Trả lời trực tiếp: Quá trình phân phối vật liệu bằng robot cộng tác thành công khi vị trí chi tiết, tư thế vòi phun, chuyển động và việc cung cấp vật liệu nằm trong cùng một cửa sổ quy trình. Khóa điểm chuẩn của đồ gá và giới hạn đường hàn, xác minh khoảng cách và góc dụng cụ, phối hợp tốc độ với áp suất hoặc lưu lượng và thời gian đóng mở van, kiểm tra vật liệu đã được lắng đọng thay vì chỉ kiểm tra quá trình hoàn thành của robot, và xác định cách xử lý, làm sạch, gia công lại hoặc loại bỏ đường hàn bị gián đoạn. Một đường dẫn lặp lại không thể bù đắp cho vật liệu không ổn định.
Quá trình phân phối là một quá trình liên kết. Robot cung cấp vị trí và vận tốc; hệ thống phân phối cung cấp vật liệu đã được xử lý thông qua van và vòi phun; bộ phận gá lắp điều khiển vị trí đặt chi tiết; và hoạt động tiếp theo có thể phụ thuộc vào thời gian mở, thời gian đóng rắn, thời gian nén hoặc thời gian lắp ráp. Hãy xem xét các yếu tố đó như một sổ ghi chép luồng dữ liệu để có thể truy tìm lỗi đến đúng lớp.
Xác định hạt cần thiết như một đầu ra có thể đo được.
Hãy bắt đầu từ bản vẽ hoặc đặc tả quy trình về vị trí, chiều rộng, chiều cao hoặc thể tích của mối hàn, tính liên tục, giới hạn bắt đầu và kết thúc, đặc điểm góc cạnh và bất kỳ khe hở nào cho phép. Thêm mục đích chức năng: làm kín, liên kết, đổ khuôn, bôi trơn, giao diện nhiệt hoặc mục đích sử dụng khác. Mục đích đó giúp nhóm quy trình chịu trách nhiệm lựa chọn vật liệu và phương pháp nghiệm thu; không nên phỏng đoán từ một bản trình diễn.
Đánh dấu các bề mặt xác định chuẩn của chi tiết và các bề mặt tiếp nhận vật liệu. Đồ gá phải lặp lại mối quan hệ giữa các bề mặt đó và khung robot. Cảm biến hiện diện chi tiết có thể cho thấy có vật được đặt lên trong khi mặt làm việc bị lệch hoặc nghiêng. Sử dụng các đặc điểm định vị, bằng chứng về sự khớp nối hoặc phép đo phù hợp với dung sai và hậu quả.
Lập sổ ghi chép cho từng công thức nấu ăn:
| Lớp sổ cái | Giá trị được kiểm soát | Bằng chứng khi công bố |
|---|---|---|
| một phần | danh tính, định hướng, dữ liệu, trạng thái bề mặt | đặt đúng vị trí và phôi gia công chính xác |
| công cụ | loại vòi phun, tư thế, khoảng cách, độ mòn hoặc độ sạch | ghi lại và kiểm tra công cụ đang hoạt động |
| chuyển động | Điều chỉnh lộ trình, khu vực giới hạn tốc độ, quy tắc vào cua, tiếp cận và rút lui | quỹ đạo đã được phê duyệt hoàn thành |
| dòng chảy | nhận dạng vật liệu, điều kiện, áp suất hoặc lưu lượng, thời điểm đóng mở van | trạng thái giao hàng và phản hồi được giám sát |
| kết quả | vị trí hạt, tính liên tục, kích thước hoặc kiểm tra chức năng | sự sắp xếp liên quan đến bộ phận |
Xác định vị trí vòi phun cho robot cộng tác phân phối chất lỏng
Khoảng cách giữa đầu phun và góc dụng cụ ảnh hưởng đến vị trí vật liệu rơi xuống và cách nó hình thành. Cần kiểm tra chúng trên toàn bộ phạm vi dung sai của chi tiết, độ lặp lại của đồ gá, tư thế robot và chiều dài vòi phun. Bao gồm thân vòi phun, ống dẫn, bộ phận điều chỉnh, các kẹp gần đó và đường keo đã lắng đọng trong các kiểm tra va chạm và nhiễm bẩn. Một đường đi không vướng vào chi tiết khô có thể chạm vào đường keo nổi lên trong chuyển động quay trở lại.
Xác định phương pháp tiếp cận và rút lui để ngăn ngừa nhỏ giọt hoặc tạo sợi mực vượt qua bề mặt được chấp nhận. Nếu quy trình sử dụng vị trí làm sạch, khay hứng nước nhỏ giọt, khăn lau đầu phun hoặc mục tiêu hiệu chuẩn, hãy bao gồm các chuyển động đó trong mô hình ô. Trạm dịch vụ phải luôn có thể tiếp cận được với cùng công cụ và điều kiện an toàn như sản xuất.
Các góc cần một quy tắc chuyển động riêng biệt. Tốc độ robot có thể giảm do sự giao thoa hoặc độ cong của đường đi, trong khi việc cung cấp vật liệu có thể tiếp tục ở trạng thái trước đó. Sự không khớp này có thể tạo ra sự lắng đọng dư thừa. Ngược lại, sự giao thoa quá mạnh có thể cắt vào bên trong góc cần thiết hoặc làm tăng khoảng cách. Hãy chọn tốc độ góc, dung sai đường đi và phản ứng dòng chảy cùng nhau, sau đó kiểm tra kết quả thực tế.
Hãy coi vật liệu như một quá trình đầu vào đang thay đổi.
Ghi lại thông tin nhận dạng vật liệu, lô hàng (nếu cần), điều kiện bảo quản, nhiệt độ, quá trình pha trộn hoặc xử lý, thời gian sử dụng (nếu có), chỉ thị độ nhớt (nếu có), thùng chứa cung cấp và thời gian được phê duyệt trong hệ thống phân phối. Đối với vật liệu hai thành phần, cần ghi rõ tỷ lệ pha trộn và những gì xảy ra sau khi tạm dừng. Đối với vật liệu nhạy cảm với không khí, độ ẩm hoặc nhiệt độ, cần xác định các biện pháp kiểm soát và thời điểm mà vật liệu đã pha chế phải được loại bỏ hoặc xử lý lại.
Đường dẫn vật liệu bao gồm bơm hoặc bình áp suất, bộ điều chỉnh, ống dẫn, van, vòi phun, và đôi khi cả thiết bị gia nhiệt hoặc định lượng. Thể tích tại chi tiết có thể bị trễ so với lệnh do hệ thống có độ đàn hồi, hạn chế hoặc khả năng nén. Đo độ trễ khởi động, hành vi dừng và phản ứng với sự thay đổi tốc độ theo đường dẫn cung cấp thực tế. Tín hiệu van mở báo cáo lệnh hoặc trạng thái của thành phần; nó không tự động chứng minh rằng vật liệu cần thiết đã đến được chi tiết gia công.
Trang ứng dụng phân phối của Universal Robots nêu bật mối quan hệ giữa đường đi được lập trình, tốc độ robot, áp suất và ứng dụng vật liệu. Hãy sử dụng mối quan hệ đó như một gợi ý kỹ thuật, chứ không phải là một công thức chung. Dữ liệu của nhà cung cấp vật liệu, yêu cầu của chủ sở hữu quy trình, thiết bị phân phối, bề mặt chi tiết và các thử nghiệm ứng dụng sẽ xác định phạm vi hoạt động hợp lệ.
Đồng bộ hóa các điểm xuất phát, đoạn đường thẳng, khúc cua và điểm dừng.
Phân tích từng bước của quá trình gia công hạt. Robot tiếp cận điểm dẫn vào, dòng chảy vật liệu được thiết lập, dụng cụ vượt qua điểm bắt đầu đã định, tốc độ đạt đến phạm vi định mức, các góc hoặc đường cong làm thay đổi chuyển động, điều kiện kết thúc được đạt được, dòng chảy dừng lại và dụng cụ rút lui. Ghi lại xem quy trình có sử dụng bù thời gian, các sự kiện dựa trên khoảng cách, phản hồi áp suất hoặc lưu lượng, hay phản hồi hạt được đo lường hay không.
Sử dụng bảng sự kiện trong các lần thử nghiệm:
| Sự kiện | Có thể có sự không khớp | Kiểm tra quan sát |
|---|---|---|
| Bắt đầu | Chuyển động bắt đầu trước khi vật liệu đến vòi phun. | khe hở hoặc gờ thon ở lối vào |
| tăng tốc | Lưu lượng vẫn cao trong khi tốc độ thay đổi | dư thừa cục bộ sau khi bắt đầu |
| góc | Robot giảm tốc mà không có phản hồi giao hàng tương ứng. | Hạt cườm nở ra hoặc dịch chuyển theo đường cong. |
| dừng lại | Lệnh điều khiển van kết thúc nhưng áp suất tích trữ vẫn tiếp tục được cung cấp. | đuôi, nước dãi hoặc ô nhiễm |
| tạm dừng | sự thay đổi điều kiện vật liệu trong vòi phun cố định | đầu bị khô, da bị bong tróc, hoặc hành vi khởi động lại bất thường |
Mục tiêu không phải là loại bỏ tất cả các hành vi nhất thời bằng giả định. Mục tiêu là xác định nơi các hiện tượng nhất thời có thể xảy ra, đo lường tác động của chúng và giữ cho phạm vi chấp nhận được nằm trong giới hạn của dự án.
Kiểm tra phần lắng đọng, chứ không phải phần hoàn thành đường dẫn.
Hãy chọn phương pháp kiểm tra dựa trên chức năng và hậu quả. Phương pháp này có thể bao gồm xác nhận bằng mắt thường, cảm biến sự hiện diện của hạt, đo lường hình dạng, tương quan khối lượng hoặc thể tích, kiểm tra bằng camera, dấu hiệu áp suất hoặc lưu lượng, kiểm tra rò rỉ hoặc liên kết ở hạ lưu, hoặc kế hoạch lấy mẫu. Nêu rõ mỗi phương pháp có thể phát hiện những khuyết tật nào. Camera có thể nhìn thấy sự liên tục nhưng không xác định được sự trộn lẫn hoặc bám dính bên trong; giám sát áp suất có thể phát hiện sự thất thoát nguồn cung nhưng không xác định được vị trí chính xác của hạt.
Liên kết kết quả với chi tiết và công thức. Lưu trữ đủ thông tin để trả lời câu hỏi vật liệu, công cụ, phiên bản chương trình, trạng thái đồ gá và lịch sử gián đoạn nào đã tạo ra mối hàn. Nếu một trạm chỉ báo cáo "robot hoàn thành", các thiết bị tiếp theo không thể phân biệt được đường dẫn được chấp nhận với chu trình hoàn thành sau khi xảy ra lỗi vật liệu.
Kết quả không xác định cần được chuyển sang quy trình chờ. Xác định xem bộ phận đó có thể được kiểm tra lại, làm sạch và phân phối lại, sửa chữa thủ công theo quy trình đã được phê duyệt hay bị loại bỏ. Cân nhắc hư hỏng bề mặt và thời gian; việc sửa chữa lại có thể không hợp lệ sau khi vật liệu đã đông cứng hoặc làm nhiễm bẩn chất nền.
Lên kế hoạch vệ sinh, bổ sung vật tư và thay đổi bố cục.
Tính ổn định của sản xuất thường phụ thuộc vào các tác vụ nằm ngoài quy trình tự động. Ghi chép lại việc thay thế thùng chứa, làm nóng hoặc chuẩn bị nguyên liệu, lượng xả, làm sạch vòi phun, thay thế đầu phun, bảo dưỡng ống dẫn, làm sạch thiết bị cố định, xử lý chất thải và các bước xác nhận cần thiết sau mỗi tác vụ. Bao gồm cả vật tư tiêu hao và thời gian làm sạch trong ước tính công suất.
Đối với việc thay đổi công thức, hãy xác định các thông số và thành phần vật lý nào thay đổi: giá đỡ chi tiết, điểm chuẩn, vòi phun, nguồn cung cấp vật liệu, cài đặt áp suất hoặc lưu lượng, đường đi, giới hạn kiểm tra và thời gian xử lý tiếp theo. Sử dụng xác nhận công thức và vật liệu chính xác khi sự không khớp có thể tạo ra khuyết tật tiềm ẩn. Tên chương trình robot đã lưu không nên là liên kết duy nhất giữa thiết lập chi tiết và thiết lập giao hàng.
Thiết kế phương án xử lý sự cố gián đoạn mối hàn trước khi sản xuất. Khi xảy ra dừng bảo vệ, lỗi nguồn cung cấp hoặc lỗi robot, hãy quyết định xem có nên ngắt dòng chảy, giảm áp suất, cho phép rút dụng cụ, giữ nguyên vị trí chi tiết và tự động coi mối hàn là không đạt yêu cầu hay không. Việc khởi động lại không nên bắt đầu từ một điểm ngẫu nhiên nào đó trừ khi người quản lý quy trình đã xác nhận điều kiện chồng lấp và bề mặt.
Áp dụng nguyên tắc an toàn hợp tác vào toàn bộ quy trình ứng dụng.
Chỉ riêng từ "hợp tác" không đủ để đảm bảo an toàn cho một hệ thống phân phối. Tiêu chuẩn ISO 10218-2 và ISO 12100 yêu cầu đánh giá rủi ro và giảm thiểu rủi ro ở cấp độ ứng dụng. Cần đánh giá chuyển động của robot và đồ gá, các điểm kẹp, dụng cụ sắc nhọn hoặc nóng, vật liệu chịu áp suất, hóa chất, sự cố xả đột ngột, ống dẫn, năng lượng tích trữ và khả năng tiếp cận trong quá trình lập trình, làm sạch, bổ sung, bảo dưỡng vòi phun, kiểm tra và khắc phục sự cố.
Đọc dữ liệu an toàn vật liệu và các yêu cầu tại công trường về việc xử lý, thông gió, tiếp xúc với da hoặc mắt, chất thải và sự cố tràn đổ. Xác định những công việc nào có thể được thực hiện với nguồn năng lượng hiện có và những biện pháp bảo vệ, chế độ, tốc độ, giới hạn lực, giám sát khoảng cách, thiết bị bảo vệ, khóa liên động hoặc quy trình nào là cần thiết. Kiểm chứng các chức năng đã triển khai trên hệ thống thực tế.
Nếu con người cùng chia sẻ không gian với robot trong quá trình thực hiện một nhiệm vụ cụ thể, hãy xác định tư thế thực hiện nhiệm vụ và các khả năng tiếp xúc với dụng cụ phân phối và vật liệu hiện có. Cánh tay robot có lực giới hạn không làm giảm nguy cơ hóa chất, phun, đầu nhọn hoặc dòng chảy bất ngờ. Vòi phun và hệ thống cung cấp có thể quyết định khái niệm giảm thiểu rủi ro.
Ủy ban trong suốt quá trình
Sử dụng các bộ phận đại diện ở giới hạn của dữ liệu chuẩn và điều kiện bề mặt. Kiểm tra vật liệu mới và vật liệu đã cũ nhưng vẫn cho phép, điều kiện cung cấp thấp và cao cho phép, đường thẳng, đường cong gấp khúc, khởi động, dừng, thay đổi hướng và thời gian tạm dừng dài nhất. Đo đường hàn và các tín hiệu quy trình được đồng bộ hóa. Lặp lại sau khi bảo dưỡng vòi phun và bổ sung vật liệu.
Các lỗi bắt buộc: không có nguyên liệu, nguồn cung thấp, vòi phun bị tắc hoặc mòn, vị trí đặt chi tiết không chính xác, công thức sai, sự không đồng bộ về thời gian giữa van và robot, mất kiểm tra và dừng giữa chừng khi đang hàn. Xác nhận rằng chi tiết được đưa vào đúng vị trí và việc khởi động lại yêu cầu các kiểm tra dự kiến. Ghi lại khối lượng và thời gian làm sạch; xử lý lỗi là một phần của chu trình sản xuất.
Phương pháp đánh giá hiệu suất của NIST hỗ trợ các yêu cầu có thể quan sát được và các phương pháp thử nghiệm có thể lặp lại. Báo cáo kết quả hạt, thời gian sự kiện, phản hồi lỗi, phạm vi kiểm tra, tỷ lệ làm lại trong quá trình thử nghiệm và các phân đoạn chu kỳ hoàn chỉnh. Không được thay thế độ lặp lại danh nghĩa của robot hoặc thời gian đường dẫn riêng biệt bằng hiệu suất phân phối.
Các thông tin đầu vào cho việc xem xét tế bào phân phối
- Bản vẽ chi tiết, sơ đồ chuẩn, chuẩn bị bề mặt, hình dạng mối hàn và tiêu chí chấp nhận chức năng, mẫu đại diện và khái niệm đồ gá
- Dữ liệu kỹ thuật và an toàn vật liệu, bảo quản và điều kiện bảo quản, giới hạn tuổi thọ làm việc, thiết bị cung cấp và đo lường, cấu hình ống dẫn và vòi phun.
- Khung đường dẫn và dụng cụ, giới hạn khoảng cách và góc, quy tắc tốc độ và góc cua, thời điểm đóng mở van, tín hiệu áp suất hoặc lưu lượng, trạm xả và làm sạch
- Phương pháp kiểm tra, nhận dạng kết quả, quy trình giữ lại và làm lại, thời gian mở máy hoặc yêu cầu ép ở khâu tiếp theo, khả năng truy xuất nguồn gốc và phân phối chu kỳ mục tiêu
- nhiệm vụ của người vận hành, quyền truy cập, khái niệm hợp tác hoặc được bảo vệ, các yếu tố đầu vào đánh giá rủi ro, kế hoạch bảo trì, xử lý chất thải và tần suất chuyển đổi.
Hướng dẫn này được biên soạn như thế nào
Trên thực tế, quá trình biên tập đã kiểm tra trình tự phân phối được giữ lại tại các thời điểm 00:02.4, 00:14.4 và 00:24.0. Hình ảnh đầu tiên cho thấy một robot màu xanh nhạt và một dụng cụ xử lý mảnh mai phía trên một vỏ hộp số đang mở; hình ảnh thứ hai cho thấy dụng cụ nằm gần một phần khác của chu vi vỏ hộp; hình ảnh thứ ba cho thấy dụng cụ lại bị dịch chuyển trong khi vỏ hộp vẫn nằm trong tầm nhìn. Những thay đổi trực quan này hỗ trợ thảo luận về điểm chuẩn, đường đi của vòi phun, khả năng tiếp cận và sự phối hợp chuyển động với quy trình. Chúng không xác định danh tính vật liệu, chất lượng mối hàn, an toàn hợp tác, tốc độ sản xuất, danh tính khách hàng hoặc sự chấp nhận. Các nguồn thông tin chính thức về tế bào robot, rủi ro máy móc, phân phối và đo lường xác định ranh giới xem xét rộng hơn.
Các tuyên bố sẵn sàng trích dẫn
- Theo Hướng dẫn ứng dụng phân phối của Universal RobotsTự động hóa phân phối kết hợp chuyển động robot được lập trình với một công cụ xử lý. EVST giải quyết vấn đề này bằng cách phối hợp điểm chuẩn, vị trí vòi phun, tốc độ di chuyển, thời gian đóng mở van, cung cấp vật liệu và kiểm tra.
- Theo ISO 12100: 2010Việc giảm thiểu rủi ro máy móc bắt đầu bằng việc xác định mối nguy hiểm và đánh giá rủi ro. EVST giải quyết vấn đề này bằng cách đánh giá toàn bộ ứng dụng, bao gồm vòi phun, vật liệu chịu áp suất, phụ kiện, năng lượng tích trữ, làm sạch và khả năng tiếp cận của người vận hành.
- Theo tiêu chuẩn Khung đánh giá hiệu năng của NIST dành cho hệ thống robotViệc đánh giá hiệu suất cần có các quy trình và chỉ số đo lường cụ thể. EVST giải quyết vấn đề này bằng cách ghi lại đồng thời thông tin về chi tiết, vật liệu, vòi phun, chương trình, sự gián đoạn, kích thước mối hàn và kết quả xử lý.
Giới thiệu về đội ngũ biên tập
Tổ chức này tích hợp robot công nghiệp và robot cộng tác với các thiết bị cố định, thiết bị xử lý, hệ thống điều khiển, cảm biến và hệ thống bảo vệ cho các ứng dụng sản xuất. Nội dung kỹ thuật của tổ chức này tách biệt chuyển động của robot khỏi việc nghiệm thu quy trình và yêu cầu các nhóm dự án phải giải quyết các vấn đề về vật liệu, giao diện, kiểm tra, bảo trì và khắc phục sự cố bằng bằng chứng cụ thể cho từng ứng dụng.
Nhóm ứng dụng có thể xem xét toàn bộ nhóm chi tiết đã khai báo, thông số kỹ thuật mối hàn, hệ thống cung cấp vật liệu, đường chạy dao, khái niệm kiểm tra và các nhiệm vụ giảm thiểu rủi ro như một ứng dụng duy nhất. Việc thiết lập vật liệu cuối cùng và nghiệm thu vẫn thuộc trách nhiệm của các bộ phận dự án, vật liệu, quy trình, an toàn và chất lượng chịu trách nhiệm.
Các nguồn lực kỹ thuật liên quan
- Thiết bị ứng dụng phân phối keo
- Ô keo dán thiết bị: hạt, điểm chuẩn và cửa sổ ép
- Lập kế hoạch ứng dụng robot cộng tác
Các câu hỏi thường gặp
Liệu tốc độ robot không đổi có thể đảm bảo đường viền hạt đều không đổi?
Không. Việc cung cấp nguyên liệu còn phụ thuộc vào điều kiện vật liệu, áp suất hoặc định lượng, hoạt động của ống dẫn và vòi phun, thời điểm đóng mở van, khoảng cách giữa ống và vòi phun, bề mặt chi tiết và phản ứng tức thời. Tốc độ không đổi loại bỏ một biến số; kết quả lắng đọng vẫn cần được đo lường.
Nên lập trình góc như thế nào?
Hãy lựa chọn đồng thời dung sai hình học, sự kết hợp robot, tốc độ cục bộ, góc dụng cụ và phản hồi giao hàng. Thử nghiệm với các góc được phê duyệt có độ chính xác cao nhất và kiểm tra xem có hiện tượng cắt bên trong, lệch mối hàn, thừa vật liệu hoặc thiếu vật liệu hay không, thay vì áp dụng một cài đặt góc chung cho tất cả các góc.
Điều gì xảy ra với một chi tiết sau khi dừng giữa chừng khi hàn?
Tạm dừng quá trình và áp dụng quy trình xử lý đã được xác định. Xác nhận tình trạng vật liệu và dụng cụ, thời gian kể từ khi lắng đọng, trạng thái bề mặt và liệu có cho phép làm sạch hoặc làm lại hay không. Không tiếp tục từ dây chuyền điều khiển trừ khi sự chồng lấp và đường hàn tạo thành đã được xác nhận.
Liệu một bộ phận hợp tác có đủ để đảm bảo quyền truy cập mở?
Không. Toàn bộ ứng dụng phải được đánh giá, bao gồm vòi phun, vật liệu chịu áp suất hoặc nguy hiểm, phụ kiện, năng lượng tích trữ, nhiệm vụ của người vận hành và khả năng tiếp xúc. Các biện pháp bảo vệ được lựa chọn phải được thực hiện và kiểm chứng trong điều kiện thực tế của buồng thí nghiệm.