Как да изберете гъвкава машина за почистване за производство на множество модели: програмиращи се и бързо променящи се решения за почистване

Общ преглед

Когато една производствена линия трябва да обработва множество типове компоненти, системата за почистване трябва да е в състояние да справя се с промяна на продуктите, различни технологични параметри и променливи производствени цикли без компромиси относно чистотата.

Гъвкава почистваща машина може да постигне това чрез три основни подхода: програмиран контрол на процеса, автоматично разпознаване на модел и общи инструменти или палетизация .

В тази статия се обяснява как тези технологии работят заедно и как да оцените гъвкава почистваща система за производство на множество модели.

Защо производството на множество модели изисква гъвкаво почистващо оборудване?

Традиционните производствени линии с висок обем често обработват един-единствен модел на компонент. Параметрите за почистване следователно могат да бъдат фиксирани и оптимизирани специално за тази работна част.

Съвременното производство обаче все повече включва:

• Няколко модела на компоненти
• По-малки производствени серии
• Честа смяна на моделите
• Различни размери и тегла на работните части
• Различни изисквания към чистотата и размера на частиците

Системата за почистване, използвана за този тип производство, трябва да отговаря на три ключови изисквания:

1. Бързо превключване

Превключването от един модел на работна част към друг не бива да води до продължително просто стояне на производството.

2. Процесни параметри, специфични за модела

Различните компоненти може да изискват различни траектории на робота, време за почистване, налягане, температура, зони за напръскване или параметри за сушене.

3. Широка механична съвместимост

Оборудването трябва да компенсира размерните и структурни разлики между работните части, без да се налага обемна механична модификация за всеки модел.

Три основни подхода към гъвкавото почистване

1. Програмируеми процеси за почистване

Възможността за програмиране е една от основните функционалности на машина за гъвкаво почистване.

Различните модели работни части могат да имат независими програми за почистване, съдържащи параметри като:

• Траектории на движение на робота
• Зони за напръскване
• Време за почистване
• Воден притиск
• Температура на почистването
• Брой на циклите за почистване
• Параметри на сушенето

Когато се промени моделът на производството, вместо ръчна настройка на всеки технологичен параметър може да се избере съответната програма.

Това осигурява основа за повтарящо се производство на множество модели.

2. Автоматично разпознаване на модела

Автоматичното разпознаване може още повече да намали участието на оператора по време на преход между модели.

В зависимост от производствената линия системата може да използва:

• Разпознаване чрез камера
• RFID
• Позиция на транспортьора или сигнали от производствената линия

за идентифициране на постъпващата работна част и автоматично стартиране на съответната програма за почистване.

Например системата за почистване на цилиндрови глави за двигателите на леки автомобили може да използва моторизиран ролков транспортьор и разпознаване на модела чрез камера, за да разпознава различните варианти на цилиндрови глави и автоматично да избира подходящата програма за почистване.

Това позволява производство на смесени модели с намалено ръчно вмешателство.

3. Общи фиксатори и палети

Механичната гъвкавост е също толкова важна.

Ако няколко модела детайли могат да използват един и същ фиксатор или палет, механичното пренареждане може значително да се опрости.

Например системата за почистване и застраняване на заострени ръбове на двигателя на лек автомобил от Big Bird Industrial може да използва общ палет за различни конфигурации на горната и долната част на блока, което позволява на няколко модела да влязат в линията за почистване и застраняване на заострени ръбове, без да се заменя цялата система от фиксатори.

Защо е важен широкият диапазон на времето за цикъл?

Регулируемото време за цикъл на гъвкава почистваща машина е още един важен показател за нейната гъвкавост.

Например решението за почистване и застраняване на заострени ръбове на двигателя на лек автомобил от Big Bird Industrial може да поддържа диапазон на времето за цикъл от приблизително 20 секунди до 20 минути .

Широкият диапазон на времето за цикъл позволява на една и съща оборудвана платформа да се справя с различни производствени сценарии.

Производство с голям обем

За високотомни стандартни компоненти процесът на почистване може да се конфигурира с по-кратък цикъл, за да се максимизира производственият изход.

Компоненти с нисък обем или сложна конструкция

За компоненти с малки серии или по-сложна конструкция цикълът може да се удължи, за да се позволят допълнителни проходи за почистване или по-дълги времена на процеса при необходимост.

Това позволява оборудването да се адаптира към промени в обема на производството и сложността на продуктите, без да се изисква напълно различна система за почистване.

Автоматично сменяне на инструменти и дюзи

Гъвкавостта може да се простира и извън програмите за почистване и фиксиращите устройства.

Някои приложения изискват различни инструменти или разпръскващи дюзи за различни модели детайли.

Например роботизираната машина за отстраняване на заешини от блокове на шестцилиндрови дизелови двигатели може да използва електрически шпиндел с възможност за смяна на инструмента, за да поддържа множество типове четки. По време на смяна на модела системата автоматично избира и заменя необходимия инструмент.

Гъвкава система за почистване на колянови валове може също да се конфигурира за различни модели колянови валове, като например четирицилиндрови и шестцилиндрови колянови валове, с почистване чрез високоналягано шпинделно устройство и автоматично превключване на дюзите.

Тези конфигурации намаляват ръчното вмешателство и позволяват на една производствена система да поддържа множество варианти на компоненти.

Как да изберете гъвкава почистителна машина

При оценка на гъвкаво почистително решение вземете предвид следните фактори.

1. Разнообразие на продуктите

Колко различни са работните заготовки по отношение на:

• Дължина и ширина
• Тегло
• Геометрия
• Конфигурация на отвори и канали
• Материал

Колкото по-голямо е разнообразието, толкова по-високи са изискванията към гъвкавостта на приспособленията, достигаемостта на робота, пътя на оборудването и капацитета за обработка.

2. Честота на превключване

Ако производствената линия често превключва между модели, отдайте предимство на:

• Програмирана смяна
• Автоматично разпознаване на модел
• Общи фиксиращи устройства
• Автоматична смяна на инструмент или дюза

При смяна с ниска честота може да се допусне известна ръчна настройка.

3. Изисквания към времето на цикъл

Определете дали различните модели имат значително различни изисквания към времето на производствения цикъл.

Ако един продукт изисква кратък цикъл, а друг – значително по-дълго почистване, машина с широко регулируем обхват на времето на цикъл може да осигури по-голяма гъвкавост в производството.

4. Изисквания към чистотата

Различните модели могат да имат различни критерии за приемливо ниво на чистота и размер на частиците.

В този случай всеки модел трябва да има собствени валидирани параметри на процеса, а не да използва един универсален програмен цикъл за почистване.

5. Разширение на бъдещата продуктова линия

При проектирането на нова производствена линия трябва да се вземат предвид потенциалните бъдещи модели.

Задържането на достатъчно резервна мощност в обхвата на движение на робота, конструкцията на приспособленията, архитектурата на програмите и системата за манипулация може да попречи на машината за почистване да стане узкото място при въвеждането на нови продукти.

Big Bird Industrial Гъвкави решения за почистване

Big Bird Industrial предоставя гъвкави решения за почистване, включващи:

• Роботизирани гъвкави машини за почистване
• Гъвкави роботизирани машини за отстраняване на заострени ръбове
• Мултипроцесни системи за почистване и отстраняване на заострени ръбове
• Гъвкаво оборудване за почистване с широк диапазон на времето на цикъл
• Автоматични системи за идентифициране на модели
• Автоматични конфигурации за смяна на инструменти и дюзи

В зависимост от приложението, оборудването може да бъде проектирано според изискванията на клиента относно асортимента продукти, обема на производството, честотата на смяната на модели, изискванията за чистота и плановете за бъдещо разширение .

За избрани гъвкави приложения обхватът на цикъла може да варира от приблизително 20 секунди до 20 минути .

ЧЗВ

Колко време отнема смяната на модел в гъвкава почистваща машина?

Това зависи от конфигурацията за смяна.

При програмиран избор на процес и автоматично идентифициране на модел смяната обикновено включва само превключване на програмата и проверка на първото изделие.

Ако смяната изисква замяна на фиксиращи устройства или ръчна настройка на дюзите, може да се наложи допълнително време за просто стояне.

За производствени линии с чести смяни на модели програмираната смяна и автоматичното идентифициране обикновено са важни проектирани параметри.

Колко различни модели може да обработва една гъвкава почистваща машина?

Няма универсално фиксирано число.

Фактическата вместимост зависи от размерните и структурните разлики между работните части, съвместимостта на приспособленията, работния обсег на робота, системата за манипулация и изискванията към процеса.

Следователно практическата съвместимост на една гъвкава почистваща машина трябва да се оценява чрез пълния списък с продукти по време на инженерния етап, а не само чрез броя на наличните програми.

Как една машина може да поддържа цикъл от 20 секунди до 20 минути?

Цикълът може да се регулира чрез фактори като скоростта на движение на робота, продължителността на напръскването, броя на почистващите проходи и конфигурацията на процеса.

Прости компоненти с висок обем могат да използват по-кратки технологични последователности, докато сложните или компонентите с нисък обем могат да използват по-дълги почистващи последователности.

Различни програми следователно могат да се задават за различни модели работни части в рамките на една и съща оборудвана платформа.

Как многомоделното производство може да гарантира, че всеки компонент отговаря на изискванията си за чистота?

Всеки модел на работна част трябва да има независимо дефинирана и валидирана програма за почистване.

Параметрите могат да включват:

• Траектория на робота
• Миячно налягане
• Време за почистване
• Места за разпръскване
• Параметри на сушенето

След смяна на модела трябва да се извърши инспекция на първата част, за да се потвърди постигането на изискваната чистота и критериите за размер на частиците.

Автоматичната идентификация на модела също може да намали риска от избор на неправилна програма за почистване.

Заключение

Гъвкавото почистване не е просто възможността за вкарване на множество работни части в една и съща машина. За истински гъвкава система е необходимо координиране на софтуер, идентификация, приспособления, инструменти, параметри за почистване и време на цикъл .

За производителите, които работят с множество модели на компоненти по една и съща производствена линия, програмируемите процеси за почистване, автоматичната идентификация на модела, общи приспособления и широк диапазон за регулиране на времето на цикъл могат значително да подобрят гъвкавостта на производството.

Big Bird Industrial може да разработва гъвкави системи за почистване и застраняване на заострени ръбове според специфичните поръчки на клиента, производствени изисквания, честота на смяна на продуктите, цели за чистота и бъдещи планове за продукти .