Jak wybrać odpowiednią robotę do polerowania części metalowych

Wybór odpowiedniego robota polerskiego to ważna decyzja dla producentów chcących zautomatyzować szlifowanie, gratowanie, polerowanie i inne operacje wykańczania powierzchni.

Jednak wybór zrobotyzowanego systemu polerskiego nie polega po prostu na wyborze robota przemysłowego i zamontowaniu narzędzia polerskiego.

Rzeczywista wydajność zautomatyzowanego systemu wykańczania zależy od wielu czynników, w tym od materiału przedmiotu obrabianego, geometrii części, wymagań dotyczących powierzchni, wielkości produkcji, narzędzi ściernych, kontroli siły, sposobu mocowania, zbierania pyłu i oprogramowania.

System, który sprawdza się dobrze w przypadku jednego elementu metalowego, może nie być odpowiedni w przypadku innego.

Dlatego przed inwestycją w zrobotyzowany sprzęt do polerowania producenci powinni ocenić cały proces produkcyjny.

1. Zidentyfikuj materiał przedmiotu obrabianego

Pierwsze pytanie jest proste:

Jaki materiał wymaga obróbki?

Typowe materiały do ​​​​zrobotyzowanego szlifowania i polerowania obejmują:

• Aluminium
• Stal nierdzewna
• Mosiądz
• Miedź
• Stal
• Lane żelazo
• Stop cynku

Różne materiały zachowują się inaczej podczas szlifowania i polerowania.

Na przykład aluminium może być stosunkowo miękkie i może wymagać dokładnej kontroli nacisku szlifowania.

Stal nierdzewna może wymagać wielu etapów ścierania, aby osiągnąć wymagane wykończenie powierzchni.

Elementy mosiężne mogą wymagać specjalnych tarcz i past polerskich w zależności od pożądanego wyglądu.

Dlatego narzędzia ścierne, prędkość obróbki, siłę docisku i kolejność polerowania należy dobierać w zależności od rzeczywistego materiału.

2. Zrozumienie geometrii części

Kształt przedmiotu obrabianego jest jednym z najważniejszych czynników podczas polerowania zrobotyzowanego.

Prosty płaski element jest stosunkowo łatwy w obróbce.

Złożony odlew może obejmować:

• Zakrzywione powierzchnie
• Ubytki wewnętrzne
• Ostre krawędzie
• Wąskie kanały
• Żeberka
• Narożniki
• Nieregularne powierzchnie
• Wiele obszarów wykończeniowych

Funkcje te mogą znacząco wpłynąć na dostępność robota.

Przed wyborem automatycznej maszyny polerskiej producenci powinni ocenić, czy robot i narzędzie polerskie mogą fizycznie dotrzeć do wszystkich wymaganych powierzchni.

Symulacja oparta na danych CAD często może pomóc w zidentyfikowaniu potencjalnych problemów z dostępnością przed wyprodukowaniem sprzętu.

3. Zdefiniuj wymagane wykończenie powierzchni

„Polerowanie” może oznaczać bardzo różne rzeczy w zależności od zastosowania.

Producent może jedynie usunąć zadziory.

Inny producent może wymagać wysoce wypolerowanej powierzchni dekoracyjnej.

Typowe etapy wykańczania obejmują:

• Gratowanie
  Usuwanie zadziorów, wypływek i ostrych krawędzi.
• Szlifowanie
  Usuwanie przewężek, linii podziału, śladów odlewania i nadmiaru materiału.
• Drobne szlifowanie
  Poprawa konsystencji powierzchni i redukcja gruboziarnistych śladów szlifowania.
• Wykończenie powierzchni
  Tworzenie kontrolowanej tekstury lub wyglądu.
• Polerowanie
  Poprawa płynności i jakości obrazu.
• Polerowanie lustrzane
  W razie potrzeby wytwarzanie wysoce odblaskowej powierzchni.

Przed wyborem sprzętu klient powinien jasno określić wymagany wynik.

Zrobotyzowany system szlifowania przeznaczony do usuwania ciężkiego materiału może nie być najlepszym rozwiązaniem w przypadku końcowego polerowania.

4. Oceń wielkość produkcji

Wielkość produkcji może mieć duży wpływ na rozwiązanie automatyzacyjne.

W przypadku produkcji na dużą skalę producenci mogą skorzystać z wysoce zautomatyzowanego systemu umożliwiającego powtarzalne przetwarzanie przy ograniczonej interwencji operatora.

W przypadku produkcji na mniejszą skalę lub przy produkcji o dużym mieszaniu elastyczność może być ważniejsza.

System może wymagać obsługi wielu modeli detali, różnych uchwytów i różnych programów polerowania.

Dlatego producenci powinni rozważyć:

• Dzienna wielkość produkcji
• Liczba modeli produktów
• Czas cyklu produkcyjnego
• Struktura zmiany
• Zaangażowanie operatora
• Czas zmiany

Celem nie jest po prostu zakup najbardziej zautomatyzowanej maszyny na rynku.

Celem jest wybór systemu, który pasuje do rzeczywistego środowiska produkcyjnego.

5. Zapytaj, jak działa kontrola siły

Jednym z najważniejszych pytań przy zakupie robota polerskiego jest:

W jaki sposób system kontroluje siłę nacisku?

Szlifowanie i polerowanie to procesy kontaktowe.

Jeśli ciśnienie jest zbyt wysokie, narzędzie może usunąć zbyt dużo materiału.

Jeżeli ciśnienie będzie zbyt niskie, wymagana wada może nie zostać całkowicie usunięta.

Wymiary przedmiotu obrabianego mogą się również nieznacznie różnić w zależności od części.

System sterowany siłą może monitorować interakcję pomiędzy narzędziem a przedmiotem obrabianym i kompensować te różnice.

Jest to szczególnie ważne dla:

• Odlew aluminiowy
• Odlewy złożone
• Zakrzywione elementy
• Elementy cienkościenne
• Powierzchnie dekoracyjne
• Wysokiej jakości aplikacje polerskie

Porównując różnych dostawców, producenci powinni zatem ocenić rzeczywistą technologię kontroli siły, a nie po prostu pytać, czy system ma funkcjonalność „pływającą”.

6. Wybierz odpowiednie narzędzia ścierne

Narzędzie ścierne to kolejna kluczowa część systemu.

W zależności od procesu, zautomatyzowana polerka może wykorzystywać:

• Pasy ścierne
• Tarcze szlifierskie
• Koła klapowe
• Szczotki druciane
• Polerowanie kół
• Polerowanie kół
• Specjalistyczne narzędzia ścierne

Różne narzędzia zapewniają różne poziomy usuwania materiału i wykończenia powierzchni.

Na przykład agresywne szlifowanie może być odpowiednie do usuwania bramy, podczas gdy przed końcowym polerowaniem może być wymagany drobniejszy materiał ścierny.

Należy również wziąć pod uwagę trwałość narzędzia.

Niedrogie narzędzie ścierne niekoniecznie musi wiązać się z najniższymi całkowitymi kosztami produkcji, jeśli wymaga częstej wymiany.

Producenci powinni ocenić:

Trwałość narzędzia + czas przetwarzania + jakość powierzchni + koszt wymiany

zamiast patrzeć wyłącznie na cenę zakupu materiału ściernego.

7. Weź pod uwagę uchwyty robocze i mocowania

Nawet zaawansowany robot nie jest w stanie zrekompensować źle zaprojektowanego uchwytu.

Obrabiany przedmiot musi pozostać stabilny podczas szlifowania i polerowania.

Dobra oprawa powinna zapewniać:

• Stabilne pozycjonowanie
• Powtarzalne mocowanie
• Łatwy załadunek i rozładunek
• Wystarczający dostęp dla narzędzia polerskiego
• Minimalna ingerencja w obszary przetwarzania

W przypadku producentów oferujących wiele produktów elastyczne systemy mocowania mogą skrócić czas przezbrajania.

Dlatego też projekt mocowania należy rozpatrywać łącznie z planowaniem ścieżki robota.

8. Sprawdź zasięg i ładunek robota

Robot musi mieć wystarczający zasięg i udźwig dla danego zastosowania.

Jednak przy wyborze robota nie należy opierać się wyłącznie na tych dwóch specyfikacjach.

Kompletny system musi uwzględniać:

Robot + narzędzie + wrzeciono + czujnik siły + pakiet kabli + przedmiot obrabiany

Łączny ciężar i dynamiczny ruch muszą mieścić się w odpowiednim zakresie roboczym robota.

Robot potrzebuje również wystarczającej elastyczności, aby dotrzeć do wymaganych obszarów obróbki bez tworzenia niekorzystnych kątów lub nadmiernego ruchu stawów.

9. Oceń wymagania dotyczące widzenia maszynowego

Wizja może nie być konieczna w przypadku każdego zastosowania.

Jeśli przedmiot obrabiany jest zawsze ładowany w dokładnie tej samej pozycji przy użyciu wysoce powtarzalnego mocowania, wystarczające może być konwencjonalne pozycjonowanie.

Jednakże widzenie maszynowe może zapewnić dodatkową elastyczność, gdy:

• Pozycjonowanie przedmiotu obrabianego jest różne
• Przetwarzanych jest wiele modeli produktów
• Wymagane jest ładowanie ręczne
• Wymiary odlewów są różne
• Należy wykryć różne orientacje

System wizyjny może pomóc w określeniu rzeczywistej pozycji przedmiotu obrabianego przed obróbką.

W połączeniu z kontrolą siły może sprawić, że zrobotyzowany proces wykańczania powierzchni będzie bardziej elastyczny.

10. Nie ignoruj ​​zbierania kurzu

Odsysanie pyłu jest jednym z najważniejszych systemów wspomagających zrobotyzowane szlifowanie i polerowanie.

Szlifowanie elementów metalowych może powodować powstawanie drobnych cząstek, które należy skutecznie kontrolować.

Zautomatyzowana komora polerska może zatem obejmować:

• Zamknięty obszar przetwarzania
• Przemysłowy odpylacz
• System filtracji
• Kanały
• Zarządzanie iskrami
• Systemy monitorowania
• Blokady bezpieczeństwa

Szlifowanie aluminium wymaga szczególnej uwagi w zakresie usuwania pyłu, ponieważ drobny pył aluminiowy może w pewnych warunkach powodować ryzyko zapłonu.

Dlatego też zbieranie pyłu należy ocenić jako część kompletnego projektu urządzenia.

11. Przed złożeniem zamówienia przetestuj prawdziwe przedmioty

Jednym z najskuteczniejszych sposobów oceny zrobotyzowanego rozwiązania do polerowania jest przetestowanie rzeczywistych detali klienta.

Dostawca może ocenić:

• Geometria przedmiotu obrabianego
• Tworzywo
• Stan zadziorów
• Wady odlewnicze
• Wymagana głębokość szlifowania
• Chropowatość powierzchni
• Wymagany stopień polerowania
• Czas cyklu
• Wybór narzędzia

Test może następnie określić, czy proponowany system może osiągnąć wymagany wynik.

Jest to szczególnie ważne w przypadku skomplikowanych odlewów.

Maszyna może wyglądać imponująco na filmie demonstracyjnym, ale nadal wymaga znacznego dostosowania konkretnego komponentu.

12. Oceń całkowity koszt, a nie tylko cenę maszyny

Początkowa cena maszyny to tylko część całkowitej inwestycji.

Producenci powinni również wziąć pod uwagę:

• Zużycie ścierniwa
• Elektryczność
• Konserwacja
• Wymiana narzędzia
• Przestój robota
• Wymagania operatora
• Koszty wyposażenia
• Zbieranie kurzu
• Części zapasowe
• Programowanie i integracja

Nieco droższy zrobotyzowany system polerowania może zapewnić niższy całkowity koszt posiadania, jeśli zapewnia lepszą stabilność, dłuższą żywotność narzędzia, łatwiejszą konserwację i wyższą wydajność produkcji.

13. Rozważ przyszłe wymagania produkcyjne

Zautomatyzowana polerka powinna idealnie wspierać przyszłe potrzeby produkcyjne.

Producenci mogą wprowadzać nowe modele produktów, zwiększać wolumeny produkcji lub wymagać innego wykończenia powierzchni.

Oceniając system, zapytaj:

• Czy można dodawać nowe produkty?
• Czy programy polerskie można modyfikować?
• Czy można zintegrować dodatkowe narzędzia?
• Czy system mocowania może pomieścić różne komponenty?

Elastyczna platforma automatyzacji może zapewnić większą wartość w dłuższej perspektywie niż system zaprojektowany wokół tylko jednego produktu.

Praktyczna lista kontrolna przed zakupem

Przed wyborem automatycznej maszyny polerskiej producenci mogą skorzystać z poniższej listy kontrolnej:

Przedmiot obrabiany

• Jaki materiał jest przetwarzany?
• Jakie są wymiary?
• Jaka jest waga?
• Jaka jest geometria?
• Gdzie są zadziory lub ślady odlewu?

Proces

• Czy wymagane jest gratowanie?
• Szlifowanie?
• Wykończenie powierzchni?
• Polerowanie?
• Polerowanie lusterek?

Produkcja

• Ile sztuk dziennie produkuje się?
• Ile modeli produktów jest wymaganych?
• Jaki jest docelowy czas cyklu?
• Ile pracy fizycznej potrzeba obecnie?

Automatyzacja

• Czy wymagana jest kontrola siły?
• Czy wymagane jest widzenie maszynowe?
• Jak powinien być ustawiony przedmiot obrabiany?
• Jak będzie zarządzane zużycie narzędzi?
• Jak będzie obsługiwana zmiana produktu?

Bezpieczeństwo

• Jaki rodzaj pyłu powstaje?
• Jaki system odpylania jest wymagany?
• Jaka obudowa jest potrzebna?
• Jakie standardy bezpieczeństwa obowiązują?

Udzielenie odpowiedzi na te pytania przed wyborem sprzętu może znacznie zmniejszyć ryzyko wyboru nieodpowiedniego rozwiązania automatyki.

Odpowiednia zautomatyzowana maszyna polerska to kompletny system

Najważniejszą zasadą przy zakupie zrobotyzowanego sprzętu polerskiego jest ocena całego procesu, a nie samego robota.

Wysokiej jakości rozwiązanie do zautomatyzowanego wykańczania powierzchni powinno integrować:

Robot + Kontrola siły + Narzędzia ścierne + Uchwyt + System sterowania + Odsysanie pyłu + Programowanie procesu

Każdy element ma wpływ na efekt końcowy.

• Robot zapewnia ruch.
• Narzędzie ścierne usuwa materiał.
• Oprawa utrzymuje swoją pozycję.
• Kontrola siły zarządza kontaktem.
• System sterowania koordynuje proces.
• Odpylanie zarządza środowiskiem pracy.
• Programowanie procesu zamienia wszystkie te komponenty w powtarzalną operację produkcyjną.