Tự động hóa phanh ép bằng robot: Hướng dẫn thực hành cho các nhà chế tạo thép
Máy chấn là một trong những cỗ máy trung thực nhất trong xưởng chế tạo. Đặt một khoảng trống giữa chày và khuôn, đẩy và các nếp gấp kim loại. Rắc rối bắt đầu khi cùng một khúc cua phải được lặp đi lặp lại hàng trăm lần trên một thước đo nặng, trên một bộ phận cần hai người để nâng lên, với dung sai không thể tha thứ cho một thước đo phía sau bị trượt. Đó là thời điểm mà phanh ép rô-bốt không còn là điều mới lạ và bắt đầu tự trả giá. Chúng tôi đã dành hơn hai thập kỷ để chế tạo các công cụ máy móc cho các nhà máy thép và máy cán, vì vậy chúng tôi có xu hướng xem xét tự động hóa chấn theo cách mà một kỹ sư bảo trì thực hiện: nó giữ cái gì, nó lặp lại cái gì và điều gì xảy ra lúc ba giờ sáng khi không có ai xem. Hướng dẫn này sẽ hướng dẫn cách các ô này được kết hợp với nhau, nơi chúng kiếm được tiền và các chi tiết quyết định liệu quá trình cài đặt có diễn ra suôn sẻ hay trở thành nguồn gây thất vọng hàng ngày. Phanh ép robot thực sự là gì Về cốt lõi, phanh ép robot là phanh ép thủy lực hoặc servo thông thường với robot công nghiệp đứng trước nó. Robot lấy phôi từ ngăn xếp hoặc băng tải, đưa phôi đến dụng cụ, giữ phôi trong suốt hành trình, sau đó xoay phôi cho lần uốn tiếp theo hoặc đặt chi tiết đã hoàn thiện lên ngăn xếp xuất ra. Bộ điều khiển phanh ép và bộ điều khiển rô-bốt trao đổi tín hiệu liên tục, do đó máy không thể hành trình cho đến khi bộ phận được đặt đúng vị trí và rô-bốt không thể di chuyển cho đến khi ram trống. Điều khác biệt giữa một tế bào được thiết kế tốt với một robot được gắn vào phanh là mọi thứ xung quanh cái bắt tay đó. Bộ thay dao tự động lấy chày và khuôn từ thư viện và tải chúng vào hệ thống kẹp, do đó, một nhóm các bộ phận có bán kính uốn khác nhau có thể chạy trong một ca mà không cần ai thay dao bằng tay. Hệ thống đo góc, laser hoặc tiếp xúc, kiểm tra phần đầu tiên và đưa hiệu chỉnh trở lại cài đặt độ sâu. Phần mềm lập trình ngoại tuyến xây dựng trình tự uốn cong và mô phỏng đường đi của robot trước khi phôi đầu tiên được tải. Kết quả là một chiếc máy hoạt động không giống một máy ép phanh có phụ kiện mà giống một dây chuyền sản xuất nhỏ hơn: phôi vào, tạo hình các bộ phận ra, với sự giám sát của người vận hành thay vì nâng lên. Tại sao kinh tế lại có tác dụng Uốn là một hoạt động tốc độ thấp, đa dạng. Con ram di chuyển trong một hoặc hai giây; việc xử lý xung quanh phải mất mười hoặc hai mươi. Tỷ lệ đó chính xác là lý do tại sao tự động hóa làm thay đổi số học của một công việc một cách đáng kể và tại sao việc tính toán hoàn vốn phải được xây dựng trên các bộ phận thay vì trên trọng tải. Ba lợi ích có xu hướng xuất hiện đầu tiên. Tính nhất quán là điều đáng tin cậy nhất trong số đó: rô-bốt trình bày mọi phôi ở cùng một vị trí ở cùng một góc, do đó sự trải rộng của các góc hoàn thiện trên một lô bị thu hẹp và phế liệu giảm xuống. Lao động đứng thứ hai. Các bộ phận nặng hoặc khó xử không còn là vấn đề về công thái học nữa, một người vận hành có thể giám sát một bộ phận thay vì đứng trước máy cả ngày và việc thiếu người vận hành phanh có kinh nghiệm sẽ ngừng chỉ định kế hoạch ca. Thông lượng là thứ ba, nhưng nó cần được báo trước, vì robot không uốn cong nhanh hơn một bàn tay lành nghề trong mọi trường hợp. Ưu điểm của nó xuất hiện trong những lần chạy dài hơn, ở những đoạn uốn cong nhiều nơi mà việc lật và định vị lại chiếm ưu thế và thực tế là nó không giảm tốc độ sau bữa trưa. So sánh mang tính biểu thị về uốn ép phanh bằng tay và bằng robot cho các bộ phận thép. Yếu tố Uốn thủ công Tế bào robot Tính nhất quán của góc trên một lô Phụ thuộc vào kỹ năng của người vận hành và độ mệt mỏi Có thể lặp lại, với sự điều chỉnh trong quá trình Trần trọng lượng một phần thực tế Bị giới hạn bởi việc nâng của hai người Được thiết lập theo tải trọng của robot và thiết kế bộ kẹp Chuyển sang phần mới Phút, được thực hiện bằng tay Thu hồi chương trình và thay đổi công cụ tự động Lao động mỗi bộ phận Khoảng một người vận hành trên mỗi máy Một toán tử trên mỗi ô hoặc mỗi ca Phù hợp nhất Một lần và rất nhỏ Lặp lại các gia đình từ vài chục trở lên Các bộ phận của tế bào quyết định kết quả Robot và dụng cụ kẹp Tải trọng, tầm với và vị trí lắp đặt đặt kích thước thực tế của bộ phận. Robot sáu trục gắn trên sàn là lựa chọn phổ biến; trục thứ bảy hoặc đường ray mở rộng phạm vi làm việc cho các bộ phận dài. Dụng cụ kẹp đáng được chú ý nhiều hơn về mặt kỹ thuật so với mức bình thường. Cốc hút chân không phù hợp với phôi phẳng, sạch, nam châm phù hợp với tấm kim loại và một kẹp đôi giữ phôi đến và chi tiết hoàn thiện cùng một lúc có thể cắt giảm đáng kể thời gian xử lý. Dù lựa chọn là gì, dụng cụ kẹp phải giữ bộ phận đủ chắc chắn để nó không bị xê dịch trong quá trình di chuyển. Dụng cụ và giao diện máy Việc kẹp tự động và thư viện công cụ biến việc chuyển đổi từ công việc thủ công thành một bước của chương trình, nhưng chúng chỉ mang lại hiệu quả nếu nhóm bộ phận thực sự chia sẻ một bộ công cụ nhỏ. Phanh có bộ điều khiển hiện đại, điều khiển độ sâu chính xác và giao diện nhanh với robot quan trọng hơn trọng tải thô. Phần trình bày và dòng chảy Một robot xuất sắc được nuôi bằng một pallet được sắp xếp không hợp lý là một robot chậm chạp. Bộ hủy, bảng chỉ mục và băng tải đơn giản thường đáng đồng tiền bát gạo vì chúng cho phép tế bào chạy mà không cần người vận hành định vị lại các khoảng trống cứ sau vài phút. Lập trình và mô phỏng Lập trình ngoại tuyến cho phép bạn chứng minh trình tự uốn cong, kiểm tra va chạm và xác nhận rằng rô-bốt có thể tiếp cận mọi khúc cua mà không làm bộ phận bị kẹt vào thanh nén. Các cửa hàng bỏ qua việc mô phỏng có xu hướng dành những tuần đầu tiên để gỡ lỗi trong quá trình sản xuất. Nơi tự động hóa uốn phù hợp trong nhà máy thép Hầu hết các tế bào uốn bằng rô-bốt mà chúng tôi thấy không có ở các xưởng sản xuất chế tạo giá đỡ một lần. Họ ngồi trong các hoạt động trong đó tấm là đầu vào hàng ngày và cùng một nhóm bộ phận quay trở lại hàng tháng: khung, tấm lối đi, cấu trúc hỗ trợ và các phần được tạo hình bao quanh máy cán. Ở những nhà máy đó, uốn cong là một mắt xích trong chuỗi bắt đầu ở cuộn dây và kết thúc ở một cấu trúc được lắp ráp và cùng một suy nghĩ đằng sau. tự động hóa và điều khiển quá trình trong các nhà máy cán tác dụng xuôi dòng ở phanh. Rolls là một minh họa tốt. Độ phẳng và khổ của tấm đi vào phanh phụ thuộc vào bề mặt cuộn tạo ra nó; một cuộn bị mòn hoặc quay kém sẽ biểu hiện dưới dạng sự thay đổi độ dày và các vết bề mặt mà không kỹ năng uốn nào có thể che giấu được. Đó là lý do tại sao phía cửa hàng bánh cuộn của nhà máy, với Máy tiện cuộn CNC và máy mài, là một phần của cuộc trò chuyện về chất lượng tương tự như thiết bị tạo hình. Máy tiện cuộn CNC chính xác hạng nặng CK8465-P Máy tiện cuộn CNC hạng nặng dành cho các biên dạng cuộn lớn, có công suất Ø650 mm x 3.000 mm và tải trọng giữa các tâm là 4.000 kg. Xem sản phẩm → Ví dụ, một máy hạng nặng chẳng hạn như CK8465-P được chế tạo để giữ các biên dạng cuộn và độ hoàn thiện bề mặt bên trong một dải có thể dự đoán được trên các phôi lớn, nặng, đó cũng là lời hứa mà một tế bào uốn đưa ra cho các bộ phận mà nó tạo thành: hình học bạn đã phê duyệt trên phần đầu tiên là hình học bạn có được ở phần cuối cùng. Máy mài vòng lăn CNC có độ cứng cao SK001-5 Máy mài vòng con lăn CNC có độ cứng cao để hoàn thiện các cuộn kiểu vòng, với phạm vi mài Ф100–Ф400 mm và độ nhám bề mặt Ra0,4 μm. Xem sản phẩm → Đối với các cuộn dạng vòng và các cuộn gia công đã được làm cứng, mài thường là bước hoàn thiện hơn là tiện và máy mài vòng có độ cứng cao sẽ thực hiện đối với bề mặt cuộn giống như một phanh được thiết lập tốt đối với góc uốn. Đây không phải là thiết bị uốn, nhưng nó có cùng một nguyên tắc: đo, hiệu chỉnh và để máy lặp lại những gì người vận hành đã làm đúng ngay lần đầu tiên. Chọn cấu hình Một quy trình đặc tả hợp lý sẽ chuyển từ bộ phận này trở lại máy chứ không phải ngược lại. Những câu hỏi chúng tôi sẽ hỏi đầu tiên là: Các nhóm bộ phận, kích thước và trọng lượng trống là gì và mỗi bộ phận có bao nhiêu chỗ uốn? Chiều dài uốn và trọng tải cần thiết với khoảng trống cho công việc trong tương lai, không chỉ phần nặng nhất hiện nay? Việc thay đổi công cụ tự động có phù hợp với sự đa dạng của bán kính hay công cụ cố định sẽ làm được? Tải trọng, tầm với và cách sắp xếp lắp đặt nào của rô-bốt bao trùm toàn bộ phạm vi, bao gồm cả khúc cua cuối cùng khó xử? Các phôi trống sẽ đến và các bộ phận hoàn thiện sẽ rời đi như thế nào và tần suất ai đó sẽ cần can thiệp? Phần mềm có hỗ trợ lập trình ngoại tuyến, mô phỏng và ghi nhớ công thức đơn giản không? Biện pháp bảo vệ, rèm sáng và cách bố trí tắt tiếng nào phù hợp với đánh giá rủi ro? Ai đào tạo người vận hành và ai bảo trì bộ kẹp và dụng cụ trong năm đầu tiên? An toàn và tuân thủ Một tế bào uốn robot tập trung năng lượng trong một không gian nhỏ: một thanh ram đóng lại với lực nhiều tấn và một cánh tay robot mang phôi thép nặng. Đánh giá rủi ro chính thức là điểm khởi đầu, tiếp theo là khái niệm bảo vệ giúp tách người vận hành khỏi đường bao chuyển động mà không làm cho ô không thể tải được. Rèm nhẹ có chức năng tắt tiếng, cổng truy cập khóa liên động, cơ cấu giữ trên kẹp để sự cố chân không không thể làm rơi một bộ phận và kiểm tra lực phản hồi đều là những bộ phận tiêu chuẩn của một thiết kế phù hợp. Khi sử dụng robot cộng tác, các tiêu chuẩn an toàn hiện hành cũng như xác nhận lực và tốc độ được ghi lại trong hồ sơ chứ không phải trong tài liệu quảng cáo. Những cạm bẫy phổ biến Mua robot trước khi lập bản đồ quy trình sản xuất, sau đó phát hiện ra các khoảng trống có định dạng sai. Coi thiết kế kẹp gắp là thứ cần cân nhắc và làm mất đi độ chính xác do hiện tượng trượt bộ phận. Đánh giá thấp thời gian chuyển đổi, điều này âm thầm làm xói mòn khả năng kinh doanh đối với công việc có tính đa dạng cao. Bỏ qua các vấn đề mô phỏng và gỡ lỗi va chạm trong giờ sản xuất được trả phí. Buộc từng lô nhỏ đi qua ô thay vì để lại công việc một lần trên phanh thủ công. Bỏ qua việc bảo trì dụng cụ kẹp và dụng cụ cho đến khi các lỗi định vị nhỏ trở thành phế liệu. Phanh ép rô-bốt không phải là một giải pháp phổ biến và chúng không có mục đích như vậy. Chúng là câu trả lời chắc chắn cho các cửa hàng và nhà máy thép liên tục hình thành cùng một nhóm các bộ phận nặng, trong đó tính nhất quán, công thái học và chi phí lao động có thể dự đoán được quan trọng hơn tính linh hoạt của bàn tay lành nghề trên máy. Thực hiện đúng quy trình bộ phận, bộ kẹp và chiến lược chuyển đổi, và bộ phận này lặng lẽ thực hiện những gì nó được mua để làm, hết ca này đến ca khác mà không cần yêu cầu bất cứ ai nhấc một phôi nặng 40 kg thêm một lần nữa. .article-section table{display: table!important;width:100%;border-collapse:collapse;margin-bottom:16px;}.article-section thead{display: table-header-group!important;}.article-section tbody{display: table-row-group!important;}.article-section tr{display: table-row!important;}.article-section th{display: table-cell!important;font-weight:bold;border:1px solid #cccccc;padding:8px;}.article-section td{display: table-cell!important;border:1px solid #cccccc;padding:8px;text-align: center;}.article-section caption{caption-side:bottom;font-size:16px;margin-bottom:12px;font-style:italic;color:#808080;}.article-section ol{margin-bottom:12px;list-style-type:decimal;list-style-position:inside;padding-left:5px;}.article-section ul{margin-bottom:12px;list-style-type:disc;list-style-position:inside;padding-left:5px;}.article-section li{list-style:inherit;font-size:16px;margin-bottom:6px;}.article-section h2{font-size:22px;font-weight:bold;text-align:left;margin-bottom:12px!important;}.article-section h3{font-size:16px;font-weight:bold;text-align:left;margin-bottom:12px;}.article-section p{font-size:16px!important;margin-bottom:12px;} .product-card{display:block;margin:20px 0;border:1px solid #e5e7eb;border-radius:10px;overflow:hidden;font-style:normal;background:#fff;box-shadow:0 0 5px rgba(31,41,55,.08)}.pc-inner{display:flex;text-decoration:none;color:inherit;align-items:center;min-height:148px}.product-card .pc-img{width:auto!important;min-width:0!important;max-width:min(36%,240px)!important;height:auto!important;min-height:0!important;max-height:148px!important;aspect-ratio:auto!important;object-fit:contain!important;flex:0 0 auto;display:block;align-self:center}.pc-body{padding:12px 16px;flex:1;min-width:0;display:flex;flex-direction:column;align-self:stretch;justify-content:center}.pc-title{display:block;font-size:15px;font-weight:600;color:#111;margin:0 0 6px;line-height:1.4}.pc-desc{display:-webkit-box;font-size:13px;color:#6b7280;margin:0 0 8px;line-height:1.5;overflow:hidden;-webkit-line-clamp:2;line-clamp:2;-webkit-box-orient:vertical}.pc-cta{display:block;font-size:13px;font-weight:600;color:inherit;margin-top:auto}.pc-inner:hover .pc-title{text-decoration:underline} .article-section a:not(.pc-inner),article a:not(.pc-inner){color:inherit}.pc-cta{color:inherit!important}