Как выбрать правильную роботизированную машину для полировки металлических деталей

Выбор подходящего роботизированного полировального станка является важным решением для производителей, стремящихся автоматизировать шлифование, удаление заусенцев, полировку и другие операции по отделке поверхности.

Однако выбор роботизированной системы полировки — это не просто выбор промышленного робота и установки полировального инструмента.

Фактическая производительность автоматизированной системы окончательной обработки зависит от многих факторов, включая материал заготовки, геометрию детали, требования к поверхности, объем производства, абразивные инструменты, контроль силы, фиксацию заготовки, сбор пыли и программное обеспечение.

Система, которая хорошо работает с одним металлическим компонентом, может не подойти для другого.

Поэтому, прежде чем инвестировать в роботизированное полировальное оборудование, производители должны оценить весь производственный процесс.

1. Определите материал заготовки.

Первый вопрос прост:

Какой материал необходимо обработать?

К распространенным материалам для роботизированного шлифования и полировки относятся:

• Алюминий
• Нержавеющая сталь
• Латунь
• Медь
• Сталь
• Чугун
• Цинковый сплав

Различные материалы ведут себя по-разному при шлифовке и полировке.

Например, алюминий может быть относительно мягким и может требовать тщательного контроля давления шлифования.

Для обработки нержавеющей стали может потребоваться несколько стадий абразивной обработки для достижения требуемого качества поверхности.

Для латунных компонентов могут потребоваться специальные полировальные круги и составы в зависимости от желаемого внешнего вида.

Поэтому абразивные инструменты, скорость обработки, контактное усилие и последовательность полировки следует выбирать в соответствии с фактическим материалом.

2. Понимание геометрии детали.

Форма заготовки является одним из наиболее важных факторов при роботизированной полировке.

Простую плоскую деталь относительно легко обрабатывать.

Сложный кастинг может включать в себя:

• Изогнутые поверхности
• Внутренние полости
• Острые края
• Узкие каналы
• Ребрышки
• Углы
• Неровные поверхности
• Несколько зон отделки

Эти функции могут существенно повлиять на доступность роботов.

Прежде чем выбирать роботизированную полировальную машину, производители должны оценить, могут ли робот и полировальный инструмент физически достичь всех необходимых поверхностей.

Моделирование на основе данных САПР часто помогает выявить потенциальные проблемы доступности еще до того, как оборудование будет изготовлено.

3. Определите требуемую чистоту поверхности.

«Полировка» может означать самые разные вещи в зависимости от применения.

Производителю может потребоваться только удалить заусенцы.

Другой производитель может потребовать полированную декоративную поверхность.

Типичные этапы отделки включают в себя:

• Удаление заусенцев
  Удаление заусенцев, заусенцев и острых кромок.
• Шлифование
  Удаление литников, линий разъема, следов отливки и лишнего материала.
• Тонкое измельчение
  Улучшение консистенции поверхности и уменьшение следов грубого шлифования.
• Отделка поверхности
  Создание контролируемой текстуры или внешнего вида.
• Полировка
  Улучшение плавности и визуального качества.
• Зеркальная полировка
  Создание высокоотражающей поверхности там, где это необходимо.

Прежде чем выбирать оборудование, заказчик должен четко определить требуемый результат.

Роботизированная шлифовальная система, предназначенная для удаления тяжелого материала, может оказаться не лучшим решением для окончательной полировки.

4. Оцените объем производства

Объем производства может оказать существенное влияние на решение по автоматизации.

Для крупносерийного производства производители могут извлечь выгоду из высокоавтоматизированной системы, способной выполнять повторяющуюся обработку с ограниченным вмешательством оператора.

Для мелкосерийного или смешанного производства гибкость может оказаться более важной.

Возможно, системе потребуется обрабатывать несколько моделей заготовок, разные приспособления и разные программы полировки.

Поэтому производителям следует учитывать:

• Ежедневный объем производства
• Количество моделей продукта
• Время производственного цикла
• Структура смен
• Участие оператора
• Время переключения

Цель состоит не в том, чтобы просто приобрести самую автоматизированную машину.

Цель состоит в том, чтобы выбрать систему, соответствующую реальной производственной среде.

5. Спросите, как работает управление силой

Одним из наиболее важных вопросов при покупке роботизированной полировальной машины является:

Как система контролирует контактную силу?

Шлифование и полирование – это контактные процессы.

Если давление слишком высокое, инструмент может удалить слишком много материала.

При слишком низком давлении требуемый дефект не может быть полностью устранен.

Размеры заготовки также могут незначительно отличаться от детали к детали.

Система с контролем силы может контролировать взаимодействие между инструментом и заготовкой и компенсировать эти изменения.

Это особенно важно для:

• Литье алюминия под давлением
• Сложные отливки
• Изогнутые компоненты
• Тонкостенные компоненты
• Декоративные поверхности
• Высококачественная полировка

Поэтому при сравнении различных поставщиков производителям следует оценивать реальную технологию управления усилием, а не просто спрашивать, имеет ли система «плавающую» функциональность.

6. Выберите правильный абразивный инструмент.

Абразивный инструмент — еще одна ключевая часть системы.

В зависимости от процесса роботизированная полировальная машина может использовать:

• Абразивные ленты
• Шлифовальные круги
• Лепестковые колеса
• Проволочные щетки
• Полировальные круги
• Полировальные круги
• Специализированные абразивные инструменты

Различные инструменты обеспечивают разную степень удаления материала и обработки поверхности.

Например, для удаления литника может подойти агрессивная шлифовка, а перед окончательной полировкой может потребоваться более мелкий абразив.

Также следует учитывать срок службы инструмента.

Недорогой абразивный инструмент не обязательно приведет к самым низким общим производственным затратам, если он требует частой замены.

Производители должны оценить:

Стойкость инструмента + Время обработки + Качество поверхности + Стоимость замены

вместо того, чтобы смотреть только на закупочную цену абразива.

7. Рассмотрите крепления и приспособления

Даже продвинутый робот не сможет компенсировать плохо спроектированное приспособление.

Заготовка должна оставаться стабильной во время шлифовки и полировки.

Хороший светильник должен обеспечивать:

• Стабильное позиционирование
• Повторяемый зажим
• Легкая загрузка и разгрузка
• Достаточный доступ к полировальному инструменту
• Минимальное вмешательство в зоны обработки

Для производителей, выпускающих несколько продуктов, гибкие системы крепления могут сократить время переналадки.

Поэтому конструкцию приспособлений следует рассматривать вместе с планированием пути робота.

8. Проверьте радиус действия и полезную нагрузку робота.

Робот должен иметь достаточный радиус действия и грузоподъемность для выполнения данной задачи.

Однако выбор робота не должен основываться только на этих двух характеристиках.

Полная система должна учитывать:

Робот + Инструмент + Шпиндель + Датчик силы + Пакет кабелей + Заготовка

Суммарный вес и динамическое движение должны оставаться в пределах соответствующего рабочего диапазона робота.

Роботу также необходима достаточная гибкость, чтобы достигать необходимых областей обработки, не создавая неблагоприятных углов или чрезмерных движений суставов.

9. Оцените требования к машинному зрению

Vision может не потребоваться для каждого применения.

Если заготовка всегда загружается в одно и то же положение с помощью приспособления с высокой повторяемостью, обычного позиционирования может быть достаточно.

Однако машинное зрение может обеспечить дополнительную гибкость в следующих случаях:

• Позиционирование заготовки варьируется
• Обрабатываются несколько моделей продуктов
• Требуется ручная загрузка
• Размеры отливки варьируются
• Должны быть обнаружены различные ориентации

Система технического зрения может помочь определить фактическое положение заготовки перед обработкой.

В сочетании с контролем силы это может сделать процесс роботизированной обработки поверхности более адаптируемым.

10. Не игнорируйте сбор пыли

Сбор пыли — одна из важнейших вспомогательных систем роботизированного шлифования и полировки.

При измельчении металлических компонентов могут образовываться мелкие частицы, которые необходимо эффективно контролировать.

Таким образом, автоматизированная полировальная ячейка может включать в себя:

• Закрытая технологическая зона
• Промышленный пылесборник
• Система фильтрации
• воздуховоды
• Управление искрой
• Системы мониторинга
• Защитные блокировки

Шлифование алюминия требует особого внимания к обращению с пылью, поскольку мелкая алюминиевая пыль при определенных условиях может создать опасность возгорания.

Поэтому сбор пыли следует рассматривать как часть всей конструкции оборудования.

11. Проверьте реальные заготовки перед заказом.

Одним из наиболее эффективных способов оценки роботизированного решения для полировки является тестирование реальных заготовок клиента.

Поставщик может оценить:

• Геометрия заготовки
• Материал
• Состояние заусенцев
• Дефекты литья
• Требуемая глубина шлифования
• Шероховатость поверхности
• Требуемый уровень полировки
• Время цикла
• Выбор инструмента

Затем тест может определить, сможет ли предлагаемая система достичь требуемого результата.

Особенно это важно для сложных отливок.

Машина может выглядеть впечатляюще в демонстрационном видеоролике, но все же требует значительной настройки конкретного компонента.

12. Оцените общую стоимость, а не только цену машины

Первоначальная цена машины составляет лишь часть общей суммы инвестиций.

Производителям также следует учитывать:

• Расход абразива
• Электричество
• Обслуживание
• Замена инструмента
• Время простоя робота
• Требования оператора
• Стоимость крепления
• Сбор пыли
• Запчасти
• Программирование и интеграция

Немного более дорогая роботизированная система полировки может обеспечить более низкую совокупную стоимость владения, если она обеспечивает лучшую стабильность, более длительный срок службы инструмента, более простое обслуживание и более высокую эффективность производства.

13. Рассмотрите будущие производственные требования

Роботизированная полировальная машина в идеале должна удовлетворять будущие производственные потребности.

Производители могут представить новые модели продукции, увеличить объемы производства или потребовать другую обработку поверхности.

Оценивая систему, спросите:

• Можно ли добавлять новые продукты?
• Можно ли модифицировать программы полировки?
• Можно ли интегрировать дополнительные инструменты?
• Может ли система крепления включать в себя различные компоненты?

Гибкая платформа автоматизации может обеспечить более долгосрочную ценность, чем система, разработанная только для одного продукта.

Практический контрольный список перед покупкой

Прежде чем выбрать роботизированную полировальную машину, производители могут воспользоваться следующим контрольным списком:

Заготовка

• Какой материал обрабатывается?
• Каковы размеры?
• Каков вес?
• Какова геометрия?
• Где заусенцы или следы от литья?

Процесс

• Требуется ли удаление заусенцев?
• Шлифование?
• Отделка поверхности?
• Полировка?
• Зеркальная полировка?

Производство

• Сколько штук производится в день?
• Сколько моделей продукции требуется?
• Каково целевое время цикла?
• Сколько ручного труда требуется в настоящее время?

Автоматизация

• Требуется ли контроль силы?
• Требуется ли машинное зрение?
• Как следует расположить заготовку?
• Как будет контролироваться износ инструмента?
• Как будет осуществляться смена продукта?

Безопасность

• Какая пыль образуется?
• Какая система пылеулавливания необходима?
• Какой корпус нужен?
• Какие стандарты безопасности применяются?

Ответив на эти вопросы перед выбором оборудования, можно существенно снизить риск выбора неподходящего решения по автоматизации.

Правильный роботизированный полировальный станок — это комплексная система

Самый важный принцип при покупке роботизированного полировального оборудования — оценивать весь процесс, а не только робота.

Высококачественное автоматизированное решение для обработки поверхности должно включать в себя:

Робот + Управление усилием + Абразивные инструменты + Крепеж + Система управления + Сбор пыли + Программирование процесса

Каждый компонент влияет на конечный результат.

• Робот обеспечивает движение.
• Абразивный инструмент выполняет удаление материала.
• Приспособление сохраняет позиционирование.
• Контроль силы управляет контактом.
• Система управления координирует процесс.
• Сбор пыли позволяет управлять рабочей средой.
• Программирование процессов превращает все эти компоненты в повторяемую производственную операцию.