Riža. 3. Jednodijelni alat za brzu izmjenu s mogućnošću dodavanja iz čašice, smješten u lijevom ormariću, kontrolira orijentaciju i odvajanje opreme (osigurava pravilno poravnanje i pozicioniranje opreme). Desni ormarić sadrži razne nakovnje i čunkove.
Ron Boggs, menadžer prodaje i servisa za Haeger North America, i dalje prima slične pozive od proizvođača tokom oporavka od pandemije iz 2021. godine.
„Stalno su nam govorili: 'Hej, nedostaju nam pričvršćivači'“, rekao je Boggs. „Ispostavilo se da je to bilo zbog problema s osobljem.“ Kada su fabrike zapošljavale nove radnike, često su stavljale neiskusne, nekvalificirane ljude ispred mašina da umetnu opremu. Ponekad promaše kopče, ponekad stave pogrešne kopče. Klijent se vraća i finalizira postavke.
Na visokom nivou, umetanje hardvera izgleda kao zrela primjena robotike. Na kraju bi postrojenje moglo imati potpunu automatizaciju probijanja i oblikovanja, uključujući kupole, uklanjanje dijelova, pa čak i robotsko savijanje. Sve ove tehnologije zatim opslužuju veliki dio sektora ručne instalacije. Imajući sve ovo na umu, zašto ne staviti robota ispred mašine za instaliranje opreme?
Tokom proteklih 20 godina, Boggs je sarađivao s mnogim fabrikama koristeći robotsku opremu za umetanje. U novije vrijeme, on i njegov tim, uključujući glavnog inženjera Haegera, Sandera van de Bora, rade na tome da olakšaju integraciju kobota u proces umetanja (vidi Sliku 1).
Međutim, i Boggs i VanderBose naglašavaju da fokusiranje isključivo na robotiku ponekad može zanemariti veći problem umetanja hardvera. Pouzdane, automatizirane i fleksibilne instalacijske operacije zahtijevaju mnoge gradivne blokove, uključujući konzistentnost i fleksibilnost procesa.
Starac je umro na užasan način. Mnogi ljudi primjenjuju ovu izreku na mehaničke prese za probijanje, ali se ona odnosi i na prese s ručnim dodavanjem opreme, uglavnom zbog njihove jednostavnosti. Operater postavlja pričvršćivače i dijelove na donji nosač prije nego što ih ručno umetne u presu. Pritisnuo je pedalu. Bušilica se spušta, dodiruje radni komad i stvara pritisak za umetanje opreme. Prilično je jednostavno - naravno, dok nešto ne krene po zlu.
„Ako operater ne obraća pažnju, alat će pasti i dodirnuti radni komad bez stvarnog pritiska“, rekao je van de Bor. Zašto, šta tačno? „Stara oprema nije imala povratnu informaciju greškom i operater zapravo nije znao za to.“ Operater nije mogao držati nogu na pedalama tokom cijelog ciklusa, što je, zauzvrat, moglo dovesti do aktiviranja sigurnosnog sistema prese. „Gornji alat ima šest volti, donji alat je uzemljen, a presa mora osjetiti provodljivost prije nego što može stvoriti pritisak.“
Starije prese za umetanje također nemaju takozvani "prozor tonaže", što je raspon pritisaka unutar kojeg se oprema može ispravno umetnuti. Moderne prese mogu osjećati da je ovaj pritisak prenizak ili previsok. Budući da starije prese nemaju prozor tonaže, objasnio je Boggs, operateri ponekad podešavaju pritisak podešavanjem ventila kako bi riješili problem. "Neki podešavaju previsoko, a neki prenisko", rekao je Boggs. "Ručno podešavanje otvara mnogo svestranosti. Ako je prenisko, pogrešno ste instalirali hardver." "Prekomjerni pritisak zapravo može deformirati dio ili sam pričvršćivač."
„Starije mašine također nisu imale mjerače“, dodaje van de Boer, „što je moglo uzrokovati da operateri izgube pričvršćivače.“
Ručno umetanje okova može izgledati jednostavno, ali proces je teško popraviti. Da stvar bude gora, operacije s okovima se često događaju kasnije u lancu vrijednosti, nakon što je praznina popunjena i oblikovana. Problemi s opremom mogu uzrokovati haos u praškastom premazivanju i montaži, često zato što savjestan i marljiv operater pravi male greške koje se pretvaraju u glavobolje.
Slika 1. Kobot prikazuje dio umetanjem opreme u presu, koja ima četiri posude i četiri nezavisna transportera koji dovode opremu u presu. Slika: Hagrid
Tokom godina, tehnologija umetanja hardvera riješila je ove probleme identificiranjem i eliminiranjem ovih izvora varijabilnosti. Instalateri opreme ne bi trebali biti izvor toliko problema samo zato što izgube malo fokusa na kraju svoje smjene.
Prvi korak u automatizaciji ugradnje fitinga, doziranje u posudu (vidi sliku 2), eliminira najzamorniji dio procesa: ručno hvatanje i postavljanje fitinga na radni komad. U tradicionalnoj konfiguraciji s gornjim doziranjem, presa s posudom šalje pričvršćivače do transportera koji dovodi hardver do gornjeg alata. Operater postavlja radni komad na donji alat (nakovanj) i pritiska papučicu. Bušač se spušta pomoću vakuumskog pritiska kako bi se podigao hardver iz transportera, približavajući hardver radnom komadu. Presa primjenjuje pritisak i ciklus je završen.
Čini se jednostavnim, ali ako dublje zaronite, možete pronaći neke suptilne složenosti. Prvo, oprema se mora kontrolirano uvoditi u radni prostor. Tu na scenu stupa alat za pokretanje. Alat se sastoji od dvije komponente. Jedna, namijenjena pozicioniranju, osigurava da je oprema koja izlazi iz posude ispravno pozicionirana. Druga osigurava pravilnu segmentaciju, poravnanje i postavljanje opreme. Odatle, oprema putuje kroz cijev do transportera koji dovodi opremu do gornjeg alata.
Evo u čemu je komplikacija: Alate za automatsko dodavanje – alate za orijentaciju i dijeljenje, te shuttleove – potrebno je zamijeniti i održavati u ispravnom stanju svaki put kada se oprema promijeni. Različiti oblici hardvera utiču na način na koji se napaja radno područje, tako da su alati specifični za hardver jednostavno stvarnost i ne mogu se dizajnirati izvan jednačine.
Budući da operater ispred prese za čašice više ne troši vrijeme na podizanje (eventualno spuštanje) i postavljanje opreme, vrijeme između umetanja se drastično smanjuje. Ali sa svim ovim alatima specifičnim za hardver, posuda za uvlačenje također dodaje mogućnosti konverzije. Alati za samozatezanje matica 832 nisu prikladni za matice 632.
Da bi zamijenio stari dvodijelni dozator, operater mora osigurati da je alat za orijentaciju pravilno poravnat s podijeljenim alatom. „Također su morali provjeriti vibracije posude, vrijeme dovoda zraka i položaj crijeva“, rekao je Boggs. „Moraju provjeriti poravnanje shuttlea i vakuuma. Ukratko, operater mora provjeriti mnogo poravnanja kako bi se uvjerio da alat radi kako treba.“
Operateri za obradu lima često imaju jedinstvene zahtjeve za opremom koji mogu biti posljedica problema s pristupom (umetanje opreme u uske prostore), neobične opreme ili oboje. Ova vrsta instalacije koristi posebno dizajniran alat iz jednog dijela. Na osnovu toga, kaže Boggs, na kraju je razvijen alat sve u jednom za standardnu ​​presu za čaše. Alat sadrži elemente za orijentaciju i odabir (vidi sliku 3).
„Dizajniran je za brze promjene“, kaže van de Boer. „Sve kontrolne parametre, uključujući zrak i vibracije, vrijeme i sve ostalo, kontrolira računar, tako da operater ne mora vršiti nikakva prebacivanja ili podešavanja.“
Uz pomoć tiplova, sve ostaje u jednoj liniji (vidi sliku 4). „Operater ne mora brinuti o poravnanju prilikom konverzije. Uvijek se niveliše jer se sve zaključava na svoje mjesto“, rekao je Boggs. „Alati se samo pričvrste vijcima.“
Kada operater postavi lim na presu za metal, poravnava rupe pomoću nakovnja dizajniranog za rad sa pričvršćivačima određenog promjera. Činjenica da novi promjeri zahtijevaju nove alate za nakovnje dovela je do otežane masovne proizvodnje tokom godina.
Zamislite fabriku sa najnovijom tehnologijom rezanja i savijanja, brzom automatskom izmjenom alata, malim serijama ili čak kompletnom proizvodnjom. Dio zatim ide u umetak za hardver, a ako dio zahtijeva drugačiju vrstu hardvera, operater prelazi na masovnu proizvodnju. Na primjer, može umetnuti seriju od 50 komada, promijeniti nakovnje, a zatim umetnuti novi hardver u odgovarajuće rupe.
Hardverska presa sa kupolom mijenja scenu. Operateri sada mogu umetnuti jednu vrstu opreme, rotirati kupolu i otvoriti kontejner označen bojom kako bi smjestili drugu vrstu opreme, sve u jednom postavu (vidi Sliku 5).
„U zavisnosti od broja dijelova koje imate, manja je vjerovatnoća da ćete propustiti hardversku vezu“, rekao je van de Bor. „Cijeli dio radite u jednom prolazu tako da ne propustite nijedan korak na kraju.“
Kombinacija dovoda posude i kupole na presi za umetanje može učiniti rukovanje kompletima stvarnošću u odjelu za hardver. U tipičnoj instalaciji, proizvođač osigurava da je dovod posude isključivo za normalno veliku opremu, a zatim postavlja rjeđe korištenu opremu u kontejnere označene bojama u blizini radnog područja. Kada operateri uzmu dio koji zahtijeva više hardvera, počinju ga uključivati ​​slušajući zvučni signal mašine (što ukazuje da je vrijeme za novi hardver), okrećući okretni sto nakovnja, gledajući 3D sliku dijela na kontroleru, a zatim ubacujući sljedeći hardverski dio.
Zamislite scenario u kojem operater ubacuje jedan po jedan komad opreme, koristeći automatsko pomicanje i okrećući okretni stol nakovnja po potrebi. Zatim se zaustavlja nakon što gornji alat uhvati automatski pričvršćivač iz transportera i spusti ga na radni komad na nakovnju. Kontroler će upozoriti operatera da su pričvršćivači pogrešne dužine.
Kako Boggs objašnjava, „U režimu podešavanja, presa polako spušta klizač i bilježi njegov položaj. Dakle, kada radi punom brzinom i uređaj dodiruje alat, sistem osigurava da dužina uređaja odgovara specificiranoj [[Tolerancija] Mjerenja izvan raspona, predugačka ili prekratka, uzrokovat će grešku u dužini pričvršćivača. To je zbog detekcije pričvršćivača (nema vakuuma u gornjem alatu, obično uzrokovano greškama u hardverskom dodavanju) i praćenja i održavanja prozora tonaže (umjesto da operater ručno podešava ventil) stvara provjereno pouzdan sistem automatizacije.“
„Hardverske prese sa samodijagnostikom mogu biti ogromna prednost za robotske module“, rekao je Boggs. „U automatizovanom sistemu, robot pomiče papir na pravu poziciju i šalje signal prese, u suštini govoreći: 'Na pravoj sam poziciji, pokrenite prese.'“
Presa za metal održava klinove nakovnja (ugrađene u rupe u obratku od lima) čistima. Vakuum u gornjem probijaču je normalan, što znači da postoje pričvršćivači. Znajući za sve ovo, presa je poslala signal robotu.
Kao što Boggs kaže, „Presa u osnovi sve pregleda i kaže robotu: 'U redu, dobro sam.' Pokreće ciklus štancanja, provjeravajući prisustvo pričvršćivača i njihovu ispravnu dužinu. Ako je ciklus završen, provjerite je li pritisak koji se koristi za umetanje okova ispravan, a zatim pošaljite signal robotu da je ciklus štancanja završen. Robot to prima i zna da je sve čisto i može pomaknuti radni komad do sljedeće rupe.“
Sve ove mašinske provjere, prvobitno namijenjene ručnim operaterima, efektivno pružaju dobru osnovu za daljnju automatizaciju. Boggs i van de Boor opisuju daljnja poboljšanja, poput određenih dizajna koji pomažu u sprječavanju lijepljenja limova za nakovanj. „Ponekad se pričvršćivači zalijepe nakon ciklusa štancanja“, rekao je Boggs. „To je inherentni problem kada komprimirate materijal. Kada se zaglavi u donjem alatu, operater obično može malo okrenuti radni komad da ga izvadi.“
Slika 4. Vijak za transporter sa tiplom. Nakon postavljanja, transporter dovodi opremu do gornjeg alata, koji koristi vakuumski pritisak tako da se oprema može pričvrstiti i transportovati do obratka. Nakovanj (dolje lijevo) se nalazi na jednoj od četiri kupole.
Nažalost, roboti nemaju vještine ljudskog operatera. „Zato sada postoje prese koje pomažu u uklanjanju radnih komada, pomažu u istiskivanju pričvršćivača iz alata, tako da nema zaglavljivanja nakon ciklusa prese.“
Neke mašine imaju različite dubine grla kako bi robotu pomogle da manevriše s radnim komadom u i iz radnog područja. Prese također mogu uključivati ​​nosače koji pomažu robotima (i ručnim operaterima, uostalom) da sigurno pozicioniraju svoje radove.
U konačnici, pouzdanost je ključna. Roboti i koboti mogu biti dio rješenja, što ih čini lakšom za integraciju. „U oblasti kolaborativnih robota, dobavljači su napravili veliki napredak u tome da ih što lakše integrišu sa mašinama“, rekao je Boggs, „a proizvođači presa su obavili mnogo razvojnog rada kako bi osigurali da je na snazi ​​pravi komunikacijski protokol.“
Ali tehnike štancanja i radioničke tehnike, uključujući podršku obratka, jasne (i dokumentovane) upute za rad i odgovarajuću obuku, također igraju ulogu. Boggs je dodao da i dalje prima pozive o nedostajućim pričvršćivačima i drugim problemima u odjelu za hardver, od kojih mnogi rade s pouzdanim, ali vrlo starim mašinama.
Ove mašine možda jesu pouzdane, ali instalacija opreme nije za nekvalificirane i neprofesionalne. Sjetite se mašine koja je pronašla pogrešnu dužinu. Ova jednostavna provjera sprječava da se mala greška pretvori u veliki problem.
Slika 5. Ova hardverska presa ima okretni sto sa graničnikom i četiri stanice. Sistem također ima poseban alat nakovanj koji pomaže operateru da dosegne teško dostupna mjesta. Ovdje se spojnice ubacuju odmah ispod zadnje prirubnice.
Tim Heston, viši urednik časopisa The FABRICATOR, radi u industriji obrade metala od 1998. godine, a karijeru je započeo u časopisu Welding Magazine Američkog društva za zavarivanje. Od tada časopis pokriva sve procese obrade metala, od štancanja, savijanja i rezanja do brušenja i poliranja. Pridružio se časopisu The FABRICATOR u oktobru 2007. godine.
FABRICATOR je vodeći sjevernoamerički časopis za proizvodnju i oblikovanje čelika. Časopis objavljuje vijesti, tehničke članke i priče o uspjehu koje omogućavaju proizvođačima da efikasnije obavljaju svoj posao. FABRICATOR postoji u industriji od 1970. godine.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju The FABRICATOR, jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Digitalno izdanje časopisa The Tube & Pipe Journal sada je u potpunosti dostupno, omogućavajući jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.
Ostvarite potpuni digitalni pristup časopisu STAMPING, koji sadrži najnoviju tehnologiju, najbolje prakse i vijesti iz industrije za tržište štancanja metala.
Sada, uz potpuni digitalni pristup časopisu The Fabricator en Español, imate jednostavan pristup vrijednim industrijskim resursima.