ربات های همکار در کارخانه های ماشین آلات: در چه زمینه هایی مفید هستند؟

ربات‌های همکار که معمولاً با نام کوبوت شناخته می‌شوند، به گزینه‌ای اتوماسیون عملی برای کارگاه‌های ماشین‌کاری تبدیل شده‌اند که به تولید انعطاف‌پذیرتر بدون بازطراحی کامل تأسیسات خود نیاز دارند. آن‌ها می‌توانند وظایف تکراری مانند بارگیری، تخلیه، انتقال قطعه و مونتاژ ساده ماشین‌های CNC را انجام دهند.

با این حال، یک کوبوت به طور خودکار بهترین انتخاب برای هر عملیات ماشین‌کاری نیست. ظرفیت بارگیری، زمان چرخه، تنوع قطعه کار، چیدمان ماشین و الزامات ایمنی همگی بر اینکه آیا اتوماسیون همکار منطقی تجاری دارد یا خیر، تأثیر می‌گذارند.

بسیاری از کارگاه‌های ماشین‌کاری قطعات مختلف را در دسته‌های تولید کوچک یا متوسط ​​پردازش می‌کنند. تغییرات مکرر می‌تواند توجیه سیستم‌های اتوماسیون اختصاصی را دشوار کند.

ربات‌های همکار چندین مزیت بالقوه را ارائه می‌دهند:

• استقرار انعطاف‌پذیر: یک کوبوت مناسب می‌تواند برای وظایف مختلف با تغییر الزامات تولید پیکربندی شود.

• نصب فشرده: برخی از سیستم‌ها می‌توانند در فضاهای کاری موجود با فضای کف محدود جای بگیرند.

• برنامه‌نویسی ساده شده: رابط‌های برنامه‌نویسی کاربرپسند می‌توانند به اپراتورها در راه‌اندازی حرکات تکراری و تغییر شغل کمک کنند.

• مدیریت تکراری: ربات‌ها می‌توانند توالی‌های بارگیری و تخلیه سازگار را در طول تولید انجام دهند.

• اتوماسیون تدریجی: تولیدکنندگان می‌توانند با یک ماشین شروع کرده و پس از تأیید نتایج، سیستم را گسترش دهند.

این مزایا به ویژه برای تولیدکنندگان کوچک و متوسط ​​که می‌خواهند قبل از سرمایه‌گذاری در یک خط تولید بزرگتر، عملیات منتخب را خودکار کنند، مرتبط است.

مدیریت ماشین CNC یکی از عملی‌ترین کاربردهای ربات‌های همکار است. یک کوبوت می‌تواند یک قطعه خام را بردارد، آن را در گیره ماشین بارگذاری کند، قطعه تمام شده را خارج کند و آن را در یک منطقه مشخص قرار دهد.

این امر مدیریت دستی تکراری را کاهش می‌دهد و می‌تواند به حفظ بهره‌وری تجهیزات ماشین‌کاری در زمانی که اپراتورها مشغول وظایف دیگر هستند، کمک کند.

یک سیستم کامل ممکن است شامل یک ربات همکار، یک گیره برقی یا پنوماتیک، کنترل‌های درب ماشین، سینی قطعات و دستگاه‌های ایمنی باشد. توالی عملیاتی ربات باید با ماشین CNC هماهنگ شود تا از بارگذاری قبل از اتمام چرخه ماشین‌کاری جلوگیری شود.

کوبوت‌ها می‌توانند قطعات را بین ایستگاه‌های ماشین‌کاری، بازرسی، تمیز کردن و بسته‌بندی منتقل کنند. این زمانی مفید است که تولید شامل چندین عملیات کوتاه به جای یک خط خودکار پیوسته باشد.

ملاحظه اصلی این است که آیا ربات می‌تواند به تمام ایستگاه‌های مورد نیاز دسترسی داشته باشد و در عین حال الزامات زمان انتقال را برآورده کند.

یک کوبوت می‌تواند قطعات را برای بازرسی قرار دهد یا عملیات مونتاژ تکراری مانند پیچ‌بندی و قرار دادن قطعات را انجام دهد. ابزار مورد نیاز، دقت موقعیت‌یابی و نیروهای فرآیند باید قبل از انتخاب ربات بررسی شوند.

برای کاربردهایی که شامل قطعات سنگین، نیروهای بالا یا زمان‌های چرخه چالش‌برانگیز هستند، ممکن است یک ربات صنعتی معمولی مناسب‌تر باشد.

تصمیم به جای دسته‌بندی ربات، به فرآیند تولید بستگی دارد.

یک ربات همکار ممکن است در شرایط زیر مناسب باشد:

• کارگاه تغییرات مکرر محصول را مدیریت می‌کند.

• وزن قطعات در ظرفیت نامی ربات قرار می‌گیرد.

• زمان چرخه مورد نیاز با محدودیت‌های عملیاتی کوبوت سازگار است.

• استقرار انعطاف‌پذیر و سهولت برنامه‌نویسی مهم هستند.

• اپراتورها به ایستگاه‌های کاری مجاور نیاز دارند.

یک ربات صنعتی معمولی ممکن است در شرایط زیر ترجیح داده شود:

• تولید نیازمند توان عملیاتی بسیار بالا است.

• قطعه کار یا ابزار سنگین است.

• فرآیند شامل نیروهای بالا یا الزامات حرکتی چالش‌برانگیز است.

• یک سلول تولیدی اختصاصی با حجم بالا توجیه می‌شود.

• خطرات فرآیند، سلول ربات صنعتی محافظت شده را مناسب‌تر می‌کند.

ربات‌های همکار به طور خودکار نیاز به محافظت را از بین نمی‌برند. کل برنامه کاربردی باید تحت ارزیابی ریسک قرار گیرد، از جمله ربات، گیره، قطعه کار، ماشین CNC، لبه‌های تیز، تجهیزات متحرک و سایر خطرات احتمالی.

قبل از مقایسه مدل‌ها، کارگاه‌های ماشین‌کاری باید الزامات عملیاتی واقعی را تعریف کنند.

ظرفیت بارگیری: شامل قطعه کار، گیره، آداپتورها و سایر ابزارهای انتهای بازو. همچنین بار مچ و اینرسی را بررسی کنید، نه فقط وزن کل.

دسترسی: فاصله بین پایه ربات، گیره یا فیکسچر ماشین و موقعیت بارگذاری قطعه را اندازه‌گیری کنید. تأیید کنید که ربات می‌تواند بدون تداخل به هر نقطه دسترسی داشته باشد.

زمان چرخه: زمان مورد نیاز برای تخلیه، بارگذاری، عملیات درب، بستن و انتقال قطعه را محاسبه کنید. توالی مدیریت کوبوت باید در چرخه تولید جای گیرد.

تکرارپذیری: بررسی کنید که آیا ربات و فیکسچر می‌توانند قطعه را به طور مداوم برای عملیات ماشین‌کاری قرار دهند. تکرارپذیری به تنهایی موقعیت دقیق قطعه کار را تضمین نمی‌کند.

یکپارچه‌سازی: تأیید کنید که ربات چگونه با ماشین CNC ارتباط برقرار می‌کند، درب را عمل می‌کند، سیگنال‌های اتمام چرخه را دریافت می‌کند و به خطاها پاسخ می‌دهد.

ایمنی: ارزیابی کنید که آیا محافظت، اسکنرهای ایمنی، اینترلاک‌ها یا سایر اقدامات حفاظتی برای کل سلول مورد نیاز است.

تولیدکنندگانی که مدیریت ماشین همکار را ارزیابی می‌کنند، می‌توانند سری UR Universal Robots یا ربات‌های همکار AUBO را بسته به ظرفیت بارگیری، دسترسی، فضای نصب و الزامات یکپارچه‌سازی در نظر بگیرند. مدل مناسب باید با استفاده از قطعه کار واقعی و چیدمان ماشین انتخاب شود، نه فقط برند ربات.ابزار انتهای بازو نیز به همان اندازه مهم است. گیره‌های برقی زمانی مفید هستند که نیاز به گرفتن قابل برنامه‌ریزی باشد، در حالی که گیره‌های پنوماتیک ممکن است برای کاربردهایی با زیرساخت هوای فشرده موجود مناسب باشند. انگشتان سفارشی، سینی‌های قطعه و فیکسچرها می‌توانند سازگاری مدیریت را بیشتر بهبود بخشند.برای یک پروژه کامل مدیریت ماشین، سیستم ممکن است به رابط‌های ماشین، تجهیزات ایمنی، نوار نقاله و پشتیبانی راه‌اندازی نیز نیاز داشته باشد. بررسی این اجزا با هم به شناسایی مشکلات یکپارچه‌سازی قبل از نصب کمک می‌کند.۶. چگونه مورد تجاری را ارزیابی کنیمیک پروژه کوبوت باید با استفاده از فرآیند تولید واقعی و هزینه‌های عملیاتی ارزیابی شود.

با ثبت زمان فعلی صرف شده برای بارگیری و تخلیه، زمان بیکاری ماشین، دخالت اپراتور، فرکانس تغییر و حجم تولید شروع کنید. سپس تخمین بزنید که چه مقدار از این کار را می‌توان به طور واقع‌بینانه خودکار کرد.

ارزیابی باید شامل ربات و ابزار، یکپارچه‌سازی، تجهیزات ایمنی، نگهداری و الزامات برنامه‌نویسی باشد. همچنین باید وظایفی را که هنوز نیاز به توجه اپراتور دارند، مانند بررسی کیفیت، پر کردن مجدد و مدیریت استثنائات فرآیند، در نظر بگیرد.

نتیجه‌گیری

ربات‌های همکار در کارگاه‌های ماشین‌کاری زمانی منطقی هستند که انعطاف‌پذیری، مدیریت تکراری و استقرار ساده نسبت به حداکثر سرعت تولید اهمیت بیشتری داشته باشند. مدیریت ماشین CNC یک نقطه شروع قوی است، به خصوص برای تولیدکنندگانی که قطعات متنوع و تغییرات مکرر را مدیریت می‌کنند.

بهترین راه‌حل به کل برنامه کاربردی بستگی دارد، از جمله ربات، گیره، رابط CNC، فیکسچرها و اقدامات ایمنی. ارزیابی واضح این الزامات به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا تصمیم بگیرند که آیا یک کوبوت یا یک ربات صنعتی معمولی ارزش بلندمدت بهتری را ارائه می‌دهد.