Στη σύγχρονη κατασκευή, η ευελιξία γίνεται εξίσου σημαντική με την ταχύτητα.
Τα εργοστάσια δεν παράγουν πλέον μόνο ένα προϊόν σε εξαιρετικά μεγάλες ποσότητες. Πολλοί κατασκευαστές πρέπει τώρα να χειρίζονται διαφορετικά μοντέλα προϊόντων, μικρότερες παρτίδες παραγωγής, μικρότερους χρόνους παράδοσης και συχνότερες αλλαγές προϊόντων. Ταυτόχρονα, οι πελάτες συνεχίζουν να απαιτούν καλύτερη ποιότητα επιφάνειας, πιο σταθερά φινιρίσματα και ανταγωνιστικές τιμές.
Αυτό δημιουργεί μια μεγάλη πρόκληση για τις παραδοσιακές χειροκίνητες εργασίες στίλβωσης και λείανσης.
Ένας ειδικευμένος εργάτης μπορεί να είναι σε θέση να αλέσει, να τρίψει, να γυαλίσει και να γυαλίσει διάφορα μέρη, αλλά το χειροκίνητο φινίρισμα είναι δύσκολο να τυποποιηθεί. Το αποτέλεσμα μπορεί να εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την εμπειρία, τη φυσική κατάσταση, τον έλεγχο της πίεσης και την ταχύτητα εργασίας του εργαζομένου. Οι ελλείψεις εργατικού δυναμικού καθιστούν επίσης όλο και πιο δύσκολο για τα εργοστάσια να διατηρήσουν μια σταθερή ομάδα φινιρίσματος.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένας νέος τύπος αυτοματισμού προσελκύει περισσότερη προσοχή: οεύκαμπτο ρομποτικό γυαλιστικό στοιχείο.
Αντί να χρησιμοποιούν ένα μηχάνημα για μία μόνο λειτουργία, οι σύγχρονες ρομποτικές κυψέλες φινιρίσματος μπορούν να εκτελούν πολλές διεργασίες στο ίδιο σύστημα παραγωγής. Ένα μόνο ρομπότ μπορεί να χειριστεί λείανση, λείανση, αφαίρεση γρεζιών, γυάλισμα, γυάλισμα, ακόμη και φόρτωση προϊόντος ή αλλαγή εργαλείων.
Αυτή η νέα προσέγγιση αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο οι κατασκευαστές σκέφτονται για τον αυτοματισμό φινιρίσματος επιφανειών.
Από τις μηχανές μίας χρήσης στην ευέλικτη κατασκευή
Ο παραδοσιακός αυτοματισμός στίλβωσης σχεδιάστηκε συχνά για ένα συγκεκριμένο προϊόν ή διαδικασία.
Για παράδειγμα, ένα μηχάνημα μπορεί να κατασκευαστεί μόνο για το γυάλισμα ενός τύπου βρύσης, το τρόχισμα ενός τύπου χύτευσης ή το γυάλισμα ενός τύπου μεταλλικής λαβής.
Αυτός ο τύπος αποκλειστικού εξοπλισμού λειτουργεί καλά όταν ο όγκος παραγωγής είναι πολύ μεγάλος και ο σχεδιασμός του προϊόντος σπάνια αλλάζει.
Ωστόσο, η σύγχρονη κατασκευή γίνεται πιο περίπλοκη.
Ένα εργοστάσιο μπορεί να παράγει δέκα, είκοσι ή και εκατοντάδες διαφορετικά εξαρτήματα. Ορισμένα μέρη μπορεί να απαιτούν βαριά λείανση, ενώ άλλα χρειάζονται μόνο ελαφριά λείανση. Ορισμένα προϊόντα απαιτούν γυάλισμα με καθρέφτη, ενώ άλλα χρειάζονται βουρτσισμένο ή σατέν φινίρισμα.
Η χρήση ξεχωριστού μηχανήματος για κάθε διαδικασία μπορεί γρήγορα να γίνει ακριβή και αναποτελεσματική.
Οι εύκαμπτες ρομποτικές κυψέλες στίλβωσης προσφέρουν μια άλλη λύση.
Το ίδιο ρομποτικό σύστημα μπορεί να προγραμματιστεί για να χειρίζεται διαφορετικές εργασίες φινιρίσματος. Αντί να αντικαθιστούν ολόκληρο το μηχάνημα όταν φθάνει ένα νέο προϊόν, οι κατασκευαστές μπορούν συχνά να αλλάξουν το πρόγραμμα ρομπότ, το εξάρτημα, το λειαντικό εργαλείο ή τις παραμέτρους διαδικασίας.
Αυτό κάνει τον αυτοματισμό πιο πρακτικό γιαπαραγωγή υψηλής ανάμειξης, χαμηλού όγκου.
Τι είναι μια εύκαμπτη ρομποτική κυψέλη στίλβωσης;
Μια εύκαμπτη ρομποτική κυψέλη στίλβωσης είναι ένας αυτοματοποιημένος σταθμός εργασίας που έχει σχεδιαστεί για να εκτελεί μία ή περισσότερες διαδικασίες φινιρίσματος επιφανειών.
Το σύστημα συνήθως περιλαμβάνει ένα βιομηχανικό ρομπότ, εξοπλισμό φινιρίσματος, εξαρτήματα τεμαχίου εργασίας, σύστημα ελέγχου, προστασία ασφαλείας και εργαλεία ειδικά για τη διαδικασία.
Ανάλογα με την εφαρμογή, το κελί μπορεί να περιλαμβάνει:
- Ζώνες λείανσης
- Τροχοί λείανσης
- Τροχοί στίλβωσης
- Τροχοί γυαλίσματος
- Εργαλεία αφαίρεσης γρεζιών
- Τροχοί με λειαντικό πτερύγιο
- Συσκευές ελέγχου δύναμης
- Αυτόματα συστήματα γυαλίσματος σύνθετων
- Σταθμοί αλλαγής εργαλείων
- Συστήματα τοποθέτησης τεμαχίου εργασίας
- Εξοπλισμός φόρτωσης και εκφόρτωσης
Το ρομπότ μετακινεί το τεμάχιο εργασίας ή το εργαλείο φινιρίσματος σύμφωνα με μια προγραμματισμένη διαδρομή.
Πιο προηγμένα συστήματα μπορούν επίσης να ελέγχουν την πίεση επαφής, την ταχύτητα του εργαλείου, τη γωνία στίλβωσης, την ταχύτητα ρομπότ και την αντιστάθμιση λειαντικών.
Ως αποτέλεσμα, η ίδια κυψέλη μπορεί να εκτελέσει πολλές διεργασίες φινιρίσματος χωρίς να απαιτείται από τους εργαζόμενους να μετακινήσουν το εξάρτημα μεταξύ πολλών ανεξάρτητων μηχανών.
Ένα ρομπότ μπορεί να κάνει περισσότερα από το γυάλισμα
Ο όρος «ρομποτική μηχανή στίλβωσης» μερικές φορές δίνει την εντύπωση ότι το ρομπότ εκτελεί μόνο μία διαδικασία.
Στην πραγματικότητα, τα σύγχρονα ρομποτικά συστήματα φινιρίσματος γίνονται πολύ πιο ευέλικτα.
Ρομποτική λείανση
Η λείανση είναι συχνά το πρώτο βήμα για χυτά, συγκολλημένα, σφυρηλατημένα ή κατεργασμένα εξαρτήματα.
Το ρομπότ μπορεί να αφαιρέσει:
- Φλας χύτευσης
- Ραφές συγκόλλησης
- Γραμμές χωρισμού
- Επιφανειακά ελαττώματα
- Υπερβολικό υλικό
- Τραχιές άκρες
Για εφαρμογές με μεγάλες απαιτήσεις αφαίρεσης υλικού, το ρομπότ μπορεί να χρησιμοποιήσει λειαντικές ζώνες ή τροχούς λείανσης.
Ο έλεγχος της δύναμης είναι ιδιαίτερα σημαντικός επειδή το ρομπότ πρέπει να διατηρεί επαρκή πίεση χωρίς να καταστρέφει το εξάρτημα.
Ρομποτική λείανση
Μετά από βαριά λείανση, το τρίψιμο μπορεί να δημιουργήσει μια πιο λεία και ομοιόμορφη επιφάνεια.
Διαφορετικοί λειαντικοί κόκκοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διαφορετικά στάδια.
Για παράδειγμα, ένα συστατικό μπορεί πρώτα να υποστεί επεξεργασία χρησιμοποιώντας ένα χοντρό λειαντικό και αργότερα με ένα λεπτότερο λειαντικό.
Ένα εύκαμπτο ρομποτικό στοιχείο μπορεί να σχεδιαστεί με πολλούς σταθμούς λείανσης. Το ρομπότ απλώς μετακινεί το προϊόν από τον ένα σταθμό στον άλλο σύμφωνα με την προγραμματισμένη σειρά.
Ρομποτική αφαίρεση γρεζιών
Τα μεταλλικά μέρη συχνά περιέχουν αιχμηρές άκρες ή γρέζια μετά από μηχανική κατεργασία, κοπή, χύτευση ή σφράγιση.
Η χειροκίνητη αφαίρεση αυτών των γρέζων μπορεί να είναι επαναλαμβανόμενη και χρονοβόρα.
Ένα ρομπότ μπορεί να ακολουθεί τις άκρες και να αφαιρεί γρέζια χρησιμοποιώντας λειαντικά εργαλεία, περιστροφικές λίμες, βούρτσες ή εξοπλισμό λείανσης.
Αυτή η διαδικασία είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για ανταλλακτικά αυτοκινήτων, εξαρτήματα αλουμινίου, χύτευση, εξαρτήματα μηχανημάτων και μεταλλικά προϊόντα ακριβείας.
Ρομποτική στίλβωση
Το γυάλισμα δημιουργεί μια πιο λεία και ελκυστική επιφάνεια.
Χρησιμοποιείται ευρέως για προϊόντα όπως:
- Βρύσες
- Λαβές πόρτας
- Εξοπλισμός μπάνιου
- Εξαρτήματα αυτοκινήτων
- Ανταλλακτικά μοτοσυκλέτας
- Προϊόντα από ανοξείδωτο χάλυβα
- Προϊόντα αλουμινίου
- Προϊόντα ορείχαλκου
Το ρομπότ μπορεί να επαναλάβει την ίδια γωνία στίλβωσης, ταχύτητα, τροχιά και πίεση για κάθε τεμάχιο εργασίας.
Αυτό βοηθά τους κατασκευαστές να επιτύχουν πιο σταθερή ποιότητα επιφάνειας.
Robotic Buffing
Η λείανση χρησιμοποιείται συχνά κατά το τελικό στάδιο φινιρίσματος.
Οι μαλακοί τροχοί στίλβωσης και οι γυαλιστικές ενώσεις μπορούν να δημιουργήσουν μια φωτεινή ή σαν καθρέφτη εμφάνιση.
Για διακοσμητικά προϊόντα όπως βρύσες, ορειχάλκινο υλικό, εξαρτήματα από ανοξείδωτο χάλυβα και εξαρτήματα μπάνιου, αυτή η τελική ποιότητα επιφάνειας μπορεί να επηρεάσει έντονα την αντιληπτή αξία του προϊόντος.
Μια ρομποτική κυψέλη στίλβωσης μπορεί να εφαρμόζει αυτόματα γυαλιστικό υλικό ενώ ελέγχεται η πίεση επαφής και ο χρόνος γυαλίσματος.
Αυτό επιτρέπει στο ίδιο ρομπότ να μετακινηθεί από την τραχιά λείανση στην τελική στίλβωση μέσα σε μία αυτοματοποιημένη κυψέλη παραγωγής.
Γιατί οι κατασκευαστές θέλουν πολλαπλές διεργασίες σε ένα κύτταρο
Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα δεν είναι απλώς η αυτοματοποίηση.
Είναι ευελιξία.
Φανταστείτε ότι ένας κατασκευαστής παράγει τρία διαφορετικά προϊόντα.
Το προϊόν Α απαιτεί λείανση και τρίψιμο.
Το προϊόν Β απαιτεί τρίψιμο και γυάλισμα.
Το προϊόν Γ απαιτεί λείανση, στίλβωση και γυάλισμα.
Με τα παραδοσιακά ειδικά μηχανήματα, το εργοστάσιο μπορεί να χρειαστεί πολλά ξεχωριστά κομμάτια εξοπλισμού.
Με μια ευέλικτη ρομποτική κυψέλη φινιρίσματος, και τα τρία προϊόντα μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία χρησιμοποιώντας ένα ρομπότ και πολλούς σταθμούς φινιρίσματος.
Το ρομπότ μπορεί να χρησιμοποιήσει διαφορετικά προγράμματα για κάθε εξάρτημα.
Αυτό μπορεί να μειώσει την επικάλυψη του εξοπλισμού αυξάνοντας παράλληλα τη συνολική ευελιξία παραγωγής.
Ταχύτερες αλλαγές προϊόντων
Οι συχνές αλλαγές προϊόντων είναι μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις για τα σύγχρονα εργοστάσια.
Στο παρελθόν, ο αυτοματισμός συχνά λειτουργούσε καλύτερα όταν ένα εργοστάσιο παρήγαγε το ίδιο προϊόν συνεχώς.
Σήμερα, οι πελάτες ζητούν συχνά διαφορετικά σχέδια, προσαρμοσμένα προϊόντα και μικρότερες ποσότητες παραγγελιών.
Τα εύκαμπτα ρομποτικά κύτταρα μπορούν να διευκολύνουν τις αλλαγές.
Όταν το εργοστάσιο αλλάζει σε ένα νέο προϊόν, οι χειριστές μπορεί να χρειαστεί μόνο:
- Επιλέξτε το σωστό πρόγραμμα ρομπότ.
- Αλλάξτε το εξάρτημα.
- Ρυθμίστε το εργαλείο φινιρίσματος εάν χρειάζεται.
- Φορτώστε το νέο προϊόν.
Σε ορισμένα προηγμένα συστήματα, οι αλλαγές εργαλείων μπορεί επίσης να είναι αυτόματες.
Το ρομπότ μπορεί να μετακινηθεί σε ένα σταθμό εργαλείων, να απελευθερώσει ένα εργαλείο, να πάρει ένα άλλο και να συνεχίσει την παραγωγή.
Αυτό επιτρέπει στους κατασκευαστές να επεξεργάζονται περισσότερους τύπους προϊόντων χωρίς να αγοράζουν μια εντελώς νέα γραμμή παραγωγής.
Καλύτερη χρήση του εργοστασιακού χώρου
Ο χώρος του εργοστασίου είναι ακριβός.
Η εγκατάσταση ξεχωριστών μηχανών λείανσης, λείανσης, στίλβωσης και γυαλίσματος απαιτεί μεγάλη περιοχή παραγωγής.
Κάθε μηχάνημα μπορεί επίσης να απαιτεί τη δική του περιοχή ασφαλείας, χειριστές, χώρο μεταφοράς υλικού και σύστημα συλλογής σκόνης.
Μια ευέλικτη ρομποτική κυψέλη φινιρίσματος μπορεί να συνδυάσει πολλές λειτουργίες σε μια προστατευμένη περιοχή.
Για παράδειγμα, ένα ρομπότ μπορεί να στέκεται στο κέντρο ενώ γύρω του είναι τοποθετημένα μηχανήματα λείανσης, σταθμοί στίλβωσης και εξαρτήματα τεμαχίου εργασίας.
Το ρομπότ κινείται μεταξύ αυτών των σταθμών αυτόματα.
Αυτός ο συμπαγής σχεδιασμός μπορεί να βελτιώσει τη χρήση του χώρου.
Για τα εργοστάσια που θέλουν να αυξήσουν την παραγωγή αλλά δεν έχουν αρκετό χώρο για να χτίσουν ένα εντελώς νέο εργαστήριο, αυτό μπορεί να είναι ένα σημαντικό πλεονέκτημα.
Λιγότερο χειροκίνητο χειρισμό εξαρτημάτων
Σε πολλά παραδοσιακά εργαστήρια φινιρίσματος, οι εργαζόμενοι πρέπει να μετακινούν τα προϊόντα από τη μια διαδικασία στην άλλη.
Ένα εξάρτημα μπορεί πρώτα να πάει σε σταθμό λείανσης, μετά σε σταθμό λείανσης, μετά στίλβωση και τελικά επιθεώρηση.
Κάθε μεταγραφή απαιτεί χρόνο.
Υπάρχει επίσης κίνδυνος καταστροφής της επιφάνειας κατά τη μεταφορά.
Σε μια ενσωματωμένη ρομποτική κυψέλη, το ρομπότ μπορεί να ολοκληρώσει πολλές διαδικασίες χωρίς να απελευθερώσει το τεμάχιο εργασίας.
Για παράδειγμα:
Το ρομπότ παίρνει το προϊόν.
Μετακινεί το εξάρτημα στον ιμάντα λείανσης.
Μετά το τρίψιμο, μετακινεί το ίδιο μέρος στον τροχό λείανσης.
Στη συνέχεια συνεχίζει στο σταθμό στίλβωσης.
Τέλος, τοποθετεί το τελικό προϊόν στον χώρο εκφόρτωσης.
Η μείωση του περιττού χειρισμού του προϊόντος μπορεί να βελτιώσει την αποδοτικότητα της παραγωγής και να μειώσει την πιθανότητα επιφανειακής ζημιάς.
Η σταθερή πίεση είναι κρίσιμη
Το γυάλισμα δεν είναι απλώς η κίνηση ενός εξαρτήματος σε έναν περιστρεφόμενο τροχό.
Η πίεση επαφής είναι μια από τις πιο σημαντικές μεταβλητές της διαδικασίας.
Η πολύ μικρή πίεση μπορεί να προκαλέσει ατελές φινίρισμα.
Η υπερβολική πίεση μπορεί να καταστρέψει το προϊόν, να φορέσει το λειαντικό πολύ γρήγορα ή να δημιουργήσει υπερβολική θερμότητα.
Οι εργαζόμενοι προσαρμόζουν φυσικά την πίεση μέσω της εμπειρίας.
Για τα ρομπότ, αυτό απαιτεί τεχνολογία ελέγχου διαδικασίας.
Τα σύγχρονα ρομποτικά συστήματα στίλβωσης χρησιμοποιούν όλο και περισσότεροέλεγχος δύναμηςήσυστήματα συμμόρφωσης.
Αυτές οι τεχνολογίες επιτρέπουν στο ρομπότ ή στον εξοπλισμό στίλβωσης να αντισταθμίζει τις μικρές διαφορές στο σχήμα του προϊόντος και να διατηρεί πιο σταθερή επαφή με την λειαντική επιφάνεια.
Για πολύπλοκα καμπύλα εξαρτήματα όπως βρύσες, λαβές, χύτευση αυτοκινήτου και είδη υγιεινής, αυτό μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη συνοχή στίλβωσης.
Αυτόματη αντιστάθμιση για τη φθορά του εργαλείου
Οι ιμάντες λείανσης και οι τροχοί στίλβωσης φθείρονται σταδιακά κατά την παραγωγή.
Αυτό δημιουργεί μια άλλη πρόκληση.
Εάν ένας τροχός στίλβωσης γίνει μικρότερος μετά από αρκετές ώρες λειτουργίας, η αρχική διαδρομή ρομπότ ενδέχεται να μην δημιουργεί πλέον την ίδια κατάσταση επαφής.
Οι προηγμένες κυψέλες φινιρίσματος μπορούν να χρησιμοποιήσουν στρατηγικές αντιστάθμισης για να λύσουν αυτό το πρόβλημα.
Το σύστημα μπορεί να παρακολουθεί τη διάμετρο του τροχού, τη λειαντική φθορά, τον χρόνο επεξεργασίας ή την πίεση επαφής.
Οι θέσεις του ρομπότ μπορούν στη συνέχεια να προσαρμοστούν για να διατηρηθούν πιο συνεπείς συνθήκες φινιρίσματος.
Αυτό μειώνει την ανάγκη των χειριστών να σταματούν συνεχώς την παραγωγή και να τροποποιούν χειροκίνητα τα προγράμματα ρομπότ.
Υποστήριξη παραγωγής υψηλής μίξης, χαμηλού όγκου
Μία από τις πιο σημαντικές αλλαγές στη ρομποτική στίλβωση είναι η μετακίνησή της σε παραγωγή μικρότερων παρτίδων.
Παραδοσιακά, οι κατασκευαστές πίστευαν συχνά ότι το ρομποτικό γυάλισμα ήταν κατάλληλο μόνο για παραγωγή μεγάλου όγκου.
Αυτό ήταν κατανοητό.
Ο αυτοματισμός απαιτούσε μηχανική, εξαρτήματα, προγραμματισμό ρομπότ και δοκιμές διαδικασιών. Εάν ένα εργοστάσιο παρήγαγε μόνο έναν μικρό αριθμό προϊόντων, η επένδυση ήταν μερικές φορές δύσκολο να δικαιολογηθεί.
Ωστόσο, τα ευέλικτα κελιά αλλάζουν τον υπολογισμό.
Εάν το ίδιο ρομπότ μπορεί να επεξεργαστεί πολλά διαφορετικά προϊόντα, η επένδυση δεν συνδέεται πλέον μόνο με ένα μέρος.
Το ρομπότ γίνεται ένας κοινός πόρος παραγωγής.
Για παράδειγμα, ένας κατασκευαστής υλικού μπορεί να χρησιμοποιήσει το ίδιο κελί φινιρίσματος για:
- Λαβές πόρτας
- Σώματα βρύσης
- Αξεσουάρ μπάνιου
- Ορειχάλκινα εξαρτήματα
- Ανοξείδωτα εξαρτήματα
Διαφορετικά προγράμματα προϊόντων μπορούν να αποθηκευτούν στον ελεγκτή ρομπότ.
Αυτό κάνει το ρομποτικό φινίρισμα πιο ελκυστικό για εργοστάσια με διαφοροποιημένη παραγωγή.
Εφαρμογές σε διαφορετικούς κλάδους
Η ευέλικτη ρομποτική τεχνολογία φινιρίσματος χρησιμοποιείται σε έναν αυξανόμενο αριθμό βιομηχανιών.
Είδη Υγιεινής
Οι βρύσες, τα αξεσουάρ μπάνιου, τα εξαρτήματα ντους και τα υδραυλικά εξαρτήματα απαιτούν συχνά πολλά στάδια φινιρίσματος πριν από την επιμετάλλωση.
Ένα ρομποτικό σύστημα μπορεί να εκτελέσει τραχιά λείανση, λείανση επιφανειών, γυάλισμα και γυάλισμα.
Εξαρτήματα αυτοκινήτου
Τα χυτά αλουμίνια, τα χαλύβδινα μέρη, οι βραχίονες, τα περιβλήματα και άλλα εξαρτήματα αυτοκινήτων συχνά απαιτούν αφαίρεση γρεζιών και λείανση.
Ο ρομποτικός αυτοματισμός μπορεί να βοηθήσει στη βελτίωση της επαναληψιμότητας, μειώνοντας παράλληλα τη χειροκίνητη λείανση.
Μεταλλικά Έπιπλα
Τα πόδια καρέκλας, οι σκελετοί επίπλων, τα μεταλλικά εξαρτήματα και τα διακοσμητικά στοιχεία ενδέχεται να απαιτούν λείανση, αφαίρεση συγκόλλησης, τρίψιμο ή γυάλισμα.
Ένα ευέλικτο ρομποτικό κύτταρο μπορεί να επεξεργαστεί διαφορετικά μεγέθη και σχήματα προϊόντων.
Προϊόντα Χυτηρίου
Τα χυτοσίδηρο, αλουμίνιο, ορείχαλκο και χάλυβας χύτευσης συχνά περιέχουν διαχωριστικές γραμμές, φλας, πύλες και επιφανειακά ελαττώματα.
Η χειροκίνητη λείανση μπορεί να είναι σωματικά απαιτητική.
Τα ρομποτικά συστήματα λείανσης χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο για αυτές τις εφαρμογές.
Κατασκευή Υλικού
Οι χειρολαβές θυρών, οι κλειδαριές, οι μεντεσέδες, τα εργαλεία και τα διακοσμητικά μεταλλικά προϊόντα απαιτούν συχνά φινίρισμα επιφανειών υψηλής ποιότητας.
Η ικανότητα συνδυασμού λείανσης και στίλβωσης σε ένα ρομποτικό σύστημα μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ευελιξία της κατασκευής.
Αεροδιαστημική και Κατασκευή Ακριβείας
Ορισμένα εξαρτήματα αεροδιαστημικής και ακριβείας απαιτούν επίσης ελεγχόμενη αφαίρεση γρεζιών ή φινίρισμα επιφάνειας.
Σε αυτές τις εφαρμογές, η συνοχή και οι ανιχνεύσιμες παράμετροι διαδικασίας μπορεί να είναι ιδιαίτερα σημαντικές.
Μείωση της εξάρτησης από την ειδικευμένη χειρωνακτική εργασία
Το χειροκίνητο γυάλισμα είναι μια εξειδικευμένη δουλειά.
Οι έμπειροι εργαζόμενοι καταλαβαίνουν πόση πίεση πρέπει να ασκηθεί, ποια γωνία να χρησιμοποιήσουν και πόσο χρόνο θα γυαλίσουν κάθε περιοχή.
Η εκπαίδευση ενός νέου εργαζομένου μπορεί να διαρκέσει πολύ χρόνο.
Ταυτόχρονα, τα περιβάλλοντα λείανσης και στίλβωσης μπορεί να είναι προκλητικά.
Οι εργαζόμενοι μπορεί να εκτεθούν σε:
- Σκόνη
- Θόρυβος
- Δόνηση
- Επαναλαμβανόμενη κίνηση
- Βαριά τεμάχια εργασίας
- Περιστρεφόμενος εξοπλισμός
Πολλά εργοστάσια επομένως αντιμετωπίζουν δυσκολίες προσέλκυσης και διατήρησης εργαζομένων για χειροκίνητες θέσεις φινιρίσματος.
Το ρομποτικό γυάλισμα δεν αφαιρεί εντελώς την ανάγκη για ανθρώπους.
Αντίθετα, αλλάζει το είδος της εργασίας που εκτελούν οι άνθρωποι.
Οι εργαζόμενοι μπορούν να επικεντρωθούν περισσότερο σε:
- Σχεδιασμός παραγωγής
- Λειτουργία ρομπότ
- Αντικατάσταση εργαλείου
- Ποιοτικός έλεγχος
- Βελτίωση της διαδικασίας
- Συντήρηση
Αυτό μπορεί να διευκολύνει την τυποποίηση και τη διαχείριση των εργασιών παραγωγής.
Βελτίωση της συνοχής της ποιότητας της επιφάνειας
Ένας από τους ισχυρότερους λόγους για τους οποίους οι κατασκευαστές επενδύουν στο ρομποτικό φινίρισμα είναι η συνέπεια.
Η ποιότητα του χειροκίνητου γυαλίσματος μπορεί να αλλάξει από εργάτη σε εργάτη.
Μπορεί ακόμη και να αλλάξει κατά την ίδια εργάσιμη ημέρα καθώς οι εργαζόμενοι κουράζονται.
Ένα ρομπότ δεν αισθάνεται κόπωση.
Μόλις αναπτυχθεί μια σταθερή διαδικασία, μπορεί να επαναλάβει την ίδια προγραμματισμένη κίνηση χιλιάδες φορές.
Το ρομπότ μπορεί να διατηρήσει:
- Παρόμοιες γωνίες στίλβωσης
- Παρόμοιες ταχύτητες επεξεργασίας
- Παρόμοια πίεση επαφής
- Παρόμοιοι χρόνοι κύκλου
Αυτό δεν σημαίνει ότι κάθε μέρος θα είναι αυτόματα τέλειο.
Η διακύμανση του εισερχόμενου προϊόντος, η φθορά των λειαντικών, η ακρίβεια του εξαρτήματος και οι παράμετροι διαδικασίας εξακολουθούν να έχουν σημασία.
Ωστόσο, ο ρομποτικός αυτοματισμός δίνει στους κατασκευαστές ένα πολύ πιο ελεγχόμενο περιβάλλον παραγωγής.
Lower Rework και Scrap
Τα ελαττώματα της επιφάνειας μπορεί να είναι ακριβά.
Εάν ένα γυαλισμένο εξάρτημα δεν πληροί τις απαιτήσεις ποιότητας, οι εργαζόμενοι μπορεί να χρειαστεί να το γυαλίσουν ξανά.
Σε σοβαρές περιπτώσεις, το προϊόν μπορεί να χρειαστεί να απορριφθεί.
Για εξαρτήματα υψηλής αξίας, το κόστος μπορεί γρήγορα να γίνει σημαντικό.
Επειδή τα ρομποτικά συστήματα επαναλαμβάνουν μια ελεγχόμενη διαδικασία, μπορούν να βοηθήσουν στη μείωση της διακύμανσης.
Η καλύτερη συνέπεια μπορεί να οδηγήσει σε:
- Λιγότερη επανάληψη
- Χαμηλότερα ποσοστά σκραπ
- Πιο προβλέψιμη παραγωγή
- Ευκολότερος ποιοτικός έλεγχος
Για τους κατασκευαστές που λειτουργούν μεγάλα τμήματα φινιρίσματος, ακόμη και μια μικρή μείωση στην επανεπεξεργασία μπορεί να αποφέρει σημαντική εξοικονόμηση πόρων.
Ψηφιακή Διαχείριση Διαδικασιών
Ένα άλλο πλεονέκτημα του ρομποτικού φινιρίσματος είναι η δυνατότητα μετατροπής της εμπειρίας των εργαζομένων σε ψηφιακές παραμέτρους διαδικασίας.
Στη χειρωνακτική παραγωγή, η γνώση μένει συχνά στους έμπειρους εργάτες.
Ένας χειριστής μπορεί να ξέρει ακριβώς πώς να γυαλίζει μια περίπλοκη καμπύλη επιφάνεια, αλλά αυτή η γνώση μπορεί να είναι δύσκολο να τεκμηριωθεί.
Ο ρομποτικός αυτοματισμός επιτρέπει στους κατασκευαστές να αποθηκεύουν προγράμματα επεξεργασίας.
Ένα πρόγραμμα μπορεί να περιλαμβάνει:
- Κίνηση ρομπότ
- Ταχύτητα επεξεργασίας
- Πίεση επαφής
- Επιλογή εργαλείου
- Τελική ακολουθία
- Χρόνος κύκλου
Μόλις αποδειχθεί η διαδικασία, μπορεί να αποθηκευτεί και να επαναχρησιμοποιηθεί.
Αυτό δημιουργεί μια πιο τυποποιημένη μέθοδο παραγωγής.
Όταν μια επαναλαμβανόμενη παραγγελία φτάσει αρκετούς μήνες αργότερα, το εργοστάσιο μπορεί να φορτώσει ξανά το προηγούμενο πρόγραμμα αντί να αναπτύξει τη διαδικασία από την αρχή.
Ενσωμάτωση με αυτόματες γραμμές παραγωγής
Οι εύκαμπτες ρομποτικές κυψέλες στίλβωσης γίνονται επίσης πιο εύκολο να ενσωματωθούν σε μεγαλύτερα αυτοματοποιημένα συστήματα παραγωγής.
Ένας ρομποτικός σταθμός φινιρίσματος μπορεί να συνδεθεί με:
- Εξοπλισμός κατεργασίας CNC
- Γραμμές παραγωγής χύτευσης
- Μεταφορείς
- Αυτόματα συστήματα φόρτωσης
- Συστήματα όρασης
- Εξοπλισμός επιθεώρησης
- Σταθμοί συσκευασίας
Για παράδειγμα, ένα επεξεργασμένο εξάρτημα αλουμινίου μπορεί να φύγει από μια μηχανή CNC και να εισέλθει αυτόματα στο ρομποτικό σταθμό αφαίρεσης γρεζιών.
Μετά την αφαίρεση γρεζιών, το προϊόν μπορεί να περάσει σε επιθεώρηση.
Αυτό μειώνει τη χειροκίνητη κίνηση υλικού μεταξύ των διεργασιών.
Για τα εργοστάσια που επιδιώκουν την έξυπνη κατασκευή ή την ψηφιακή παραγωγή, ο αυτοματισμός φινιρίσματος μπορεί να γίνει μέρος μιας συνδεδεμένης γραμμής παραγωγής και όχι ένας απομονωμένος σταθμός εργασίας.
Η σημασία των φωτιστικών
Αν και τα ρομπότ είναι ευέλικτα, τα φωτιστικά παραμένουν εξαιρετικά σημαντικά.
Το ρομπότ πρέπει να γνωρίζει ακριβώς πού βρίσκεται το προϊόν.
Εάν ένα τεμάχιο εργασίας μετακινηθεί κατά τη στίλβωση, η ποιότητα της επιφάνειας μπορεί να γίνει ασυνεπής.
Ένα καλό εξάρτημα πρέπει να παρέχει:
- Ακριβής τοποθέτηση
- Ισχυρή σύσφιξη
- Γρήγορη φόρτωση
- Εύκολη αλλαγή προϊόντος
- Πρόσβαση στις απαιτούμενες επιφάνειες φινιρίσματος
Για παραγωγή υψηλής ανάμειξης, τα αρθρωτά ή γρήγορης αλλαγής φωτιστικά μπορούν να προσφέρουν πρόσθετα οφέλη.
Αντί να ανακατασκευάσουν ολόκληρο το εξάρτημα, οι κατασκευαστές μπορούν να αντικαταστήσουν μόνο το τμήμα του συγκεκριμένου προϊόντος.
Αυτό μπορεί να μειώσει τον χρόνο μετάβασης και να κάνει το ρομποτικό κύτταρο πιο κατάλληλο για πολλές οικογένειες προϊόντων.
Προγραμματισμός σύνθετων επιφανειών
Το γυάλισμα απλών επίπεδων επιφανειών είναι σχετικά εύκολο.
Τα σύνθετα τρισδιάστατα προϊόντα είναι πιο δύσκολα.
Οι βρύσες, οι λαβές, τα χυτά υλικά, οι βαλβίδες και τα εξαρτήματα του αυτοκινήτου μπορεί να περιέχουν:
- Καμπύλες επιφάνειες
- Γωνίες
- Βαθιές περιοχές
- Ακανόνιστη γεωμετρία
- Πολλαπλές γωνίες στίλβωσης
Το ρομπότ πρέπει να διατηρεί τη σωστή σχέση μεταξύ του προϊόντος και του εργαλείου στίλβωσης καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας.
Ο προγραμματισμός εκτός σύνδεσης, τα δεδομένα CAD, η προσομοίωση, ο έλεγχος δύναμης και η έμπειρη μηχανική διαδικασίας μπορούν να βοηθήσουν στην απλοποίηση αυτής της εργασίας.
Καθώς η τεχνολογία προγραμματισμού συνεχίζει να βελτιώνεται, το ρομποτικό φινίρισμα γίνεται πρακτικό για όλο και πιο περίπλοκα προϊόντα.
Τα ρομπότ εξακολουθούν να χρειάζονται γνώση διαδικασίας
Ένα συνηθισμένο λάθος είναι να πιστεύουμε ότι η αγορά ενός ρομπότ λύνει αυτόματα κάθε πρόβλημα στίλβωσης.
Το ρομπότ είναι μόνο ένα μέρος του συστήματος.
Το επιτυχές ρομποτικό φινίρισμα εξαρτάται επίσης από την κατανόηση της ίδιας της διαδικασίας φινιρίσματος.
Οι κατασκευαστές πρέπει να επιλέξουν το σωστό:
- Λειαντικό υλικό
- Τρίψιμο ζώνης
- Τροχός στίλβωσης
- Ταχύτητα λείανσης
- Ταχύτητα ρομπότ
- Δύναμη επαφής
- Στιλβωτική ένωση
- Ακολουθία εργαλείων
Τα καλύτερα ρομποτικά συστήματα στίλβωσης συνδυάζουν την τεχνολογία αυτοματισμού με την πρακτική εμπειρία λείανσης και στίλβωσης.
Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό κατά την ανάπτυξη λύσεων για προϊόντα που δεν έχουν γυαλιστεί ποτέ ρομποτικά στο παρελθόν.
Τα εύκαμπτα κύτταρα μπορούν να αναπτυχθούν με την πάροδο του χρόνου
Ένα άλλο πλεονέκτημα των εύκαμπτων ρομποτικών κυψελών φινιρίσματος είναι η επεκτασιμότητα.
Ένας κατασκευαστής μπορεί να ξεκινήσει με ένα ρομπότ και δύο σταθμούς φινιρίσματος.
Αργότερα, εάν αυξηθεί η παραγωγή, μπορούν να προστεθούν επιπλέον σταθμοί.
Το εργοστάσιο μπορεί να προσθέσει:
- Άλλος ένας σταθμός λείανσης
- Ένας λεπτότερος τροχός γυαλίσματος
- Αυτόματη αλλαγή εργαλείου
- Επιθεώρηση όρασης
- Φόρτωση μεταφορέα
- Ένα δεύτερο ρομπότ
Αυτό επιτρέπει στους κατασκευαστές να αναπτύξουν αυτοματισμό βήμα προς βήμα αντί να κατασκευάσουν ένα εξαιρετικά περίπλοκο σύστημα από την αρχή.
Για τους μικρούς και μεσαίους κατασκευαστές, αυτό μπορεί να μειώσει τον επενδυτικό κίνδυνο.
Τι πρέπει να λάβουν υπόψη οι κατασκευαστές πριν επενδύσουν
Ένα ευέλικτο ρομποτικό κύτταρο μπορεί να προσφέρει πολλά οφέλη, αλλά οι κατασκευαστές θα πρέπει να αξιολογήσουν προσεκτικά την εφαρμογή τους πριν κάνουν μια επένδυση.
Πολλές ερωτήσεις είναι σημαντικές.
Πόσα μοντέλα προϊόντων πρέπει να υποστούν επεξεργασία;
Ποιες διαδικασίες φινιρίσματος απαιτούνται;
Ποια ποιότητα επιφάνειας αναμένεται;
Πόσο υλικό πρέπει να αφαιρεθεί;
Ποιος είναι ο τρέχων χρόνος χειροκίνητου κύκλου;
Ποιοι είναι οι ετήσιοι ή μηνιαίοι όγκοι παραγωγής;
Πόσο συχνά αλλάζουν τα προϊόντα;
Ποια υλικά υφίστανται επεξεργασία;
Είναι οι διαστάσεις του προϊόντος συνεπείς;
Μπορούν τα εξαρτήματα να τοποθετηθούν με ακρίβεια σε ένα εξάρτημα;
Η κατανόηση αυτών των λεπτομερειών σας βοηθά να προσδιορίσετε εάν ένα ευέλικτο ρομποτικό κύτταρο ή πολλές αποκλειστικές κυψέλες θα παρέχουν την καλύτερη λύση.
Φυσικά Δείγματα και Ψηφιακή Μηχανική
Η διαδικασία ανάπτυξης για το ρομποτικό φινίρισμα εξελίσσεται επίσης.
Οι κατασκευαστές μπορούν συχνά να ξεκινήσουν την προκαταρκτική μηχανική χρησιμοποιώντας:
- Φωτογραφίες προϊόντων
- 2D σχέδια
- τρισδιάστατα μοντέλα
- Υλικές πληροφορίες
- Απαιτήσεις επιφάνειας
- Όγκοι παραγωγής
- Τρέχων χρόνος χειροκίνητης επεξεργασίας
- Βίντεο από την υπάρχουσα διαδικασία
Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να βοηθήσουν τους προμηθευτές αυτοματισμού να αξιολογήσουν την εφαρμογή και να αναπτύξουν μια αρχική τεχνική ιδέα.
Τα φυσικά δείγματα μπορεί να εξακολουθούν να είναι πολύτιμα κατά τη διάρκεια των μεταγενέστερων δοκιμών διεργασίας, επειδή τα αποτελέσματα στίλβωσης εξαρτώνται από τις πραγματικές συνθήκες επιφάνειας, τα υλικά, τα λειαντικά και τις δυνάμεις επαφής.
Ωστόσο, οι ψηφιακές πληροφορίες μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά το αρχικό στάδιο της μηχανικής και να βοηθήσουν και τις δύο πλευρές να κατανοήσουν το έργο πριν ξεκινήσουν οι λεπτομερείς δοκιμές.
Τα Οικονομικά του Ευέλικτου Αυτοματισμού
Η απόδοση της επένδυσης για τη ρομποτική στίλβωση δεν βασίζεται μόνο στην εξοικονόμηση εργασίας.
Οι κατασκευαστές θα πρέπει επίσης να εξετάσουν:
- Μειωμένη επανεργασία
- Καλύτερη ποιοτική συνέπεια
- Υψηλότερη χρήση εξοπλισμού
- Μικρότερη εξάρτηση από ειδικευμένο εργατικό δυναμικό
- Μεγαλύτερες ώρες παραγωγής
- Ταχύτερες αλλαγές προϊόντων
- Χαμηλότερα ποσοστά σκραπ
- Βελτιωμένη ασφάλεια των εργαζομένων
- Πιο προβλέψιμοι χρόνοι παράδοσης
Ένα ευέλικτο στοιχείο μπορεί επίσης να παρέχει καλύτερη μακροπρόθεσμη αξία, επειδή μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί για νέα προϊόντα.
Όταν ένα προϊόν φτάσει στο τέλος του κύκλου ζωής του, το ρομπότ δεν γίνεται απαραίτητα άχρηστο.
Το σύστημα μπορεί να επαναπρογραμματιστεί για άλλο στοιχείο.
Αυτή είναι μια από τις σημαντικότερες διαφορές μεταξύ των εύκαμπτων ρομποτικών κυψελών και του παραδοσιακού αυτοματισμού για συγκεκριμένο προϊόν.
Ένα βήμα προς τα έξυπνα εργοστάσια φινιρίσματος
Το μέλλον του φινιρίσματος επιφανειών είναι πιθανό να περιλαμβάνει πιο συνδεδεμένα και έξυπνα συστήματα.
Τα ρομπότ μπορούν ολοένα και περισσότερο να λειτουργούν με αισθητήρες, μηχανική όραση, παρακολούθηση διαδικασιών και λογισμικό διαχείρισης παραγωγής.
Οι μελλοντικές κυψέλες ρομποτικής στίλβωσης θα μπορούσαν να αναγνωρίζουν αυτόματα προϊόντα, να επιλέγουν το σωστό πρόγραμμα, να αντισταθμίζουν τη φθορά του εργαλείου, να παρακολουθούν τις δυνάμεις επεξεργασίας και να καταγράφουν δεδομένα παραγωγής.
Οι χειριστές ενδέχεται να αφιερώνουν λιγότερο χρόνο για να προσαρμόσουν χειροκίνητα τη διαδικασία και περισσότερο χρόνο παρακολουθώντας τη συνολική απόδοση παραγωγής.
Αυτό δεν σημαίνει ότι κάθε εργοστάσιο στίλβωσης θα γίνει πλήρως αυτόματο.
Διαφορετικές εφαρμογές απαιτούν διαφορετικά επίπεδα αυτοματισμού.
Ωστόσο, η κατεύθυνση είναι σαφής: το φινίρισμα επιφανειών γίνεται πιο ευέλικτο, πιο ψηφιακό και πιο ολοκληρωμένο.
Γιατί αναπτύσσονται τα εύκαμπτα ρομποτικά στιλβωτικά κύτταρα
Η παραγωγή έχει αλλάξει.
Οι πελάτες θέλουν μεγαλύτερη ποικιλία προϊόντων.
Τα εργοστάσια θέλουν μικρότερους χρόνους παράδοσης.
Η διαχείριση της εργασίας γίνεται πιο δύσκολη.
Οι προσδοκίες ποιότητας συνεχίζουν να αυξάνονται.
Ταυτόχρονα, οι κατασκευαστές πρέπει να ελέγχουν το κόστος.
Ένα μηχάνημα σχεδιασμένο για ένα μόνο προϊόν ενδέχεται να μην παρέχει αρκετή ευελιξία σε αυτό το περιβάλλον.
Γι' αυτό η ιδέα τουένα ρομπότ που εκτελεί πολλαπλές διαδικασίες φινιρίσματοςγίνεται όλο και πιο ελκυστική.
Ένα εύκαμπτο ρομποτικό στοιχείο στίλβωσης μπορεί να συνδυάσει λείανση, λείανση, αφαίρεση γρεζιών, στίλβωση και γυάλισμα σε ένα αυτοματοποιημένο σύστημα.
Μπορεί να επεξεργαστεί διαφορετικά προϊόντα χρησιμοποιώντας αποθηκευμένα προγράμματα και εναλλάξιμα φωτιστικά.
Μπορεί να μειώσει τον χειροκίνητο χειρισμό και να βελτιώσει τη συνοχή της παραγωγής.
Το πιο σημαντικό, δίνει στους κατασκευαστές τη δυνατότητα να προσαρμόζονται όταν αλλάζουν τα προϊόντα και οι απαιτήσεις των πελατών.
Σύναψη
Το ρομποτικό γυάλισμα δεν αφορά πλέον μόνο την αντικατάσταση ενός εργάτη σε έναν τροχό στίλβωσης.
Γίνεται μέρος μιας ευρύτερης ευέλικτης στρατηγικής παραγωγής.
Η σύγχρονη ρομποτική κυψέλη φινιρίσματος μπορεί να λειτουργήσει ως πλατφόρμα παραγωγής πολλαπλών διεργασιών.
Σήμερα μπορεί να γυαλίσει μια βρύση.
Αύριο μπορεί να αλέσει ένα casting.
Αργότερα μπορεί να ξεφλουδίσει ένα εξάρτημα αυτοκινήτου ή να σβήσει ένα προϊόν από ανοξείδωτο χάλυβα.
Με τα κατάλληλα προγράμματα ρομπότ, εξαρτήματα, λειαντικά, σταθμούς φινιρίσματος και έλεγχο διεργασιών, ένα ρομποτικό στοιχείο μπορεί να υποστηρίξει ένα ευρύ φάσμα αναγκών κατασκευής.
Για τους κατασκευαστές που ασχολούνται με πολλούς τύπους προϊόντων, ελλείψεις εργατικού δυναμικού, ασυνεπή ποιότητα επιφάνειας ή συχνές αλλαγές προϊόντων, τα εύκαμπτα ρομποτικά στοιχεία στίλβωσης προσφέρουν μια πρακτική διαδρομή προς την αυτοματοποίηση.
Η βασική ιδέα είναι απλή:
Αντί να κατασκευάζουν αυτοματισμούς γύρω από ένα προϊόν, οι κατασκευαστές κατασκευάζουν όλο και περισσότερο αυτοματισμούς που μπορούν να προσαρμοστούν σε πολλά προϊόντα και πολλές διαδικασίες φινιρίσματος.
Αυτή η αλλαγή είναι πιθανό να παίξει σημαντικό ρόλο στην επόμενη γενιά αυτοματοποιημένου φινιρίσματος επιφανειών.
