Riis. 3. Vasakpoolses kapis hoitav ühes tükis topsi kaudu söödetav kiirvahetatav tööriist kontrollib seadmete orientatsiooni ja eraldamist (tagab seadmete õige joondamise ja positsioneerimise). Parempoolses kapis on mitmesugused alasi ja transportijad.
Haeger North America müügi- ja teenindusjuht Ron Boggs saab 2021. aasta pandeemiast taastumise ajal jätkuvalt sarnaseid kõnesid tootjatelt.
„Nad kordasid meile pidevalt: „Kuulge, meil on kinnitusdetailid puudu,““ ütles Boggs. „Selgus, et see oli tingitud personaliprobleemist.“ Kui tehased palkasid uusi töötajaid, panid nad seadmete paigaldamiseks masinate ette sageli kogenematuid ja oskusteta inimesi. Mõnikord jäävad neil klambrid puudu, mõnikord panevad nad valed klambrid sisse. Klient tuleb tagasi ja kinnitab seadistused.
Kõrgel tasemel näib riistvara paigaldamine olevat robootika küps rakendus. Lõpuks võiks tehases olla täielik stantsimis- ja vormimisautomaatika, sealhulgas torntornid, detailide eemaldamine ja võib-olla isegi robotpainutus. Kõik need tehnoloogiad teenindavad seejärel suurt osa käsitsi paigaldamise sektorist. Kõike seda silmas pidades, miks mitte panna masina ette robot seadmete paigaldamiseks?
Viimase 20 aasta jooksul on Boggs teinud koostööd paljude tehastega, mis kasutavad robotiseeritud sisestusseadmeid. Hiljuti on ta koos oma meeskonnaga, sealhulgas Haegeri peainsener Sander van de Boriga, töötanud selle nimel, et lihtsustada kobotite integreerimist sisestusprotsessi (vt joonis 1).
Siiski rõhutavad nii Boggs kui ka VanderBose, et ainuüksi robootikale keskendumine võib mõnikord tähelepanuta jätta suurema probleemi – riistvara paigaldamise. Usaldusväärsed, automatiseeritud ja paindlikud paigaldustoimingud nõuavad paljusid ehitusplokke, sealhulgas protsessi järjepidevust ja paindlikkust.
Vana mees suri kohutavalt. Paljud inimesed rakendavad seda ütlust mehaaniliste stantspresside kohta, aga see kehtib ka käsitsi etteandega presside kohta, peamiselt oma lihtsuse tõttu. Operaator asetab kinnitusdetailid ja osad alumisele toele enne nende käsitsi pressi sisestamist. Ta vajutas pedaali. Perforaator laskub alla, puudutab toorikut ja tekitab surve seadme sisestamiseks. See on üsna lihtne – muidugi kuni midagi valesti läheb.
„Kui operaator ei pööra tähelepanu, kukub tööriist maha ja puudutab töödeldavat detaili ilma tegelikult survet avaldamata,“ ütles van de Bor. Miks, mida täpselt? „Vanal seadmel polnud kogemata tagasisidet ja operaator ei teadnud sellest tegelikult.“ Operaator ei saanud kogu tsükli vältel jalga pedaalidel hoida, mis omakorda võis viia pressi ohutussüsteemi käivitumiseni. „Ülemisel tööriistal on kuus volti, alumine tööriist on maandatud ja press peab enne rõhu tekitamist tuvastama juhtivuse.“
Vanematel sisestuspressidel puudub ka nn „tonnimisaken“, mis on rõhuvahemik, mille piires seadmeid saab õigesti sisestada. Kaasaegsed pressid võivad tunda, et see rõhk on liiga madal või liiga kõrge. Kuna vanematel pressidel pole tonnaažiakent, selgitas Boggs, reguleerivad operaatorid probleemi lahendamiseks mõnikord rõhku ventiili abil. „Mõned häälestavad liiga kõrgeks ja mõned liiga madalaks,“ ütles Boggs. „Käsitsi reguleerimine avab palju paindlikkust. Kui see on liiga madal, olete riistvara valesti paigaldanud.“ „Liigne rõhk võib tegelikult detaili või kinnitusvahendit ennast deformeerida.“
„Vanematel masinatel polnud ka mõõtureid,“ lisab van de Boer, „mis võis põhjustada operaatoritel kinnitusdetailide kaotamist.“
Riistvara käsitsi paigaldamine võib tunduda lihtne, kuid protsessi on raske parandada. Olukorra teeb veelgi hullemaks see, et riistvaraga seotud toimingud toimuvad sageli väärtusahela hilisemas etapis, pärast seda, kui tühimik on täidetud ja vormitud. Seadmete probleemid võivad pulbervärvimist ja montaaži oluliselt kahjustada, sageli seetõttu, et kohusetundlik ja hoolikas operaator teeb väikeseid vigu, mis muutuvad peavaluks.
Joonis 1. Kobot näitab detaili, sisestades seadme pressi, millel on neli kaussi ja neli sõltumatut transporti, mis söödavad seadmeid pressi. Pilt: Hagrid
Aastate jooksul on riistvara sisestamise tehnoloogia need peavalud lahendanud, tuvastades ja kõrvaldades need muutlikkuse allikad. Seadmete paigaldajad ei tohiks olla nii paljude probleemide allikaks ainult seetõttu, et nad kaotavad vahetuse lõpus veidi keskendumisvõimet.
Liitmike paigaldamise automatiseerimise esimene samm, kaussi etteandmine (vt joonis 2), välistab protsessi kõige tüütuma osa: liitmike käsitsi haaramise ja toorikule asetamise. Traditsioonilises ülalt etteandmisega konfiguratsioonis saadab kaussi etteandmisega press kinnitusdetailid alla transpordivahendile, mis söödab need ülemisele tööriistale. Operaator asetab tooriku alumisele tööriistale (alasi) ja vajutab pedaali. Stantsi langetatakse vaakumrõhu abil, et tõsta riistvara transpordivahendist välja, tuues selle tooriku lähedale. Press avaldab survet ja tsükkel on lõppenud.
See tundub lihtne, aga kui sügavamale kaevuda, võib leida mõningaid peeneid keerukusi. Esiteks tuleb seadmed tööruumi juhitaval viisil. Siin tuleb mängu alglaadimisriist. Tööriist koosneb kahest komponendist. Üks positsioneerimisele pühendatud osa tagab, et kausist väljuv varustus on õigesti paigutatud. Teine tagab seadmete õige segmenteerimise, joondamise ja paigutuse. Sealt liigub seade toru kaudu transpordivahendisse, mis juhib selle ülemisele tööriistale.
Asja keerukus seisneb selles, et automaatse söötmise tööriistad – orienteerimis- ja jagamistööriistad ning transportijad – tuleb iga kord, kui seadet vahetatakse, välja vahetada ja töökorras hoida. Erinevad riistvaravormid mõjutavad seda, kuidas see tööpiirkonda energiaga varustab, seega on riistvaraspetsiifilised tööriistad lihtsalt reaalsus ja neid ei saa võrrandist välja jätta.
Kuna topsipressi ees olev operaator ei kuluta enam aega seadmete ülesvõtmisele (võimalik, et langetamisele) ja seadistamisele, lüheneb sisestamiste vaheline aeg drastiliselt. Kuid kõigi nende riistvaraspetsiifiliste tööriistadega lisab etteandekauss ka konverteerimisvõimalusi. Isepingulduvate mutrite 832 tööriistad ei sobi mutrite 632 jaoks.
Vana kaheosalise kausisööturi asendamiseks peab operaator veenduma, et suunamisvahend on jagatud tööriistaga õigesti joondatud. „Samuti pidid nad kontrollima kausi vibratsiooni, õhu ajastust ja vooliku paigutust,“ ütles Boggs. „Nad peavad kontrollima transpordivahendi ja vaakumi joondamist. Lühidalt öeldes peab operaator kontrollima palju joondamisi, et veenduda tööriista ettenähtud viisil töötamises.“
Lehtmetalli töötlejatel on sageli unikaalsed seadmete nõuded, mis võivad tuleneda ligipääsuprobleemidest (seadmete sisestamine kitsastesse kohtadesse), ebatavalistest seadmetest või mõlemast. Seda tüüpi paigaldus kasutab spetsiaalselt loodud ühes tükis tööriista. Selle põhjal töötati Boggsi sõnul lõpuks välja kõik-ühes tööriist tavalise topsipressi jaoks. Tööriist sisaldab orienteerimis- ja valikuelemente (vt joonis 3).
„See on loodud kiireteks ümberlülitusteks,“ ütleb van de Boer. „Kõiki juhtimisparameetreid, sealhulgas õhku ja vibratsiooni, aega ja kõike muud, juhib arvuti, seega ei pea operaator mingeid ümberlülitusi ega seadistusi tegema.“
Tüüblite abil püsib kõik ühel joonel (vt joonis 4). „Operaator ei pea ümbertegemise ajal joondamise pärast muretsema. See on alati tasane, sest kõik lukustub oma kohale,“ ütles Boggs. „Tööriistad lihtsalt kruvitakse külge.“
Kui operaator asetab lehe riistvarapressile, joondab ta augud alasi abil, mis on loodud töötama teatud läbimõõduga kinnitusdetailidega. Asjaolu, et uued läbimõõdud nõuavad uusi alasi tööriistu, on aastate jooksul masstootmist mõnevõrra keerulisemaks muutnud.
Kujutage ette tehast, kus on uusim lõike- ja painutustehnoloogia, kiire automaatne tööriistavahetus, väikepartiid või isegi täielik tootmine. Seejärel läheb detail riistvara sisse ja kui detail vajab teistsugust riistvara, liigub operaator edasi masstootmise juurde. Näiteks saab ta sisestada 50 tükist koosneva partii, vahetada alasid ja seejärel sisestada uued riistvarad õigetesse aukudesse.
Revolvriga riistvarapress muudab olukorda. Operaatorid saavad nüüd ühes süsteemis sisestada ühte tüüpi seadmeid, pöörata revolvrit ja avada värvikoodiga konteineri teist tüüpi seadmete mahutamiseks (vt joonis 5).
„Sõltuvalt osade arvust on väiksem tõenäosus, et riistvaraühendus kahe silma vahele jääb,“ ütles van de Bor. „Teed kogu sektsiooni ühe korraga valmis, nii et lõpus ei jää ükski samm kahe silma vahele.“
Topsi etteande ja revolvermehhanismi kombinatsioon sisestuspressil võib muuta komplektide käsitsemise riistvaraosakonnas reaalsuseks. Tüüpilises paigalduses tagab tootja, et kausi etteanne on mõeldud ainult tavalistele suurtele seadmetele, ja seejärel paigutab harvemini kasutatavad seadmed tööala lähedale värvikoodiga konteineritesse. Kui operaatorid võtavad kätte detaili, mis nõuab mitut riistvara, alustavad nad selle ühendamist masina piiksu kuulates (mis näitab, et on aeg uue riistvara jaoks), pöörates alasi pöördlauda, ​​vaadates detaili 3D-pilti kontrolleril ja seejärel sisestades järgmise riistvaradetaili.
Kujutage ette stsenaariumi, kus operaator sisestab ühe seadme ükshaaval, kasutades automaatset etteannet ja pöörates vastavalt vajadusele alasi pöördlauda. Seejärel peatub see pärast seda, kui ülemine tööriist haarab iseetteandeva kinnitusdetaili transpordivahendist ja kukub alasi peal olevale toorikule. Kontroller hoiatab operaatorit, et kinnitusdetailid on vale pikkusega.
Nagu Boggs selgitab: „Seadistusrežiimis langetab press liugurit aeglaselt ja salvestab selle asendi. Seega, kui see töötab täiskiirusel ja kinnitusdetail puudutab tööriista, tagab süsteem, et kinnitusdetaili pikkus vastab määratud [[Tolerants]] Mõõtmised väljaspool vahemikku, liiga pikad või liiga lühikesed põhjustavad kinnitusdetailide pikkuse vea. See on tingitud kinnitusdetailide tuvastamisest (ülemises tööriistas puudub vaakum, mille põhjuseks on tavaliselt riistvara etteandevead) ning mahutavuse akna jälgimisest ja hooldusest (selle asemel, et operaator ventiili käsitsi reguleeriks), mis loob tõestatult usaldusväärse automatiseerimissüsteemi.“
„Enesediagnostikaga riistvarapressid võivad olla robotmoodulite jaoks tohutuks eeliseks,“ ütles Boggs. „Automatiseeritud seadistuses liigutab robot paberi õigesse asendisse ja saadab pressile signaali, mis sisuliselt ütleb: „Olen ​​õiges asendis, käivitage press.““
Riistvarapress hoiab alasi tihvtid (paigaldatud lehtmetalli tooriku aukudesse) puhtad. Ülemise stantsi vaakum on normaalne, mis tähendab, et kinnitusdetailid on olemas. Seda kõike teades saatis press robotile signaali.
Nagu Boggs ütleb: „Pressimasin vaatab põhimõtteliselt kõike üle ja ütleb robotile: „Olgu, kõik on korras.“ See alustab stantsimistsüklit, kontrollides kinnitusdetailide olemasolu ja nende õiget pikkust. Kui tsükkel on lõppenud, veenduge, et riistvara sisestamiseks kasutatav rõhk on õige, seejärel saatke robotile signaal, et pressitsükkel on lõppenud. Robot võtab selle vastu ja teab, et kõik on puhas, ning saab töödeldava detaili järgmisesse auku liigutada.“
Kõik need masinakontrollid, mis olid algselt mõeldud käsitsi operaatoritele, pakuvad head alust edasiseks automatiseerimiseks. Boggs ja van de Boor kirjeldavad edasisi täiustusi, näiteks teatud konstruktsioone, mis aitavad vältida lehtede kleepumist alasi külge. „Mõnikord kleepuvad kinnitusdetailid pärast stantsimistsüklit kinni,“ ütles Boggs. „See on materjali kokkusurumisel loomupärane probleem. Kui see jääb alumisse tööriista kinni, saab operaator tavaliselt töödeldavat detaili veidi keerata, et see välja saada.“
Joonis 4. Tüübliga transportimispolt. Kui transportimispolt on paigaldatud, suunab transportimisseade seadme ülemisele tööriistale, mis kasutab vaakumrõhku, et seadet saaks kinnitada ja töödeldavale detailile transportida. Alasi (all vasakul) asub ühel neljast tornist.
Kahjuks pole robotitel inimese operaatori oskusi. „Seega on nüüd olemas pressidisainid, mis aitavad eemaldada toorikuid ja lükata kinnitusvahendeid tööriistast välja, nii et pärast pressimistsüklit ei teki kinnikiilumist.“
Mõnel masinal on erineva sügavusega presside kael, mis aitab robotil toorikut tööalale ja sealt välja manööverdada. Pressid võivad sisaldada ka tugesid, mis aitavad robotitel (ja ka käsitsi operaatoritel) oma töid kindlalt positsioneerida.
Lõppkokkuvõttes on usaldusväärsus võtmetähtsusega. Robotid ja kobotid võivad olla osa lahendusest, muutes nende integreerimise lihtsamaks. „Koostöörobotite valdkonnas on müüjad teinud suuri edusamme, et muuta nende integreerimine masinatega võimalikult lihtsaks,“ ütles Boggs, „ja pressitootjad on teinud palju arendustööd, et tagada õige sideprotokolli olemasolu.“
Kuid rolli mängivad ka stantsimistehnikad ja töökoja tehnikad, sealhulgas tooriku toetamine, selged (ja dokumenteeritud) tööjuhised ning nõuetekohane väljaõpe. Boggs lisas, et ta saab endiselt kõnesid puuduvate kinnitusdetailide ja muude probleemide kohta riistvaraosakonnas, millest paljud töötavad usaldusväärsete, kuid väga vanade masinatega.
Need masinad võivad olla töökindlad, kuid seadmete paigaldamine ei ole sobilik oskamatutele ja ebaprofessionaalsetele inimestele. Kutsuge tagasi masin, mis leidis vale pikkuse. See lihtne kontroll hoiab ära väikese vea muutumise suureks probleemiks.
Joonis 5. Sellel riistvarapressil on pöördlaud piiraja ja nelja jaamaga. Süsteemil on ka spetsiaalne alasi tööriist, mis aitab operaatoril raskesti ligipääsetavatesse kohtadesse pääseda. Siin sisestatakse liitmikud vahetult tagumise ääriku alla.
Tim Heston, ajakirja The FABRICATOR vanemtoimetaja, on metallitöötlemise valdkonnas tegutsenud alates 1998. aastast, alustades oma karjääri American Welding Society ajakirjas Welding Magazine. Sellest ajast alates on see kajastanud kõiki metallitöötlemisprotsesse alates stantsimisest, painutamisest ja lõikamisest kuni lihvimise ja poleerimiseni. Ta liitus ajakirjaga The FABRICATOR 2007. aasta oktoobris.
FABRICATOR on Põhja-Ameerika juhtiv terasetöötlemise ja -vormimise ajakiri. Ajakiri avaldab uudiseid, tehnilisi artikleid ja edulugusid, mis võimaldavad tootjatel oma tööd tõhusamalt teha. FABRICATOR on selles valdkonnas tegutsenud alates 1970. aastast.
Nüüd täielik juurdepääs The FABRICATOR digitaalsele väljaandele ja lihtne juurdepääs väärtuslikele valdkonna ressurssidele.
The Tube & Pipe Journal digitaalne väljaanne on nüüd täielikult ligipääsetav, pakkudes hõlpsat juurdepääsu väärtuslikele valdkonna ressurssidele.
Saage täielik digitaalne juurdepääs ajakirjale STAMPING Journal, mis sisaldab uusimat tehnoloogiat, parimaid tavasid ja valdkonna uudiseid metallistantsimise turul.
Nüüd, täieliku digitaalse juurdepääsuga The Fabricator en Españolile, on teil lihtne juurdepääs väärtuslikele valdkonna ressurssidele.