Robottipuristimen jarruautomaatio: Käytännön opas teräksenvalmistajille

Jarrupuristin on yksi rehellisimmistä konepajan koneista. Aseta aihio meistin ja muotin väliin, työnnä ja metalli taittaa. Ongelmat alkavat siitä, että sama mutka joutuu toistamaan useita satoja kertoja raskaalla mittarilla, osassa, jonka nostaminen vaatii kaksi henkilöä, toleranssilla, joka ei anna anteeksi luiskahtanutta takarataa. Siinä vaiheessa robottipuristin lakkaa olemasta uutuus ja alkaa maksaa itsensä takaisin.

Olemme käyttäneet yli kaksi vuosikymmentä terästehtaiden ja valssaamoiden työstökoneiden rakentamista, joten katsomme taivutusautomaatiota niin kuin huoltoinsinööri: mitä se kestää, mitä se toistaa ja mitä tapahtuu kello kolmelta aamulla, kun kukaan ei ole katsomassa. Tässä oppaassa käydään läpi, kuinka nämä solut kootaan, missä ne ansaitsevat säilytyksensä, ja yksityiskohdat, jotka ratkaisevat, toimiiko asennus sujuvasti vai tuleeko siitä päivittäinen turhautumisen lähde.

Mitä robottipuristin todella on

Pohjimmiltaan robottipuristinjarru on tavallinen hydrauli- tai servopuristinjarru, jonka edessä seisoo teollisuusrobotti. Robotti poimii aihion pinosta tai kuljettimesta, esittelee sen työkaluille, pitää sen iskun läpi ja joko pyörittää sitä seuraavaa taitetta varten tai asettaa valmiin osan lähtevään pinoon. Painikejarrun ohjaus ja robottiohjaus vaihtavat signaaleja jatkuvasti, joten kone ei voi iskeä ennen kuin osa on kunnolla paikallaan, eikä robotti voi liikkua ennen kuin painin on vapaana.

Se, mikä erottaa hyvin suunnitellun solun jarruun kiinnitetystä robotista, on kaikki kädenpuristus. Automaattiset työkalunvaihtajat vetävät meistit ja meistit kirjastosta ja lataavat ne kiinnitysjärjestelmään, joten eri taivutussäteiden omaavien osien perhe voi toimia yhdessä työvuorossa ilman, että kukaan vaihtaisi työkaluja käsin. Kulmanmittausjärjestelmät, laser tai kontakti, tarkista ensimmäinen osa ja syötä korjaus takaisin syvyysasetukseen. Offline-ohjelmointiohjelmisto rakentaa taivutussekvenssin ja simuloi robotin polkua ennen kuin ensimmäinen aihio ladataan.

Tuloksena on kone, joka käyttäytyy vähemmän kuin jarrupuristin lisävarusteineen ja enemmän kuin pieni tuotantolinja: aihiot sisään, muotoiltu osat ulos, kuljettaja valvoo nostamisen sijaan.

Miksi taloustiede toimii

Taivutus on hidas ja monipuolinen toimenpide. Oinas liikkuu sekunnin tai kaksi; käsittely sen ympärillä kestää kymmenen tai kaksikymmentä. Tämä suhde on juuri se syy, miksi automaatio muuttaa työn aritmetiikkaa niin dramaattisesti ja miksi takaisinmaksulaskennan on perustuttava osiin eikä tonnimääriin.

Kolme voittoa ilmestyy yleensä ensin. Johdonmukaisuus on niistä luotettavin: robotti esittää jokaisen aihion samassa paikassa samassa kulmassa, joten valmiiden kulmien leviäminen erässä kapenee ja romu putoaa. Työvoima tulee toiseksi. Raskaat tai hankalat osat lakkaavat olemasta ergonomiaongelma, yksi kuljettaja voi valvoa kennoa sen sijaan, että seisoisi koneen ääressä koko päivän, ja kokeneiden jarrujen käyttäjien pula lakkaa sanelemasta vuorosuunnitelmaa. Suorituskyky on kolmas, mutta se vaatii varoituksen, koska robotti ei taivu joka tapauksessa taitavaa kättä nopeammin. Sen etu näkyy pidemmissä juoksuissa, monimutkaisissa osissa, joissa kääntö ja uudelleenasemointi hallitsevat, sekä siinä, että se ei hidastu lounaan jälkeen.

Solun osat, jotka päättävät tuloksen

Robotti ja tarttuja

Hyötykuorma, ulottuvuus ja asennusasento määrittävät osan käytännöllisen koon. Lattialle asennettu kuusiakselinen robotti on yleinen valinta; seitsemäs akseli tai kisko laajentaa pitkien osien työskentelyaluetta. Tarrain ansaitsee enemmän teknistä huomiota kuin se yleensä saa. Tyhjiökupit sopivat tasaisille, puhtaille aihioille, magneetit sopivat rautalevyille, ja kaksoistarttuja, joka pitää saapuvan aihion ja valmiin osan kerralla, voi lyhentää käsittelyaikaa huomattavasti. Riippumatta valinnasta, tarraimen on pidettävä osaa riittävän jäykästi, jotta se ei liiku iskun aikana.

Työkalu ja koneen käyttöliittymä

Automaattinen kiristys ja työkalukirjasto tekevät siirtymisen manuaalisesta työstä ohjelmavaiheeksi, mutta ne kannattavat vain, jos osaperhe todella jakaa pienen työkalusarjan. Jarru nykyaikaisella ohjauksella, tarkka syvyyssäätö ja nopea käyttöliittymä robottiin ovat tärkeämpiä kuin raakatonni.

Osaesitys ja kulku

Loistava robotti, jota ruokkii huonosti organisoitu lava, on hidas robotti. Purkaimet, indeksointipöydät ja yksinkertaiset kuljettimet ovat yleensä hintansa arvoisia, koska ne antavat solun käydä ilman, että käyttäjä asemoi aihioita uudelleen muutaman minuutin välein.

Ohjelmointi ja simulointi

Offline-ohjelmoinnin avulla voit todistaa mutkasekvenssit, tarkistaa törmäykset ja varmistaa, että robotti pääsee jokaiseen mutkaan puristamatta osaa paininta vasten. Simuloinnin ohittavilla liikkeillä on taipumus viettää ensimmäiset viikot virheenkorjaukseen tuotannossa.

Mihin taivutusautomaatio sopii terästehtaalle

Suurin osa näkemistämme robottitaivutuskennoista ei ole työpajoissa, jotka tekevät yksittäisiä kiinnikkeitä. He istuvat toiminnoissa, joissa levy on päivittäinen syöttö ja samat osaperheet palaavat kuukaudesta toiseen: rungot, jalkakäytäväpaneelit, tukirakenteet ja valssaamoa ympäröivät muodostetut osat. Näissä tehtaissa taivutus on yksi lenkki ketjussa, joka alkaa kelasta ja päättyy koottuun rakenteeseen, ja sama ajattelu takana automaatio ja prosessinohjaus valssaamoissa vaikuttaa myötävirtaan jarrussa.

Rullat ovat hyvä esimerkki. Jarruun menevän levyn tasaisuus ja paksuus riippuvat sen valmistaneesta telan pinnasta; kulunut tai huonosti käännetty rulla näkyy paksuusvaihteluina ja pintajälkinä, joita mikään taivutustaito ei voi peittää. Siksi tehtaan telapajan puoli, sen kanssa CNC-rullasorvit ja hiomakoneet, on osa samaa laatukeskustelua kuin muovauslaitteet.

CK8465-P raskaaseen käyttöön tarkoitettu tarkkuus CNC-rullasorvi Raskas CNC-telasorvi suurille rullaprofiileille, Ø650 mm x 3000 mm kapasiteetilla ja 4000 kg keskikuormalla. Näytä tuote →

Raskas kone, kuten esimerkiksi CK8465-P, on rakennettu pitämään rullaprofiilit ja pinnan viimeistely ennustettavan nauhan sisällä suurissa, raskaissa työkappaleissa, mikä on sama lupaus, jonka taivutuskenno antaa muodostamilleen osille: ensimmäisessä kappaleessa hyväksymäsi geometria on se geometria, jonka saat viimeisenä.

SK001-5 erittäin jäykkä CNC-rullarengashiomakone Erittäin jäykkä CNC-telarengashiomakone rengastyyppisten telojen viimeistelyyn, hionta-alue Ф100–Ф400 mm ja pinnan karheus Ra0,4 μm. Näytä tuote →

Rengastyyppisille teloille ja karkaistuille työteloille hionta on usein viimeistelyvaihe eikä sorvaus, ja erittäin jäykkä rengashiomakone tekee telan pinnalle sen, mitä hyvin asetettu jarru tekee taivutuskulmasta. Mikään näistä ei ole taivutuslaitteita, mutta se on sama kurinalaisuus: mittaa, korjaa ja anna koneen toistaa, mitä kuljettaja sai oikein ensimmäisellä kerralla.

Kokoonpanon valitseminen

Järkevä määrittelyprosessi siirtyy osasta taaksepäin koneeseen, ei päinvastoin. Kysymykset, jotka esitämme ensin, ovat seuraavat:

1. Mitkä ovat osaperheet, aihioiden koot ja painot ja kuinka monta mutkaa kukin osa kantaa?
2. Mitä taivutuspituutta ja vetoisuutta tarvitaan tulevaa työtä varten, ei vain tämän päivän raskainta osaa?
3. Onko automaattinen työkalun vaihto perusteltua säteiden moninaisuuden vuoksi vai tekeekö kiinteä työkalut?
4. Mikä robotin hyötykuorma, ulottuvuus ja asennusjärjestely kattaa koko kuoren, mukaan lukien hankala viimeinen mutka?
5. Miten aihiot saapuvat ja valmiit osat lähtevät, ja kuinka usein jonkun on puututtava asiaan?
6. Tukeeko ohjelmisto offline-ohjelmointia, simulointia ja suoraviivaista reseptien palauttamista?
7. Mitkä vartiointi-, valoverhot ja mykistysjärjestelyt sopivat riskiarviointiin?
8. Kuka kouluttaa kuljettajia ja kuka huoltaa tarttujaa ja työkaluja ensimmäisen vuoden ajan?

Turvallisuus ja vaatimustenmukaisuus

Robotti taivutuskenno keskittää energiaa pieneen tilaan: pässi sulkeutuu monella tonnilla voimalla ja robottikäsi, joka kantaa raskasta teräsaihiota. Muodollinen riskinarviointi on lähtökohta, jota seuraa vartiointikonsepti, joka erottaa käyttäjän liikkuvasta verhosta tekemättä solun lataamista mahdottomaksi. Valoverhot, joissa on mykistys, lukitut kulkuportit, mekaaninen kiinnitys tarraimessa, jotta alipainevika ei voi pudottaa osaa, ja takaiskun tarkastukset ovat kaikki pätevän suunnittelun perusosia. Yhteistyörobotteja käytettäessä sovellettavat turvallisuusstandardit ja dokumentoitu voiman ja nopeuden validointi kuuluvat tiedostoon, ei esitteeseen.

Yleisiä sudenkuoppia

• Robotin ostaminen ennen osavirran kartoittamista ja sitten aihioiden löytäminen väärässä muodossa.
• Käsittelemme tarttujan suunnittelua jälkikäteen ja menettävät tarkkuuden osien luistamisen vuoksi.
• Vaihtoajan aliarvioiminen, mikä vaikeuttaa hiljaisesti monipuolisen työn liiketoimintaa.
• Simuloinnin ohittaminen ja törmäysongelmien virheenkorjaus maksettujen tuotantotuntien aikana.
• Jokaisen pienen erän pakottaminen kennon läpi sen sijaan, että jätettäisiin kertaluonteisia töitä käsijarrulle.
• Tarttuja ja työkalujen huolto laiminlyödään, kunnes pienet paikannusvirheet tulevat romuksi.

Robottijarrut eivät ole universaali ratkaisu, eikä niitä ole tarkoitettukaan. Ne ovat vahva vastaus liikkeille ja terästehtaille, jotka muodostavat yhä uudelleen samoja raskaiden osien perheitä, joissa tasaisuus, ergonomia ja ennustettavat työkustannukset ovat tärkeämpiä kuin taitavan käden joustavuus koneen parissa. Ota osavirtaus, tarrain ja vaihtostrategia oikeaan, ja solu tekee hiljaa, mitä se on ostettu tekemään, vuoro toisensa jälkeen pyytämättä ketään nostamaan neljäkymmentä kiloa aihiota vielä kerran.