Hệ thống tự động tráng men đĩa gốm sứ sẵn sàng cho các thử nghiệm có kiểm soát khi trạm có thể chứng minh khả năng gắp vật phẩm, tư thế đĩa, độ phủ đường đi, thoát nước, đặt vật phẩm và kiểm tra kết quả trong một khoảng thời gian quy trình đã được xác định. Việc hoàn thành đường đi của robot không chứng minh rằng bề mặt không bị hư hại hoặc kết quả tráng men đồng nhất.
EVST sử dụng một Cửa sổ Hỗ trợ-Thái độ-Phạm vi bao phủ Để tổ chức quá trình xem xét. Đối tượng là các kỹ sư quy trình đang chuyển đổi hoạt động tráng men tấm sang tự động hóa. Hướng dẫn này không cung cấp công thức tráng men hoặc giới hạn ngoại hình chung; các tấm mẫu, quy trình được chọn, phương pháp hỗ trợ, quy tắc thoát nước và thực hành kiểm tra vẫn là các yếu tố đầu vào của dự án.
Tự động hóa quá trình tráng men đĩa gốm bắt đầu bằng việc định vị chính xác.
Một chiếc đĩa gốm sứ cần được mô tả như một vật thể dễ vỡ trong quá trình sản xuất, không chỉ dựa trên đường kính ngoài của nó. Hãy ghi lại vòng đế, vành, các mặt lõm và lồi, độ dày thành, vùng tiếp xúc cho phép, bề mặt trang trí hoặc được bảo vệ, hướng đặt ban đầu, khối lượng, sự thay đổi kích thước và bất kỳ dấu vết nào còn lại sau bước nung hoặc làm sạch trước đó. Những thông tin này sẽ quyết định vị trí có thể đặt và cầm nắm.
Dữ liệu lấy mẫu phải chịu được sự biến đổi thông thường trong quá trình trình bày. Một ổ đỡ có thể định vị vòng chân đế; một bộ phận cố định trên băng tải có thể giữ chặt tấm; một khay có thể cung cấp nhiều vị trí được đánh dấu. Kiểm tra độ mòn, cặn bẩn, mảnh vụn, vị trí đặt không chính xác và vị trí cuối cùng trong khay. Tín hiệu có tấm không thể tự chứng minh vị trí đặt chính xác hoặc xác định tấm bị gấp đôi, nứt hoặc nghiêng.
Phân biệt rõ ràng giữa bằng chứng hỗ trợ và bằng chứng về độ bám. Bộ gá có thể giữ tấm trước khi nhấc lên, trong khi dụng cụ robot phải giữ chặt nó trong quá trình định hướng lại, chuyển động phủ, thoát nước và đặt. Mỗi thao tác chuyển giao cần có các điều kiện vật lý tiên quyết và phản ứng riêng khi trạng thái mong đợi không đạt được.
| ranh giới quy trình | Bằng chứng có thể quan sát được | Phản ứng có kiểm soát |
|---|---|---|
| Tấm đỡ | Dữ liệu tham chiếu chính xác, hướng và điều kiện tiếp xúc cho phép. | Giữ chặt bộ phận lấy hàng và định tuyến tấm để kiểm tra. |
| Thái độ được thiết lập | Góc nghiêng tấm và trạng thái dụng cụ nằm trong cửa sổ quy trình. | Tạm dừng trước khi phủ lớp và giữ nguyên đặc tính của tấm in. |
| Phạm vi phủ sóng hoàn tất | Các khu vực bắt buộc phải đi qua theo quy trình đã được phê duyệt. | Gửi tấm kim loại đến khu vực kiểm tra hoặc sửa chữa đã được quy định. |
| Đã chấp nhận vị trí thực tập | Đã gửi biển số, điểm đến đã thông thoáng, trạng thái kết quả đã được ghi nhận. | Ngăn chặn quá trình chuyển giao tiếp theo cho đến khi trạng thái không xác định được giải quyết. |
Thiết kế công cụ dựa trên tiếp xúc dễ vỡ
Phân bố áp lực tiếp xúc và lực đỡ trên toàn bộ phạm vi thực tế của tấm. Một bộ kẹp hoạt động tốt trên mẫu dày có thể làm cong hoặc làm xước mép mỏng. Độ chân không phải được kiểm tra đối với độ cong, độ xốp, lớp men hoặc độ ẩm, sự nhiễm bẩn bề mặt, vật liệu cốc và độ mòn của gioăng. Các ngón tay cơ học cần có các miếng đệm được xác định rõ ràng, lực đóng, hành trình và khả năng bảo vệ chống lại va đập cạnh.
Đánh giá toàn bộ dụng cụ cuối cùng bao gồm giá đỡ, van, cảm biến, ống dẫn, cáp và bất kỳ hệ thống quản lý nhỏ giọt nào. Các tính toán về tải trọng và tầm với bao gồm khối lượng dụng cụ và tấm, nhưng các giới hạn nhạy cảm hơn có thể là quán tính, hướng cổ tay, lực của ống dẫn hoặc mômen tạo ra khi một tấm lớn được giữ cách xa mặt bích. Hồ sơ chuyển động đã lên kế hoạch phải nằm trong phạm vi cửa sổ tiếp xúc đã được thử nghiệm.
Việc xác nhận độ bám phải tương ứng với các trường hợp vỡ và mất cốc. Công tắc chân không có thể hiển thị áp suất mà không chứng minh được tất cả các cốc đều nằm trong vùng được chấp thuận. Vị trí ngón tay có thể trông hợp lệ trong khi đĩa bị kẹt ở cạnh. Cần kiểm tra các trường hợp thiếu đĩa, định hướng sai, các vết nứt nhỏ (nếu có thể phát hiện), tiếp xúc không hoàn toàn, mất cốc và đĩa không nhả ra.
Coi thái độ như một biến số của quá trình.
Tư thế của tấm ép ảnh hưởng đến cách men phủ lên bề mặt, cách chất lỏng chuyển động dưới tác động của trọng lực và vị trí tích tụ của các giọt men. Xác định góc, hướng, tốc độ chuyển đổi và thời gian cho phép để lấy men, phủ men, thoát nước và đặt men. Các trạng thái này có thể cần các giới hạn khác nhau. Hãy coi chúng như các biến số của quy trình chứ không phải là các tư thế thẩm mỹ của robot.
Đường đi của robot phải được xác định dựa trên hình dạng thực tế của tấm kính và phương pháp tráng men đã được phê duyệt. Nếu quy trình sử dụng phương pháp nhúng, phun, đổ hoặc kỹ thuật khác, hãy ghi lại mối quan hệ giữa vị trí dụng cụ, vị trí tấm kính, thiết bị ứng dụng, khoảng cách hoặc điều kiện ngâm, và các vùng được bảo vệ. Không nên áp đặt các giả định giữa các phương pháp mà không thử nghiệm.
Gia tốc cần được chú ý. Một chiếc đĩa có thể giữ nguyên vị trí ở một góc tĩnh nhưng lại dịch chuyển khi cổ tay xoay. Chất lỏng có thể di chuyển về phía mép không mong muốn trong quá trình chuyển động nhanh. Hãy sử dụng các điều kiện đĩa và men điển hình để kiểm chứng cả khả năng giữ và thoát nước thay vì chỉ dựa vào chuyển động khô.
Chứng minh phạm vi phủ sóng mà không biến robot thành thiết bị đo.
Việc hoàn thành chương trình chứng tỏ các lệnh đã được ban hành. Bằng chứng về lớp phủ phải đến từ phương pháp nghiệm thu được lựa chọn cho sản phẩm. Điều đó có thể bao gồm so sánh trực quan dưới ánh sáng được kiểm soát, thay đổi trọng lượng, đo độ dày hoặc độ phủ, kiểm tra các khu vực được xác định hoặc một phương pháp khác được dự án phê duyệt. Bài viết này không chọn một thước đo chung duy nhất.
Tạo bản đồ bề mặt với phạm vi phủ sóng cần thiết, các dấu hiệu hỗ trợ được cho phép, các cạnh quan trọng, các vùng bị che khuất và các đặc điểm phải luôn được giữ thông thoáng. Kết nối các đoạn đường dẫn với bản đồ đó. Trong quá trình vận hành, hãy kiểm tra các kích thước cực đoan và sự thay đổi hướng để xem liệu cùng một chuyển động có còn bao phủ khu vực cần thiết mà không làm ảnh hưởng đến các khu vực được bảo vệ hay không.
Điều kiện kiểm tra cần phải có tính lặp lại. Ghi lại ánh sáng, góc nhìn, khoảng cách, trạng thái làm sạch, mẫu tham chiếu, loại khuyết tật và người chịu trách nhiệm xử lý cuối cùng. Nếu sử dụng kiểm tra tự động, hãy kiểm tra các mẫu bóng, ướt, phản chiếu, bị che phủ một phần và các mẫu bất thường. Kết quả kiểm tra không chắc chắn không nên được chấp nhận một cách tự động.
Cung cấp hệ thống thoát nước và chuyển giao quyền sở hữu của họ.
Việc thoát nước không phải là thời gian chờ đợi vô ích. Hãy xác định vị trí xảy ra hiện tượng này, tư thế cần thiết, cách chứa vật liệu dư thừa, khi nào có thể tiếp tục chuyển động và điều kiện quan sát được nào kết thúc bước đó. Bộ đếm thời gian có thể hỗ trợ một quy trình đã được kiểm chứng, nhưng chỉ riêng thời gian trôi qua không chứng minh được rằng đường thoát nước bị tắc, độ nhớt thay đổi hoặc góc không chính xác đã tạo ra điều kiện mong muốn.
Việc ngăn chặn và làm sạch phải được thực hiện bên trong phạm vi ô làm việc. Nước nhỏ giọt có thể dính vào các miếng kẹp, cảm biến, phụ kiện, sàn nhà hoặc thiết bị ở phía sau. Cần xác định rõ bề mặt hứng, khả năng tiếp cận để làm sạch, tần suất kiểm tra và phản ứng khi phát hiện ô nhiễm. Việc mất khả năng hút hoặc kiểm soát tràn có thể yêu cầu tạm dừng quy trình ngay cả khi robot vẫn có thể di chuyển.
Trước khi lấy mẫu, hãy đặt trước điểm đến tiếp theo. Robot cần biết liệu giá đỡ thoát nước, vị trí kiểm tra, giá kệ hoặc thiết bị cố định phía hạ lưu đã sẵn sàng và tương thích với tấm mẫu hiện tại hay chưa. Không thể giữ một tấm mẫu ướt dễ vỡ vô thời hạn trong khi hệ thống điều khiển chờ đợi điểm đến không xác định.
Thực hiện các bài tập khắc phục lỗi với các tấm thực tế và vật liệu quy trình.
Cố ý kiểm tra xem tấm có bị đặt sai vị trí, bị nghiêng, mất độ bám, một điểm đỡ bị nhiễm bẩn, thiết bị phủ không khả dụng, tư thế nằm ngoài phạm vi cửa sổ, đường dẫn bị gián đoạn, vị trí thoát nước bị chiếm dụng, không thể kiểm tra, kết quả không chắc chắn, đích đến đầy, mất liên lạc và khôi phục nguồn điện hay không. Sử dụng vật liệu đại diện an toàn và các quy trình đã được dự án phê duyệt.
Đối với mỗi sự kiện, hãy lưu giữ thông tin nhận dạng tấm, giai đoạn xử lý, trạng thái dụng cụ, trạng thái lớp phủ, điểm đến và yêu cầu kiểm tra. Một tấm đã được xử lý một phần có thể cần một lộ trình khác so với tấm chưa được xử lý. Việc khởi động lại lộ trình một cách mù quáng có thể dẫn đến việc phủ vật liệu hai lần hoặc tạo ra ranh giới về hình thức, trong khi việc đưa tấm trở lại phía thượng nguồn có thể làm ô nhiễm giá đỡ trưng bày.
Xác định giới hạn làm lại với người chịu trách nhiệm về chất lượng. Một số tiểu bang có thể cho phép làm sạch và xử lý lại; những tiểu bang khác yêu cầu giữ lại hoặc loại bỏ. Hệ thống tự động hóa phải thực thi quy tắc đó và ngăn chặn việc thử lại nhiều lần làm che giấu một quy trình không ổn định.
Giải quyết các mối nguy hiểm và vấn đề bảo trì liên quan đến kính.
Ứng dụng này có thể bao gồm các bộ phận dễ vỡ bị rơi, điểm kẹp, tiếp xúc với vật liệu trong quá trình sản xuất, ô nhiễm trơn trượt, chuyển động bất ngờ, năng lượng khí nén hoặc chân không, và việc tiếp cận để làm sạch. Đánh giá rủi ro bao gồm cả sản xuất cũng như thiết lập, bổ sung tấm, thay đổi công thức, bảo dưỡng vòi phun hoặc bể, xử lý sự cố tràn, kiểm tra, xử lý tắc nghẽn và bảo trì.
Tiêu chuẩn ISO 10218-2:2025 đưa ra các yêu cầu về tích hợp và xác thực ứng dụng robot. Hướng dẫn về robot của OSHA bổ sung thêm các cân nhắc về mối nguy hiểm và biện pháp kiểm soát ở cấp hệ thống. Dự án phải áp dụng thông tin về an toàn vật liệu, luật pháp địa phương, hướng dẫn sử dụng thiết bị, yêu cầu về thông gió hoặc ngăn chặn, và các quy tắc của chủ sở hữu quy trình sản phẩm.
Xác thực việc dừng và khởi động lại an toàn với tấm ở các trạng thái lấy, phủ, thoát nước và đặt. Sau khi bị gián đoạn, chỉ riêng vị trí phần mềm có thể không mô tả chính xác tấm hoặc bề mặt ướt. Quá trình phục hồi bắt đầu từ các điều kiện quan sát được về dụng cụ, tấm, quy trình và đích đến.
Đo lường sản lượng trên toàn bộ chu trình xử lý.
Thời gian định vị, lấy hàng, kiểm tra độ bám, định hướng lại, phân đoạn phủ, thoát nước, chuyển giao, đặt hàng, kiểm tra và xử lý được thực hiện riêng biệt. Bao gồm vệ sinh đồ gá, bổ sung quy trình, thay đổi tấm, kiểm tra tham chiếu, bảo trì theo kế hoạch và phục hồi sự cố đáng tin cậy. Giữ thời gian di chuyển của robot tách biệt với thời gian chờ xử lý và kiểm tra.
Báo cáo các thử nghiệm theo nhóm đĩa đại diện và trạng thái quy trình. Một lần chạy thử ngắn hoặc đoạn video đã chỉnh sửa không thể xác định được năng suất, hình thức hoặc thông lượng. Khi chia sẻ kết quả giới hạn, hãy nêu rõ việc lựa chọn mẫu, sửa đổi công thức, phương pháp kiểm tra, tình trạng vật tư tiêu hao, các giả định về môi trường và thời gian ngừng hoạt động.
Mở cửa sổ Hỗ trợ-Thái độ-Phạm vi bao phủ
Hồ sơ nghiệm thu cần kết nối các phiên bản tấm và đồ gá, cấu hình dụng cụ, thiết bị quy trình, phiên bản đường dẫn hoặc công thức, trạng thái hoạt động, quy tắc thoát nước, phương pháp kiểm tra, kết quả và phương án xử lý. Hồ sơ này nên bao gồm các lỗi, trạng thái làm sạch, kiểm tra an toàn và bằng chứng khởi động lại, chứ không chỉ các mẫu thành công.
Hãy gửi cho EVST những thông tin đầu vào này:
- bản vẽ tấm, vùng bề mặt, khối lượng và sự biến đổi đầu vào
- các yêu cầu về trình bày, hỗ trợ và liên hệ được cho phép
- phương pháp lắp kính, ranh giới vùng phủ sóng, hệ thống thoát nước và kế hoạch chứa đựng
- tiêu chuẩn kiểm tra, mẫu tham chiếu và chính sách về các bộ phận bất thường
- nhu cầu về chu kỳ mục tiêu, hỗn hợp, vệ sinh, bảo trì và chuyển đổi
Những thông tin đầu vào đó cho phép quá trình xem xét ứng dụng kết nối các yếu tố như tầm với, hướng cổ tay, vật liệu dụng cụ, đường đi, giao diện, môi trường, bảo vệ, kiểm tra và thử nghiệm. Các thông tin quy trình chưa biết vẫn là các mục chưa được xác định và không được chuyển đổi thành kết quả hoặc chu trình hoàn thiện được đảm bảo.
Các câu hỏi thường gặp
Liệu đường đi hoàn chỉnh của robot có thể chứng minh tính đồng nhất của lớp men?
Không. Nó chứng minh việc thực thi lệnh. Tính nhất quán cũng phụ thuộc vào hình dạng tấm, giá đỡ, tư thế, điều kiện quy trình, độ phủ, khả năng thoát nước, môi trường và phương pháp kiểm tra được chọn. Hồ sơ phát hành cần có bằng chứng từ các tấm đại diện.
Liệu đĩa có nên giữ nguyên vị trí nằm ngang trong suốt chu trình giặt không?
Không nhất thiết. Tư thế cần thiết phải tuân theo quy trình lắp kính và thoát nước đã chọn. Xác định và kiểm tra từng trạng thái thay vì áp đặt một hướng duy nhất. Bộ phận kẹp và giá đỡ phải giữ chắc tấm kính trong suốt quá trình chuyển đổi của cửa sổ đã được phê duyệt.
Phương pháp hút chân không có phải lúc nào cũng phù hợp với đĩa sứ không?
Không có câu trả lời chung nào áp dụng được cho tất cả. Độ cong, độ xốp, trạng thái bề mặt, vật liệu cốc, vùng tiếp xúc cho phép, độ ẩm và hậu quả của việc thất thoát đều rất quan trọng. Hãy thử nghiệm toàn bộ dụng cụ hút chân không với các sự cố có thể xảy ra và phản ứng được kiểm soát.
Video có thể thể hiện được diện mạo hoặc năng suất của quá trình sản xuất không?
Không. Đoạn video giải thích về các giới hạn kỹ thuật. Giá trị sản xuất đòi hỏi các tấm mẫu đại diện, quy trình thực tế, làm sạch và bổ sung, kiểm tra, thay đổi và phục hồi theo phương pháp đo lường được ghi chép lại.
Kết luận
Quá trình tự động tráng men tấm gốm trở nên dễ kiểm soát hơn khi các yếu tố như giá đỡ, độ bám, tư thế, độ phủ, thoát nước và kiểm tra đều được kết nối với cùng một bản ghi vật lý về tấm gốm. Cửa sổ Giá đỡ-Tư thế-Độ phủ giúp phát hiện sớm các trạng thái không chắc chắn và giữ cho bằng chứng về quy trình được tách biệt khỏi quá trình trình diễn robot mượt mà.
Tài liệu liên quan đến EVST
- Nguyên lý cơ bản của quy trình vận hành máy bằng robot
- Lập kế hoạch cửa sổ tiếp xúc mài robot
- Ranh giới tế bào được chăm sóc bằng máy móc
dự án
- ISO 10218-2:2025 — Ứng dụng robot công nghiệp và các cụm robot — được sử dụng cho các ranh giới tích hợp, vận hành thử và xác thực ứng dụng.
- Sổ tay kỹ thuật OSHA: Hệ thống robot công nghiệp và an toàn hệ thống — được sử dụng để xem xét các mối nguy hiểm và biện pháp kiểm soát trong khu vực robot tự hành.
- Chương trình Hệ thống Robot của NIST dành cho Sản xuất Thông minh — được sử dụng cho các nguyên tắc xác minh có thể đo lường được.