Esensi Otomasi: Panduan Pemula untuk Integrasi Robotika

Robots semakin banyak diterima dan populer karena kemampuan penanganan material mereka dalam memuat dan membongkar bagian masuk dan keluar dari mesin perkakas dan peralatan manufaktur lainnya. Ketika bengkel membuat keputusan untuk menyelam dan menerapkan teknologi ini, mereka menghadapi beberapa pertanyaan penting. Di sini kita akan memeriksa banyak detail dasar, seperti di mana membeli otomasi lengan berkerucut dan apa yang harus diketahui sebelum pencarian peralatan tersebut dimulai.

Robots

Di jantung sistem pemuatan adalah robot, dan banyak merek, gaya dan pilihan yang dapat dipertimbangkan. Sebagian besar, artikel ini akan berurusan dengan robot lengan berkerucut yang begitu populer dalam skenario pemuatan mesin. Ketika bengkel mencari untuk membeli peralatan tersebut, mereka perlu memastikan bahwa itu dapat menangani pekerjaan seperti yang diharapkan dan mempertimbangkan organisasi di balik robot. Ini bukan rahasia bahwa robot adalah bagian integral dari industri otomotif kami, yang memberikan contoh yang bagus dari tingkat dukungan yang diperlukan. Bengkel harus mempertimbangkan merek robot yang dapat menyediakan jenis dukungan ini setelah pembelian.

Berbagai robot dirancang untuk berbagai jenis lingkungan. Untuk perusahaan manufaktur, penting untuk memilih robot kelas industri yang dirancang untuk bekerja di lingkungan yang ditutupi chip dan bocoran coolant yang normal di dunia pemuatan mesin kita, dan bukan sesuatu yang dirancang untuk bekerja di laboratorium atau pabrik pengolahan makanan.

Robots diukur oleh jangkauan dan payload. Jangkauan robot yang diperlukan mungkin paling baik ditentukan oleh tim yang mendesain sel. Ini adalah fungsi dari ukuran sel dalam kombinasi dengan di mana bagian masuk datang, di mana bagian jadi akan ditempatkan dan akses yang tersedia ke mesin yang dimuat dan dibongkar.

Payload adalah jumlah berat yang dapat diangkat robot, tetapi angka ini bisa sedikit menyesatkan. Di luar berat bagian itu sendiri, payload adalah jumlah yang dapat diangkat robot, termasuk semua alat, gripper, adaption plates, extensions dan sebagainya yang dipasang pada robot untuk mengambil bagian. Selain itu, berat ini dinyatakan dari titik tertentu di depan robot. Semakin jauh dari titik ini beratnya terletak, semakin sedikit berat yang dapat ditangani robot. Untuk aturan kebiasaan yang baik, untuk sebagian besar aplikasi muat/bongkar standar, hanya sekitar setengah payload yang harus dikaitkan pada bagian. Untuk pemeriksaan yang lebih definitif, sebagian besar perusahaan robot memiliki perangkat lunak pemeriksaan payload untuk memastikan bahwa payload berada dalam spesifikasi robot.

End of Arm Tooling

End of arm tooling (EOAT) adalah alat yang dipasang di ujung robot untuk membantu melakukan tugas-tugas yang diperlukan, seperti movement bagian. Sementara berbagai macam alat, seperti vacuum cups dan magnet, tersedia untuk mengambil bagian, gaya paling umum di lantai bengkel menggunakan pneumatic grippers. Seperti pada robot itu sendiri, gripper berkualitas yang sesuai untuk lingkungan kerja adalah penting.

Aplikasi akan menentukan ukuran dan jumlah rahang dan gripper yang akan dibutuhkan. Gripper tersedia dalam banyak konfigurasi dan mungkin memiliki dua, tiga atau empat rahang. Two-jaw, parallel-close grippers adalah gripper pilihan untuk segala sesuatu yang persegi, persegi panjang atau mudah diambil di antara dua jari. Three-jaw grippers cocok untuk mengambil bagian bundar dan heksagon, sama seperti three-jaw chuck yang begitu prevalen pada lathe. Namun, untuk bagian bundar dan heksagon dalam array yang dapat diulang, seperti tata letak tray dengan kolom dan baris bagian, four-jaw grippers sering kali lebih mudah dikelola.

Infeed/Outfeed System

Infeed/outfeed adalah istilah yang diberikan pada metode untuk membawa bagian masuk ke robot atau sel dan memindahkan bagian jadi jauh. Sistem infeed menyimpan sejumlah bagian dalam antrean dan membawa bagian masuk tersebut ke tempat yang dapat diulang untuk robot dalam persiapan untuk dimuat ke dalam mesin. Sistem outfeed membawa bagian jadi jauh dari robot dan keluar ke operator dan juga akan menyimpan sejumlah terbatas bagian jadi.

Menyiapkan sistem otomatisasi memerlukan banyak keputusan, tetapi salah satu yang paling penting adalah sistem infeed/outfeed. Sistem ini akan menjadi titik di mana operator berinteraksi dengan sistem otomatisasi paling sering, jadi memastikan sistem ini mendukung apa yang dibutuhkan adalah penting. Misalnya, meminta operator menempatkan bagian dalam orientasi tertentu dalam laci adalah solusi yang baik untuk volume rendah, akan tetapi akan labor intensive saat membuat banyak bagian yang sama, terutama jika waktu siklus pendek. Sistem infeed dan outfeed bisa terpisah (misalnya, sistem infeed bulk getaran masuk dan lidi keluar) atau bisa digabungkan (misalnya, laci, di mana operator menempatkan bagian masuk, dan robot mengambil bagian mentah dari dan meletakkan bagian jadi kembali). Jawaban atas pertanyaan dalam sidebar artikel ini membantu untuk lebih baik mengidentifikasi setup mana yang akan bekerja paling baik.

Laci biasanya ditempatkan di sisi guarding sel otomatisasi dan memberikan operator antarmuka yang nyaman dengan sistem otomatisasi. Laci memiliki kapasitas terbatas, jadi metode populer adalah memiliki beberapa laci dalam konfigurasi tumpukan yang mirip dengan yang ada dalam lemari laci. Robot akan membuka laci tertentu yang dibutuhkannya. Setelah selesai dengan laci, robot akan mendorong laci itu kembali ke dalam lemari dan menarik laci berikutnya untuk melanjutkan proses. Biasanya, akan ada insert di dalam laci dengan serangkaian saku dalam baris dan kolom untuk memungkinkan positioning yang akurat dan dapat diulang bagian sehingga robot akan tahu di mana bagian untuk diambil.

Conveyor juga menyediakan metode yang fleksibel (dan populer) untuk membawa bagian masuk dan keluar dari sel otomatisasi. Conveyor dapat menggunakan lane guides yang dapat disesuaikan dan membawa baris bagian ke posisi yang dapat diulang untuk robot diambil, atau dapat diatur dalam konfigurasi yang memindahkan beberapa palet bagian masuk dan keluar dari sel saat menangani volume besar bagian. Conveyor fleksibel dan biasanya kompetitif pada harga, tetapi ketika diperlukan untuk volume besar bagian, persyaratan panjangnya mungkin menciptakan masalah ruang di bengkel yang padat.

A chute adalah metode outfeed yang baik dan murah. Robot cukup melemparkan bagian di atas lereng untuk menggunakan gravitasi untuk membawanya ke kotak. Tidak semua bagian dapat menggunakan chute, karena kerusakan bagian adalah sesuatu yang perlu dipertimbangkan dengan metode ini.

Bulk vibratory infeed (bowl feeder atau serupa) adalah metode yang bagus untuk menangani volume besar bagian. Hampir tidak ada tenaga kerja operator yang diperlukan, terbatas pada membuang ember besar bagian ke dalam bowl. Bulk feeders ini tidak dikenal karena fleksibilitas mereka dan biasanya dirancang untuk menangani hanya beberapa bagian yang mirip.

Workholding

Seperti pada pekerjaan non-otomatisasi apa pun, bagaimana bagian harus dipegang untuk operasi pemesinan adalah penting, tetapi saat menggunakan otomatisasi, workholding mesin sekarang harus otomatis. Selain itu, bagaimana robot akan memegang bagian selama pemuatan dan pembongkaran adalah kekhawatiran yang sama pentingnya sehingga workholding mesin dan gripper pada robot dapat bekerja bersama. Misalnya, vise jaws seringkali dapat di-relief atau sedikit dimodifikasi untuk mengakomodasi jari gripper robot yang memegang bagian.

Sebagian besar lathe sudah memiliki sistem actuasi hidrolik sebagai standar, tetapi workholding dan kontrol workholding biasanya bukan bagian dari paket standar mesin milling. Opsi workholding pada mesin milling memberikan keuntungan yang sama, baik otomatis atau tidak; vises, chucks dan expanding arbors adalah semua pilihan yang bagus, tergantung pada persyaratan bagian. Pertimbangan yang lebih besar berkaitan dengan bagaimana workholding otomatis akan dikontrol (hidrolis atau pneumatis).

Sistem hidrolik lebih mahal untuk ditambahkan ke mesin, tetapi akan menghasilkan gaya lebih besar dan cenderung menjadi metode kontrol workholding umum yang baik. Sistem pneumatis akan memungkinkan genggaman gripper disesuaikan secara diskrit untuk mengakomodasi bagian yang rapuh, tetapi tidak akan menghasilkan daya (dan, pada gilirannya, genggaman) sebanyak hidrolik.

Di Mana Membeli

Ada beberapa jalan yang dapat dipertimbangkan saat membeli otomatisasi. Articulating arm automation biasanya dibangun oleh integrator yang spesialis dalam bekerja dengan robot. Robot dapat digunakan dalam banyak cara yang berbeda, jadi penting untuk memastikan bahwa integrator berpengetahuan dalam memasang robot pada mesin. Saat memasang robotika pada peralatan baru, beberapa perusahaan mesin perkakas memiliki grup integrasi sendiri yang akan menangani integrasi, dan beberapa menggunakan integrator eksternal yang akan mereka arahkan sebagian besar pekerjaan integrasi mereka. Jika otomatisasi akan ditambahkan ke peralatan yang sudah ada di bengkel, pemasok mesin asli mungkin dapat membantu. Jika tidak, integrator independen dapat dengan mudah ikut serta untuk menangani instalasi.

Terlepas dari siapa yang akan menyiapkan sistem, penting untuk memiliki klarifikasi tentang siapa yang akan bertanggung jawab atas apa. Semua peralatan dibeli dari satu pemasok, jelas itu tanggung jawab perusahaan tersebut untuk memastikan semua bagian peralatan berbeda bekerja dengan benar bersama. Namun, jika mesin perkakas disediakan oleh satu perusahaan dan robot oleh perusahaan lain, garis tanggung jawab dapat dengan mudah kabur. Pertanyaan sulit seputar tanggung jawab perlu ditanyakan di depan kepada setiap vendor yang terlibat.

Untuk informasi lebih lanjut tentang robot dan otomatisasi dari Methods Machine Tools Inc., hubungi 978-443-5388 atau kunjungi methodsmachine.com.

Detailing the Requirements

Pemeriksaan mendalam atas pertimbangan ini akan membantu dalam menyiapkan sistem otomatisasi yang menyediakan movement bagian yang efisien dan efektif. Jawaban atas pertanyaan ini akan penting bagi tim yang mendesain sel:

• Berapa berat maksimum dan minimum bagian yang akan berjalan di sel?
• Bagaimana kondisi bagian saat mereka tiba di sel (bentuk, slug, cut barstock, casting, forging, pre-machined, ukuran, tepi tajam/burr, ditutupi chip/coolant/oil)?
• Apakah proses pemesinan akan single operation atau multiple operations yang memerlukan backworking?
• Berapa banyak bagian dan selama berapa lama antrean infeed perlu menyediakan?
• Apakah sel akan berjalan lights out atau operator akan tersedia untuk mengawasi proses?
• Jenis in-process inspection apa yang akan disertakan?
• Berapa luas lantai yang tersedia untuk sel otomatisasi?
• Apakah kapasitas mesin ini akan diisi oleh otomatisasi atau akan digunakan tanpa otomatisasi untuk beberapa persen waktu?