Een beginnershandleiding voor automatisering

Robots worden wijdverbreid geaccepteerd en populair vanwege hun materiaalverwerkingscapaciteiten bij het laden en lossen van onderdelen in en uit werktuigmachines en andere productieapparatuur. Wanneer een winkel de beslissing neemt om in deze technologie te duiken en deze te implementeren, wordt hij geconfronteerd met enkele belangrijke vragen. Hier zullen we veel van de basisdetails onderzoeken, zoals waar te koop scharnierarmautomatisering en wat te weten voordat de zoektocht naar dergelijke apparatuur begint.

Robots

Het hart van het laadsysteem is de robot, en er kunnen veel verschillende merken, stijlen en keuzes worden overwogen. Dit artikel gaat voor het grootste deel over de scharnierarmrobots die zo populair zijn geworden in scenario's voor het laden van machines. Wanneer een winkel dergelijke apparatuur wil kopen, moet hij er zeker van zijn dat hij de klus aankan zoals verwacht en rekening houden met de organisatie achter de robot. Het is geen geheim dat robots een integraal onderdeel zijn van onze auto-industrie, die een goed voorbeeld is van een hoog niveau van vereiste ondersteuning. Een winkel zou robotmerken moeten overwegen die dit soort ondersteuning na de aankoop kunnen bieden.

Verschillende robots zijn ontworpen voor verschillende soorten omgevingen. Voor productiebedrijven is het belangrijk om een ​​robot van industriële kwaliteit te selecteren die is ontworpen om te werken in de met spaanders bedekte, koelvloeistof-druipende omgeving die normaal is in onze wereld van het laden van bewerkingsmachines, en niet iets dat is ontworpen om te werken in een laboratorium of voedselverwerking plant.

Robots worden gedimensioneerd op bereik en laadvermogen. Het bereik van de benodigde robot wordt waarschijnlijk het best bepaald door het team dat de cel ontwerpt. Het is een functie van de grootte van de cel in combinatie met waar de binnenkomende onderdelen vandaan komen, waar de afgewerkte onderdelen worden geplaatst en de beschikbare toegang tot de machine die wordt geladen en gelost.

Payload is de hoeveelheid gewicht die de robot kan opnemen, maar dit aantal kan een beetje misleidend zijn. Naast het gewicht van het onderdeel zelf, is het laadvermogen de hoeveelheid die een robot kan tillen, inclusief alle gereedschappen, grijpers, aanpassingsplaten, verlengstukken enzovoort die op de robot zijn gemonteerd om de onderdelen te pakken. Bovendien wordt dit gewicht vermeld vanaf een specifiek punt op de voorkant van de robot. Hoe verder weg van dit punt dat het gewicht zich bevindt, hoe minder gewicht de robot aankan. Voor een goede vuistregel geldt dat voor de meeste standaard laad- en lostoepassingen slechts ongeveer de helft van het laadvermogen aan de onderdelen moet worden toegeschreven. Voor een meer definitieve controle hiervan hebben de meeste robotbedrijven software voor het controleren van de lading om ervoor te zorgen dat de lading binnen de specificaties van de robot valt.

Einde van armgereedschap

End-of-arm-tooling (EOAT) is gereedschap dat aan het uiteinde van de robot is gemonteerd om te helpen bij het uitvoeren van de noodzakelijke taken, zoals het verplaatsen van onderdelen. Hoewel er verschillende soorten gereedschappen beschikbaar zijn voor het picken van onderdelen, zoals vacuümbekers en magneten, gebruikt de meest voorkomende stijl op de werkvloer pneumatische grijpers. Net als bij de robot zelf zijn kwaliteitsgrijpers die geschikt zijn voor de werkomgeving belangrijk.

De toepassing bepaalt de grootte en hoeveelheid van de bekken en grijpers die nodig zijn. Grijpers zijn verkrijgbaar in vele configuraties en kunnen twee, drie of vier kaken hebben. Tweeklauwige, parallel-gesloten grijpers zijn de ideale grijpers voor alles wat vierkant, rechthoekig of gemakkelijk tussen twee vingers wordt opgepakt. Grijpers met drie klauwen lenen zich voor het oppakken van ronde en zeskantige onderdelen, net zoals een klauwplaat met drie klauwen zo gangbaar is op een draaibank. Voor ronde en zeskantige onderdelen in een herhaalbare reeks, zoals een bak met kolommen en rijen onderdelen, zijn vierklauwgrijpers echter vaak beter hanteerbaar.

Invoer/Uitvoersysteem

Invoer/uitvoer is de term voor de methode om binnenkomende onderdelen naar de robot of cel te brengen en afgewerkte onderdelen weg te bewegen. Het invoersysteem slaat een aantal onderdelen in de wachtrij op en brengt die binnenkomende onderdelen naar een herhaalbare plaats voor de robot ter voorbereiding om in de machine te worden geladen. Het uitvoersysteem brengt de afgewerkte onderdelen weg van de robot en naar de operator en zal ook een beperkt aantal afgewerkte onderdelen opslaan.

Het opzetten van een automatiseringssysteem vereist veel beslissingen, maar een van de belangrijkste is het invoer-/uitvoersysteem. Dit systeem zal het punt zijn waar de operator het meest met het automatiseringssysteem communiceert, dus het is belangrijk om ervoor te zorgen dat het ondersteunt wat nodig is. Als de operator bijvoorbeeld onderdelen in een specifieke richting in een lade plaatst, is dit een goede oplossing voor kleinere volumes, maar het zal arbeidsintensief zijn bij het maken van veel van dezelfde onderdelen, vooral als de cyclustijd kort is. De invoer- en uitvoersystemen kunnen afzonderlijk zijn (bijvoorbeeld een trilbulkinvoersysteem in en een stortkoker) of kunnen worden gecombineerd (bijvoorbeeld een lade, waar de operator de binnenkomende onderdelen plaatst en de robot het onbewerkte deel van en plaatst de afgewerkte onderdelen terug). De antwoorden op de vragen in de zijbalk van dit artikel helpen om beter te bepalen welke configuratie het beste werkt.

Laden zijn normaal gesproken bevestigd aan de zijkant van de automatiseringscelafscherming en bieden de operator een gemakkelijke interface met het automatiseringssysteem. Laden hebben een beperkte capaciteit, dus een populaire methode is om meerdere laden in een stapelconfiguratie te plaatsen die vergelijkbaar is met die in een ladekast. De robot trekt de specifieke lade open die hij nodig heeft. Als de robot klaar is met de lade, duwt de robot die lade terug in de kist en trekt de volgende lade eruit om het proces voort te zetten. Normaal gesproken zit er een inzetstuk in de lade met een reeks vakken in rijen en kolommen om de nauwkeurige en herhaalbare positionering van onderdelen mogelijk te maken, zodat de robot weet waar het onderdeel is om te verzamelen.

Transportbanden bieden ook een flexibele (en populaire) methode om onderdelen in en uit een automatiseringscel te brengen. De transportband kan verstelbare baangeleiders gebruiken en rijen onderdelen naar herhaalbare posities brengen waaruit de robot kan kiezen, of hij kan worden opgesteld in een configuratie waarbij meerdere pallets met onderdelen in en uit de cel worden verplaatst bij het hanteren van een groot volume onderdelen . Transportbanden zijn flexibel en normaal gesproken concurrerend op prijs, maar wanneer ze nodig zijn voor grote hoeveelheden onderdelen, kunnen hun lengtevereisten ruimteproblemen veroorzaken in een drukke winkel.

Een stortkoker is een goede en goedkope manier van afvoeren. De robot laat eenvoudig een onderdeel vallen op een hellende goot om de zwaartekracht te gebruiken om het naar een doos te brengen. Niet alle onderdelen kunnen een parachute gebruiken, aangezien schade aan onderdelen iets is om rekening mee te houden bij deze methode.

Trillende bulkinvoer (bowl feeder of iets dergelijks) is een geweldige methode voor het verwerken van grote hoeveelheden onderdelen. Er is bijna geen arbeid van de operator nodig, alleen het dumpen van een grote emmer met onderdelen in de kom. Deze bulkfeeders staan ​​niet bekend om hun flexibiliteit en zijn meestal ontworpen om slechts een paar vergelijkbare onderdelen te verwerken.

Werkhouding

Zoals bij elke niet-automatiseringstaak, is het belangrijk hoe het onderdeel moet worden vastgehouden voor de bewerking, maar bij gebruik van automatisering moet het vasthouden van het werkstuk nu automatisch gebeuren. Bovendien is het even belangrijk hoe de robot het onderdeel vasthoudt tijdens het laden en lossen, zodat het werkstuk van de machine en de grijpers op de robot kunnen samenwerken. Zo kunnen bankschroefkaken vaak worden ontlast of enigszins worden aangepast om plaats te bieden aan de grijpvingers van de robot die het onderdeel vasthouden.

De meeste draaibanken hebben standaard al een hydraulisch bedieningssysteem, maar werkstukopspanning en werkstukcontrole maken normaal gesproken geen deel uit van het standaardpakket van een freesmachine. De werkstukopspanmogelijkheden op een freesmachine bieden vergelijkbare voordelen, al dan niet automatisch; bankschroeven, klauwplaten en uitzetassen zijn allemaal goede keuzes, afhankelijk van de vereisten van de onderdelen. De grotere overweging heeft betrekking op hoe de automatische werkstukopspanning zal worden gecontroleerd (hydraulisch of pneumatisch).

Een hydraulisch systeem is duurder om aan een machine toe te voegen, maar genereert meer kracht en is over het algemeen een goede methode voor het controleren van werkstukken voor algemeen gebruik. Een pneumatisch systeem zorgt ervoor dat de grijpkracht discreet kan worden aangepast aan delicate onderdelen, maar genereert niet zoveel kracht (en daarmee ook de klemkracht) als hydrauliek.

Waar te koop

Er zijn verschillende manieren om te overwegen bij het kopen van automatisering. Knikarmautomatisering wordt normaal gesproken gebouwd door een integrator die gespecialiseerd is in het werken met robots. Robots kunnen op veel verschillende manieren worden gebruikt, dus het is belangrijk om ervoor te zorgen dat de integrator kennis heeft van het plaatsen van robots op machines. Bij het plaatsen van robotica op een nieuw apparaat, hebben sommige werktuigmachinebedrijven hun eigen integratiegroep die de integratie zal afhandelen, en sommige gebruiken een externe integrator waar ze het grootste deel van hun integratiewerk op zullen richten. Als de automatisering moet worden toegevoegd aan een bestaand apparaat in de winkel, kan de oorspronkelijke machineleverancier wellicht helpen. Als dat niet het geval is, kunnen onafhankelijke integrators eenvoudig tussenkomen om de installatie af te handelen.

Ongeacht wie het systeem gaat opzetten, het is belangrijk om duidelijkheid te hebben over wie waarvoor verantwoordelijk is. Wanneer alle apparatuur bij één leverancier wordt gekocht, is het duidelijk de verantwoordelijkheid van dat bedrijf om ervoor te zorgen dat alle verschillende apparatuur correct samenwerken. Als de werktuigmachine echter door het ene bedrijf wordt geleverd en de robot door het andere, kunnen de verantwoordelijkheden gemakkelijk vervagen. De moeilijke vragen rond verantwoordelijkheid moeten vooraf aan elk van de betrokken leveranciers worden gesteld.

Voor meer informatie over robots en automatisering van Methods Machine Tools Inc., bel 978-443-5388 of ga naar methodsmachine.com.

De vereisten gedetailleerd

Een nauwkeurige blik op deze overwegingen zal een grote bijdrage leveren aan het opzetten van een automatiseringssysteem dat zorgt voor een efficiënte en effectieve beweging van onderdelen. De antwoorden op deze vragen zijn belangrijk voor het team dat de cel ontwerpt:

• Wat zijn de maximale en minimale gewichten van de onderdelen die in de cel zullen draaien?
• Wat is de staat van de onderdelen als ze bij de cel aankomen (vorm, slak, gesneden barstock, gieten, smeden, voorbewerkt, grootte, scherpe randen/bramen, bedekt met spanen/koelvloeistof/olie)?
• Zal het bewerkingsproces een enkele bewerking zijn of meerdere bewerkingen waarvoor backwork nodig is?
• Hoeveel onderdelen en hoe lang moet de invoerwachtrij leveren?
• Gaan de leds van de cel uit of is er een telefoniste beschikbaar om toezicht te houden op het proces?
• Wat voor inspectie tijdens het proces is inbegrepen?
• Hoeveel vloeroppervlak is er beschikbaar voor de automatiseringscel?
• Zal de capaciteit van deze machine worden gebruikt met de automatisering of zal deze gedurende een bepaald percentage van de tijd zonder de automatisering worden gebruikt?