтованими | Зчитування або станція повторного захоплення перед навантаженням | Додано час обробки, режим відмови, коли орієнтація не знайдена, процедура відновлення |
| Необхідна робота без нагляду протягом зміни | Поступове регулювання потужності, що відповідає зміні, управління стружкою та охолоджуючою рідиною | Фактично необхідна кількість буферів, інтервал очищення мікросхеми, що безпечно зупиняє комірку |
| Змішані деталі на одному верстаті | Керована програма та комплект захватів з позитивною ідентифікацією | Процедура та час перемикання, запобігання неправильній програмі, правило першого запуску |
Один робот, кілька машин
Обслуговування кількох машин одним роботом – це стандартний спосіб перетворити тривалий час обробки на завантаження. Це також вводить новий режим відмови: конкуренцію. Коли дві машини завершують роботу в межах одного вікна, одна з них очікує, а ефективна продуктивність комірки визначається частотою цього, а не середнім значенням.
EVST явно моделює конфлікти до того, як буде зафіксовано компонування кількох машин. Найкращий спосіб оцінити це — змоделювати найгірший випадок, а не середній, і врахувати переміщення між машинами, обробку тривог та втручання оператора, які фактично відбудуться. Якщо машини мають схожий час циклу та запускаються разом, конфлікти виникають часто; якщо їхні цикли відрізняються, вони трапляються рідше. Жоден з цих випадків не є причиною уникати обслуговування кількох машин, але обидва слід вказати до того, як буде зафіксовано компонування.
Планування випливає з цього рішення. Лінійне розташування на рейці, центральний робот, що обслуговує машини навколо нього, та мобільне розташування – кожна з них порівнює час переміщення з площею приміщення та складністю захисту, і кожна з них має бути врахована в порівнянні, а не є припущенням.
Захист взаємопов'язаної машини та робота
Обслуговуюча комірка – це дві машини, що спільно використовують один простір та послідовність. Оцінка ризиків повинна охоплювати комбінацію, зокрема те, що відбувається, коли дверцята машини відчиняються під час руху робота, і в якому стані залишається кожна машина, коли відбувається захисна зупинка. Згідно з ISO 12100: 2010, загальні принципи проектування охоплюють оцінку ризиків та їх зниження, а також відповідно до ISO 10218-2: 2025, вимоги безпеки застосовуються до застосування та комірки промислового робота.
Практичним результатом такої оцінки зазвичай є визначений набір блокувань та визначений безпечний стан для кожного з двох елементів керування, записані та перевірені під час приймання, а не виявлені під час несправності. Відновлення — як оператор видаляє деталь, застряглу в патроні, не пошкоджуючи захисний кожух — належить до того ж документа.
Це також та частина специфікації, яка зберігається найдовше. Клітини перепрограмовуються та переобладнуються; концепція захисту та контракт блокування зазвичай залишаються.
Чесно вимірюючи результат
Після запуску комірки виникає спокуса повідомити про час циклу обслуговування машини одним числом. Більш корисний запис розділяє час обробки, час обробки машини та час очікування і повідомляє про них протягом періоду, достатньо тривалого, щоб врахувати перебої, які дійсно трапляються. Згідно з ISO 22400-2: 2014, визначено ключові показники ефективності для управління виробничими операціями, що забезпечує спільний словник для цієї звітності замість локально винайденого.
Для самого робота, згідно з ISO 9283: 1998, критерії продуктивності та пов'язані з ними методи випробувань для маніпулювання промисловими роботами включають умови, за яких встановлюються показники точності позування та повторюваності. Варто знати, що ці показники вимірюються за певних умов навантаження та швидкості, оскільки номер у паспорті даних, наведений поза цими умовами, не є гарантією щодо вашої деталі.
У цьому посібнику не вказано жодних показників часу циклу, продуктивності чи використання для жодної комірки. Відео позаду нього показує забір, завантаження в патрон, витягування та розвантаження; він не демонструє швидкість, і тут про це не йдеться. Якщо ви порівнюєте рішення для автоматичних зварювальних систем і догляд за клітинами по всій рослині, саме ця відмінність робить порівняння змістовним.
Що надіслати для дослідження тенденції
Корисне дослідження починається з машини, а не з робота. Надішліть креслення деталі з масою та поверхнями захвату, часом обробки машини та послідовністю її дверей і патронів, способом надходження деталей сьогодні, кількістю машин, які ви хочете охопити, та сигналами блокування, які може забезпечити система керування машиною. Завдяки цьому можна оцінити сегмент обробки та розрахувати сегмент очікування, а не здогадуватися.
Отримані результати мають підказати вам, який сегмент є критичним і що потрібно змінити, щоб його зрушити з місця. Якщо відповідь така, що машина домінує, чесною рекомендацією може бути простіший робот і краща підготовка, а не швидша рука.
Часті питання
Чи скоротить швидший робот час циклу обслуговування нашої машини?
Тільки якщо сегмент обробки знаходиться на критичному шляху. Коли час обробки машини домінує, швидша рука швидше досягає своєї позиції очікування, і цикл залишається незмінним. Виміряйте сегменти, перш ніж платити за швидкість.
Чи може один робот обслуговувати кілька машин?
Часто так, і це звичайний спосіб використання тривалого часу обробки. Оцінювати потрібно суперечки: як часто дві машини завершують роботу в одному вікні, і яка вартість у найгіршому випадку. Моделюйте найгірший випадок, а не середнє значення.
Що найчастіше зупиняє роботу без нагляду в клітці?
Презентація деталі та управління стружкою або охолоджуючою рідиною, а потім збої підтвердження передачі. Жодна з цих проблем не є проблемою швидкості робота, і всі вони дешевше вирішувати під час проектування, ніж після встановлення.
Як слід повідомляти про час циклу під час приймання?
Окремо за сегментами — обробка, обробка, очікування — протягом періоду, достатньо тривалого, щоб враховувати реальні перерви. ISO 22400-2:2014 визначає ключові показники ефективності для управління виробничими операціями та надає спільний словник для цього звіту.
Вхідні дані проєкту для розгляду заявки
Надішліть наступне, і цикл обслуговування можна буде переглянути за вашою машиною, а не отримати загальну цифру:
- креслення деталі з масою, поверхнями захоплення та вимогами до орієнтації
- машинний цикл: час обробки, час послідовності дверей і патронів, а також будь-які калібрування під час циклу
- поточний метод розміщення — лоток, контейнер, конвеєр або піддон — та спосіб надходження деталей
- кількість машин, які має обслуговувати один робот, з їх розташуванням
- сигнали блокування, які ваша система керування машиною вже може забезпечити
Надішліть креслення деталі з масою та поверхнями захоплення, часом обробки верстатом з послідовністю дверей та патронів, способом надходження деталей сьогодні, кількістю верстатів, які має обслуговувати один робот, та сигналами блокування, які може забезпечити ваша система керування верстатом. Цього набору достатньо, щоб розбити цикл на сегменти та визначити, який з них фактично обмежує продуктивність. Додаткова інформація: варіанти колаборативних роботів.