Reis. 3. En eendeelegt, mat Becher gefiddert Schnellwechsel-Tool, dat am lénkse Schaf gelagert ass, kontrolléiert d'Orientéierung an d'Trennung vun der Ausrüstung (suergt fir eng korrekt Ausriichtung an Positionéierung vun der Ausrüstung). De rietse Schaf enthält verschidden Ambosse a Shuttlen.
De Ron Boggs, Verkafs- a Servicemanager fir Haeger Nordamerika, kritt weiderhin ähnlech Uriff vu Produzenten während der Erhuelung vun der Pandemie vun 2021.
„Si hunn eis ëmmer erëm gesot: ‚Hé, mir feelen Befestigungselementer‘“, sot de Boggs. „Et stellt sech eraus, datt dat wéinst engem Personalproblem war.“ Wann Fabriken nei Mataarbechter agestallt hunn, hunn se dacks onerfueren, onqualifizéiert Leit virun d'Maschinnen gesat, fir Ausrüstung anzesetzen. Heiansdo feelen hinnen d'Schnallen, heiansdo setzen se déi falsch Schnallen an. De Client kënnt zréck a finaliséiert d'Astellungen.
Op engem héijen Niveau schéngt d'Insertion vun Hardware eng reif Uwendung vun der Robotik ze sinn. Schlussendlech kéint eng Fabréck eng komplett Stanz- a Formautomatiséierung hunn, inklusiv Tierm, Deelentfernung a vläicht souguer roboterbaséiert Béien. All dës Technologien déngen dann e groussen Deel vum manuelle Installatiounssecteur. Mat all deem am Kapp, firwat net e Roboter virun eng Maschinn stellen fir Ausrüstung z'installéieren?
An de leschten 20 Joer huet de Boggs mat ville Fabriken zesummegeschafft, déi roboterbaséiert Asazausrüstung benotzen. Méi rezent hunn hien a säin Team, dorënner den Haeger Chefingenieur Sander van de Bor, drun geschafft, d'Integratioun vu Cobots an den Asazprozess ze vereinfachen (kuckt Figur 1).
Wéi och ëmmer, souwuel de Boggs wéi och de VanderBose betounen, datt wann een sech eleng op d'Robotik konzentréiert, dat méi grousst Problem vun der Aféierung vun Hardware heiansdo iwwersinn ka ginn. Zouverlässeg, automatiséiert a flexibel Installatiounsoperatioune brauchen vill Grondsteng, dorënner Prozesskonsistenz a Flexibilitéit.
Den ale Mann ass schrecklech gestuerwen. Vill Leit benotzen dëst Spréchwuert op mechanesch Stanzmaschinnen, awer et gëllt och fir Maschinnen mat manueller Zufuhr, haaptsächlech wéinst senger Einfachheet. Den Operateur positionéiert Befestigungselementer an Deeler op der ënneschter Ënnerstëtzung, ier hien se manuell an d'Maschinn setzt. Hie dréckt op de Pedal. De Stanzmaschinn fällt erof, beréiert d'Wierkstéck a kreéiert Drock fir d'Maschinn anzesetzen. Et ass zimmlech einfach - bis eppes falsch leeft, natierlech.
„Wann den Operateur net oppasst, fällt d'Tool a beréiert d'Wierkstéck, ouni tatsächlech Drock auszeüben“, sot de van de Bor. Firwat, wat genau? „Déi al Ausrüstung hat aus Versehen kee Feedback an den Operateur wousst net wierklech dovun.“ Den Operateur konnt säi Fouss net während dem ganze Zyklus op de Pedale halen, wat dann dozou féiere konnt, datt de Sécherheetssystem vun der Press a Betrib geet. „Dat iewescht Tool huet sechs Volt, dat ënnescht Tool ass geerdet, an d'Press muss d'Konduktivitéit mierken, ier se Drock opbaue kann.“
Bei eelere Pressen feelt och dat sougenannt "Tonnage-Fënster", wat de Beräich vun den Drock ass, an deem d'Ausrüstung richteg agesat ka ginn. Modern Presse kënnen d'Gefill hunn, datt dësen Drock ze niddreg oder ze héich ass. Well eeler Pressen keng Tonnage-Fënster hunn, erkläert de Boggs, upassen d'Betreiber heiansdo den Drock andeems se e Ventil astellen, fir de Problem ze léisen. "Verschidde stellen ze héich an anerer ze niddreg", sot de Boggs. "Manuell Astellung bitt vill Méiglechkeeten. Wann se ze niddreg ass, hutt Dir d'Hardware falsch installéiert." "Exzessive Drock kann den Deel oder d'Befestigungselement selwer tatsächlech deforméieren."
„Eeler Maschinnen haten och keng Meter“, füügt de van de Boer derbäi, „wat dozou féiere konnt, datt d'Betreiber Befestigungsmaterial verléieren.“
D'Hardware manuell anzesetzen schéngt vläicht einfach, awer de Prozess ass schwéier ze léisen. Fir d'Saach nach méi schlëmm ze maachen, geschéien Hardwareoperatiounen dacks méi spéit an der Wäertkette, nodeems d'Lück gefëllt a geformt gouf. Ausrüstungsproblemer kënnen d'Pulverbeschichtung an d'Montage beschiedegen, dacks well e gewissenhaften a fläissege Bedreiwer kleng Feeler mécht, déi zu Kappwéi ginn.
Figur 1. De Cobot weist den Deel andeems en d'Ausrüstung an d'Press asetzt, déi véier Schosselen a véier onofhängeg Shuttle huet, déi d'Ausrüstung an d'Press fidderen. Bild: Hagrid
Iwwer d'Jore konnt d'Hardware-Assemblée-Technologie dës Kappwéi léisen, andeems dës Variabilitéitsquellen identifizéiert an eliminéiert goufen. Ausrüstungsinstallateure sollten net d'Quell vu sou vill Problemer sinn, just well se um Enn vun hirer Schicht e bëssen de Fokus verléieren.
Den éischte Schrëtt bei der Automatiséierung vun der Installatioun vun de Fittings, d'Schosselzufuhr (kuckt Fig. 2), eliminéiert den lästegen Deel vum Prozess: d'Fittings manuell op d'Werkstéck ze gräifen an ze placéieren. An enger traditioneller Top-Feed-Konfiguratioun schéckt eng Cup-Feed-Press d'Befestigungselementer erof op e Shuttle, deen d'Hardware an dat iewescht Tool féiert. Den Operateur leet d'Werkstéck op dat ënnescht Tool (Amboss) an dréckt op de Pedal. De Stempel gëtt mat Vakuumdrock erofgesat fir d'Hardware aus dem Shuttle erauszehiewen, wouduerch d'Hardware no beim Werkstéck bruecht gëtt. D'Press übt Drock aus an de Zyklus ass ofgeschloss.
Et schéngt einfach, awer wann ee méi déif grueft, kann een e puer subtil Komplexitéiten entdecken. Als éischt muss d'Ausrüstung op eng kontrolléiert Manéier an den Aarbechtsberäich agefouert ginn. Hei kënnt den Bootstrap-Tool an d'Spill. Den Tool besteet aus zwou Komponenten. Eng, déi der Positionéierung gewidmet ass, garantéiert datt d'Ausrüstung, déi aus der Schossel kënnt, korrekt positionéiert ass. Déi aner garantéiert eng korrekt Segmentéierung, Ausriichtung a Placement vun der Ausrüstung. Vun do aus leeft d'Ausrüstung duerch e Rouer zu engem Shuttle, deen d'Ausrüstung an dat iewescht Tool féiert.
Hei ass d'Komplikatioun: Autofeed-Tools - Orientéierungs- an Divisiounsinstrumenter, a Shuttles - mussen all Kéier ersat a funktionéierend gehale ginn, wann d'Ausrüstung gewiesselt gëtt. Verschidde Forme vun Hardware beaflossen, wéi se dem Aarbechtsberäich Stroum liwwert, dofir sinn hardwarespezifesch Tools just eng Realitéit a kënnen net aus der Equatioun entworf ginn.
Well den Operateur virun der Becherpress keng Zäit méi domat verbréngt, d'Ausrüstung opzehuelen (méiglecherweis erofzesetzen) an opzestellen, gëtt d'Zäit tëscht den Asätz däitlech reduzéiert. Awer mat all dësen hardwarespezifeschen Tools bitt d'Fudderschüssel och Konversiounsméiglechkeeten. Tools fir selbstfestzéiend Mutteren 832 sinn net fir d'Mutteren 632 gëeegent.
Fir den ale Schosselzufuhrer mat zwee Deeler ze ersetzen, muss den Operateur sécher stellen, datt den Orientéierungsinstrument richteg mam Split-Tool ausgeriicht ass. „Si mussten och d'Schosselvibratioun, den Lofttiming an d'Schlauchpositioun kontrolléieren“, sot de Boggs. „Si mussen d'Ausriichtung vum Shuttle an dem Vakuum kontrolléieren. Kuerz gesot, den Operateur muss vill Ausriichtunge kontrolléieren, fir sécherzestellen, datt den Instrument funktionéiert, wéi e soll.“
Blechbetreier hunn dacks eenzegaarteg Ausrüstungsufuerderungen, déi op Zougangsproblemer (Ausrüstung an eng Plaz asetzen), ongewéinlech Ausrüstung oder béides zréckzeféiere kënnen. Dës Zort Installatioun benotzt en speziell entwéckelt Eendeel-Tool. Op Basis dovun, seet de Boggs, gouf schlussendlech en All-in-One-Tool fir eng Standard-Cup-Press entwéckelt. Den Tool enthält Orientéierungs- an Auswielelementer (kuckt Abb. 3).
„Et ass fir séier Ëmstellungen entwéckelt“, seet de van de Boer. „All Kontrollparameter, dorënner Loft a Vibratioun, Zäit an alles anescht, gi vum Computer kontrolléiert, sou datt de Bedreiwer keng Ëmstellungen oder Upassunge muss maachen.“
Mat Hëllef vun Dübel bleift alles an enger Linn (kuckt Abb. 4). „De Bedreiwer muss sech beim Ëmbau keng Suergen ëm d'Ausriichtung maachen. Et gläicht ëmmer aus, well alles festgeet“, sot de Boggs. „D'Tools ginn einfach ugeschrauft.“
Wann en Operateur e Blat op eng Hardwarepress leet, riicht hien d'Lächer mat engem Amboss aus, deen entwéckelt gouf fir mat Befestigungselementer vun engem bestëmmten Duerchmiesser ze schaffen. D'Tatsaach, datt nei Duerchmiesser nei Ambossinstrumenter erfuerderen, huet am Laf vun de Jore zu enger schwiereger Masseproduktioun gefouert.
Stellt Iech eng Fabréck mat der neister Schnëtt- a Biegetechnologie vir, engem schnelle automatesche Werkzeugwiessel, klenge Chargen oder souguer enger kompletter Produktioun. Den Deel geet dann an en Hardware-Asaz, a wann den Deel eng aner Zort Hardware brauch, geet den Operateur weider mat der Masseproduktioun. Zum Beispill kann hien eng Charge vu 50 Stécker asetzen, d'Ambosse wiesselen an dann déi nei Hardware an déi richteg Lächer asetzen.
Eng Hardwarepress mat engem Tuerm ännert d'Kuliss. D'Betreiber kënnen elo eng Zort Ausrüstung asetzen, den Tuerm dréien an e faarweg kodéierte Behälter opmaachen, fir eng aner Zort Ausrüstung ze placéieren, alles an engem Setup (kuckt Figur 5).
„Jee no der Unzuel vun Deeler, déi Dir hutt, ass et manner wahrscheinlech, datt Dir eng Hardwareverbindung verpasst“, sot de van de Bor. „Dir maacht déi ganz Sektioun an engem Duerchgank, sou datt Dir um Enn kee Schrëtt verpasst.“
D'Kombinatioun vu Becherzufuhr an Turm op enger Aschlagpress kann d'Handhabung vu Kits an der Hardwareofdeelung zu enger Realitéit maachen. An enger typescher Installatioun suergt den Hiersteller dofir, datt d'Schosselversuergung exklusiv fir normal grouss Ausrüstung ass, an dann placéiert manner dacks benotzt Ausrüstung a faarweg kodéierte Behälter beim Aarbechtsberäich. Wann d'Betreiber en Deel ophuelen, deen méi Hardware erfuerdert, fänken se un, en unzeschléissen, andeems se op de Piepton vun der Maschinn lauschteren (wat ugeet, datt et Zäit fir nei Hardware ass), den Amboss-Dréitafel dréien, en 3D-Bild vum Deel um Controller kucken an dann den nächsten Hardwaredeel asetzen.
Stellt Iech e Szenario vir, wou en Operateur een Apparat een nom aneren asetzt, andeems hien automatesch d'Führung benotzt an den Amboss-Dréidësch no Bedarf dréit. Duerno stoppt en, nodeems dat iewescht Tool dat selbstführend Befestigungselement vum Shuttle gegraff huet an op d'Wierkstéck um Amboss fällt. De Controller warnt den Operateur, datt d'Befestigungselementer déi falsch Längt hunn.
Wéi de Boggs erkläert: „Am Setup-Modus senkt d'Press de Schieber lues a lues a registréiert seng Positioun. Wann se also mat voller Geschwindegkeet leeft an d'Befestigung d'Tool beréiert, suergt de System dofir, datt d'Längt vun der Befestigung mat der spezifizéierter [[Toleranz] iwwereneestëmmt. Miessunge baussent dem Beräich, ze laang oder ze kuerz, verursaachen e Feeler bei der Befestigungslängt. Dëst ass wéinst der Detektioun vun de Befestigungselementer (kee Vakuum am ieweschten Tool, normalerweis verursaacht duerch Hardware-Zoufuhrfehler) an der Iwwerwaachung an der Ënnerhaltung vun der Tonnagefenster (amplaz datt de Bedreiwer e Ventil manuell upasst) erstellt e bewährte zouverléissegt Automatiséierungssystem.“
„Hardwarepressen mat Selbstdiagnos kënne e grousse Virdeel fir Robotermoduler sinn“, sot de Boggs. „An engem automatiséierten Opbau beweegt de Roboter de Pabeier an déi richteg Positioun a schéckt e Signal un d'Press, wouduerch am Fong gesot gëtt: 'Ech sinn an der richteger Positioun, start d'Press.'“
D'Hardwarepress hält d'Ambossstiften (déi a Lächer am Blechwerkstéck installéiert sinn) propper. De Vakuum am ieweschte Stempel ass normal, dat heescht, et gëtt Befestigungselementer. Well d'Press dat alles wousst, huet si e Signal un de Bot geschéckt.
Wéi de Boggs seet: „D'Pressmaschinn kuckt sech am Fong alles un a seet zum Roboter: 'OK, et geet mir gutt.' Si start de Prägungszyklus a kontrolléiert ob et Befestigungselementer gëtt an ob se richteg laang sinn. Wann de Zyklus ofgeschloss ass, gitt sécher datt den Drock, deen benotzt gëtt fir d'Hardware anzesetzen, korrekt ass, an da schéckt e Signal un de Roboter datt de Presszyklus ofgeschloss ass. De Roboter empfängt dëst a weess datt alles propper ass a kann d'Wierkstéck an dat nächst Lach réckelen.“
All dës Maschinnkontrollen, déi ursprénglech fir manuell Bedreiwer geduecht waren, bidden effektiv eng gutt Basis fir weider Automatiséierung. Boggs a van de Boor beschreiwen weider Verbesserungen, wéi zum Beispill bestëmmt Designen, déi hëllefen, datt Blieder net um Amboss hänke bleiwen. „Heiansdo hänke Befestigungselementer no engem Stanzzyklus hänke bleiwen“, sot de Boggs. „Et ass en inherent Problem beim Kompriméiere vu Material. Wann et am ënneschten Tool hänke bleift, kann den Bedreiwer d'Aarbechtsstéck normalerweis e bëssen dréinen, fir et erauszekréien.“
Figur 4. Shuttlebolzen mat Dübelstift. Nom Opbau fërdert de Shuttle d'Ausrüstung zum ieweschten Tool, deen ënner Vakuumdrock d'Ausrüstung befestegt a transportéiert ka ginn. Den Amboss (ënnen lénks) ass op engem vun de véier Tierm placéiert.
Leider hunn Roboter net d'Fäegkeeten vun engem mënschlechen Operateur. „Elo gëtt et also Presskonstruktiounen, déi hëllefen, Werkstécker ze entfernen, Befestigungsstécker aus dem Tool erauszedrécken, sou datt et nom Presszyklus net méi hänke bleift.“
Verschidde Maschinnen hunn ënnerschiddlech Halsdéiften, fir dem Roboter ze hëllefen, d'Wierkstéck an an aus dem Aarbechtsberäich ze manövréieren. Pressen kënnen och Ënnerstëtzer enthalen, déi Roboteren (an manuelle Bedreiwer, iwwerhaapt) hëllefen, hir Aarbechten sécher ze positionéieren.
Schlussendlech ass Zouverlässegkeet de Schlëssel. Roboter a Cobote kënnen en Deel vun der Äntwert sinn, andeems se méi einfach ze integréieren sinn. „Am Beräich vun de kollaborative Roboter hunn d'Hiersteller grouss Fortschrëtter gemaach, fir et sou einfach wéi méiglech ze maachen, se mat Maschinnen z'integréieren“, sot de Boggs, „an d'Presshersteller hunn vill Entwécklungsaarbecht gemaach, fir sécherzestellen, datt de richtege Kommunikatiounsprotokoll a Kraaft ass.“
Mä och Stanztechniken an Ateliertechniken, dorënner d'Ënnerstëtzung vum Werkstéck, kloer (an dokumentéiert) Aarbechtsinstruktiounen an eng korrekt Ausbildung, spillen eng Roll. De Boggs huet dobäi gesot, datt hien nach ëmmer Uriff iwwer fehlend Befestigungselementer an aner Problemer an der Hardwareofdeelung kritt, vun där vill mat zouverléissege awer ganz ale Maschinne funktionéieren.
Dës Maschinne kënne vläicht zouverlässeg sinn, awer d'Installatioun vun der Ausrüstung ass net fir Onqualifizéiert an Onprofessionell Leit. Denkt un d'Maschinn, déi déi falsch Längt fonnt huet. Dës einfach Kontroll verhënnert, datt e klenge Feeler zu engem grousse Problem gëtt.
Figur 5. Dës Hardwarepress huet en Dréibord mat Stopp a véier Statiounen. De System huet och en speziellen Amboss-Tool, deen dem Bedreiwer hëlleft, schwéier z'erreechende Plazen z'erreechen. Hei ginn d'Fittings just ënner dem hënneschte Flansch agebaut.
Den Tim Heston, Senior Editor vum FABRICATOR, ass zënter 1998 an der Metallveraarbechtungsindustrie aktiv a huet seng Carrière beim Welding Magazine vun der American Welding Society ugefaangen. Zënterhier huet et all Metallveraarbechtungsprozesser ofgedeckt, vum Stanzen, Béien a Schneiden bis zum Schleifen a Poléieren. Hie koum am Oktober 2007 bei The FABRICATOR.
FABRICATOR ass déi féierend Zäitschrëft an Nordamerika fir Stolfabrikatioun a Formung. D'Zäitschrëft publizéiert Neiegkeeten, technesch Artikelen an Erfollegsgeschichten, déi et den Hiersteller erméiglechen, hir Aarbecht méi effizient ze maachen. FABRICATOR ass zënter 1970 an der Branche aktiv.
Elo mat vollem Zougang zu der digitaler Editioun vun The FABRICATOR, einfachem Zougang zu wäertvollen Industrieressourcen.
Déi digital Editioun vum The Tube & Pipe Journal ass elo voll zougänglech a bitt einfachen Zougang zu wäertvolle Ressourcen aus der Industrie.
Kritt vollstännegen digitalen Zougang zum STAMPING Journal, mat der neister Technologie, Best Practices an Industrienews fir de Metallprägsmaart.
Mat vollem digitalem Zougang zu The Fabricator op Spuenesch hutt Dir elo einfachen Zougang zu wäertvolle Ressourcen aus der Industrie.