O presă de frână este una dintre cele mai oneste mașini dintr-un atelier de fabricație. Puneți un semifabricat între poanson și matriță, împingeți și pliurile metalice. Problema începe atunci când aceeași îndoire trebuie repetă de câteva sute de ori într-un ecartament greu, pe o porțiune care necesită ridicare de două persoane, cu o toleranță care nu iartă un ecartament posterior alunecat. Acesta este punctul în care o presă frână robotizată nu mai este o noutate și începe să se plătească de la sine.
Am petrecut mai mult de două decenii construind mașini-unelte pentru fabrici de oțel și laminoare, așa că avem tendința de a privi automatizarea îndoirii așa cum o face un inginer de întreținere: ce ține, ce se repetă și ce se întâmplă la trei dimineața, când nimeni nu urmărește. Acest ghid prezintă modul în care aceste celule sunt asamblate, unde își câștigă întreținerea și detaliile care decid dacă o instalație funcționează fără probleme sau devine o sursă zilnică de frustrare.
În esență, o presă de frână robotizată este o presă de frână obișnuită hidraulică sau servo, cu un robot industrial în fața ei. Robotul alege un semifabricat dintr-o stivă sau dintr-un transportor, îl prezintă sculelor, îl ține pe cursă, apoi fie îl rotește pentru următoarea îndoire, fie plasează piesa finită pe o stivă de ieșire. Controlul presei de frână și controlul robotului schimbă semnale în mod continuu, astfel încât mașina nu poate mișca până când piesa nu este așezată corect și robotul nu se poate mișca până când berbecul este liber.
Ceea ce separă o celulă bine proiectată de un robot fixat pe o frână este totul în jurul acelei strângeri de mână. Schimbătoarele automate de scule extrag poansonuri și matrițe dintr-o bibliotecă și le încarcă în sistemul de prindere, astfel încât o familie de piese cu raze de îndoire diferite să poată rula într-o singură tură fără ca cineva să schimbe sculele manual. Sistemele de măsurare a unghiului, cu laser sau de contact, verifică prima parte și introduc corectarea înapoi în setarea de adâncime. Software-ul de programare offline construiește secvența de îndoire și simulează traseul robotului înainte ca primul semifabricat să fie încărcat.
Rezultatul este o mașină care se comportă mai puțin ca o presă frână cu un accesoriu și mai degrabă ca o linie de producție mică: semifabricate înăuntru, piese formate în afara, cu operatorul supravegheând mai degrabă decât ridicând.
Îndoirea este o operație de mare viteză, de mare varietate. Berbecul se mișcă o secundă sau două; manipularea în jurul lui durează zece sau douăzeci. Acest raport este exact motivul pentru care automatizarea schimbă atât de dramatic aritmetica unei lucrări și de ce calculul rambursării trebuie să fie construit pe piese, mai degrabă decât pe tonaj.
Trei câștiguri tind să apară mai întâi. Consistența este cea mai de încredere dintre ele: un robot prezintă fiecare semifabricat în aceeași poziție, la același unghi, astfel încât răspândirea unghiurilor finite într-un lot se îngustează și deșeurile scade. Munca este pe locul doi. Piesele grele sau incomode nu mai sunt o problemă ergonomică, un operator poate supraveghea o celulă în loc să stea la o mașină toată ziua, iar lipsa de operatori de frânare cu experiență nu mai dictează planul de schimb. Debitul este al treilea, dar are nevoie de o avertizare, deoarece un robot nu se îndoaie mai repede decât o mână pricepută în fiecare caz. Avantajul său apare în cursele mai lungi, în porțiunile cu mai multe curbe unde domină flipping-ul și repoziționarea și în faptul că nu încetinește după prânz.
| Factorul | Îndoire manuală | Celulă robotică |
|---|---|---|
| Consistența unghiului într-un lot | Depinde de priceperea operatorului și de oboseală | Repetabil, cu corecție în proces |
| Tavan practic cu greutate parțială | Limitat de ridicarea de două persoane | Setat de sarcina utilă a robotului și designul de prindere |
| Trecerea la o piesă nouă | Minute, efectuate manual | Rechemarea programului și schimbarea automată a sculei |
| Manopera pe parte | Aproximativ un operator per mașină | Un operator pe celulă sau pe schimb |
| Cel mai potrivit | Unice și loturi foarte mici | Familii repetate de la câteva zeci în sus |
Sarcina utilă, atingerea și poziția de montare stabilesc dimensiunea practică a piesei. Un robot cu șase axe montat pe podea este alegerea comună; o a șaptea axă sau o șină extinde anvelopa de lucru pentru piesele lungi. Gripperul merită mai multă atenție inginerească decât primește de obicei. Ventitoarele se potrivesc cu semifabricate plate, curate, magneții se potrivesc plăcilor feroase și o prindere dublă care ține blankul primit și piesa finită simultan poate reduce timpul de manipulare. Indiferent de alegere, prinderea trebuie să țină piesa suficient de rigid încât să nu se miște în timpul cursei.
Prinderea automată și o bibliotecă de scule transformă trecerea dintr-o lucrare manuală într-o etapă de program, dar se plătește numai dacă familia de piese împarte de fapt un set mic de scule. O frână cu un control modern, un control precis al adâncimii și o interfață rapidă cu robotul contează mai mult decât tonajul brut.
Un robot genial alimentat de un palet prost organizat este un robot lent. Deblocatoarele, mesele de indexare și transportoarele simple merită de obicei banii, deoarece lasă celula să funcționeze fără ca un operator să repoziționeze semifabricate la fiecare câteva minute.
Programarea offline vă permite să demonstrați secvențele de îndoire, să verificați dacă există coliziuni și să confirmați că robotul poate ajunge la fiecare îndoire fără a bloca piesa de berbec. Magazinele care ignoră simularea tind să-și petreacă primele săptămâni depanând în producție.
Cele mai multe dintre celulele robotizate de îndoire pe care le vedem nu sunt în atelierele de lucru care produc suporturi unice. Aceștia stau în operațiuni în care placa este o intrare zilnică și aceleași familii de piese revin lună de lună: cadre, panouri de trecere, structuri de susținere și secțiunile formate care înconjoară un laminor. În aceste plante, îndoirea este o verigă dintr-un lanț care începe la bobină și se termină la o structură asamblată și aceeași gândire în spate. automatizarea și controlul proceselor în laminoare se aplică în aval la frână.
Rulourile sunt o ilustrare bună. Planeitatea și ecartamentul plăcii care intră într-o frână depind de suprafața de ruliu care a produs-o; o rolă uzată sau prost răsucită apare ca variație de grosime și semne de suprafață pe care nicio abilitate de îndoire nu le poate ascunde. De aceea partea de rulouri a plantei, cu ea Strunguri cu rola CNC și polizoare, face parte din aceeași conversație de calitate ca echipamentul de formare.
CK8465-P Strung CNC cu rolă de precizie pentru sarcini grele Un strung CNC de sarcină grea pentru profiluri de role mari, cu o capacitate de Ø650 mm pe 3.000 mm și o sarcină între centre de 4.000 kg. Vizualizare produs → O mașină de mare rezistență, cum ar fi CK8465-P, de exemplu, este construită pentru a menține profilele rulou și finisarea suprafeței într-o bandă previzibilă pe piese mari și grele, ceea ce este aceeași promisiune pe care o face celula de îndoire pieselor pe care le formează: geometria pe care ați aprobat-o pentru prima piesă este geometria pe care o obțineți pe ultima.
SK001-5 Mașină de șlefuit cu role CNC de înaltă rigiditate O mașină de șlefuit cu role CNC de înaltă rigiditate pentru finisarea rolelor de tip inel, cu interval de șlefuire Ф100–Ф400 mm și rugozitate a suprafeței Ra0,4 μm. Vizualizare produs → Pentru rolele de tip inel și rolele de lucru întărite, șlefuirea este adesea pasul de finisare, mai degrabă decât strunjirea, iar o polizor inelar de mare rigiditate face pentru suprafața rolei ceea ce face o frână bine fixată pentru unghiul de îndoire. Nimic din toate acestea nu este echipament de îndoire, dar este aceeași disciplină: măsurați, corectați și lăsați mașina să repete ceea ce operatorul a făcut bine de prima dată.
Un proces de specificare sensibil se deplasează de la piesă înapoi la mașină, nu invers. Întrebările pe care le-am pune mai întâi sunt următoarele:
O celulă de îndoire robotizată concentrează energia într-un spațiu mic: un berbec care se închide cu multe tone de forță și un braț robot care poartă un semifabricat greu de oțel. O evaluare formală a riscului este punctul de plecare, urmată de un concept de pază care separă operatorul de plicul în mișcare fără a face celula imposibil de încărcat. Perdele luminoase cu dezactivare, porți de acces interblocate, reținere mecanică pe prindere, astfel încât o defecțiune a vidului să nu poată scăpa o piesă, și verificările pentru lovirea elastică sunt toate părțile standard ale unui design competent. Acolo unde se folosesc roboți colaborativi, standardele de siguranță aplicabile și o validare documentată a forței și vitezei aparțin fișierului, nu unei broșuri.
Presa frana robotizata nu este un raspuns universal si nici nu trebuie sa fie. Acestea reprezintă un răspuns puternic pentru magazinele și fabricile de oțel care formează din nou și din nou aceleași familii de piese grele, unde consistența, ergonomia și costurile previzibile ale forței de muncă contează mai mult decât flexibilitatea unei mâini calificate la mașină. Obțineți fluxul piesei, prinderea și strategia de schimbare corectă, iar celula face în liniște ceea ce a fost cumpărat să facă, schimb după schimb, fără a mai cere nimănui să ridice încă o dată un blank de patruzeci de kilograme.