Cum să alegeți o mașină de curățare flexibilă pentru producție multi-model: Soluții de curățare programabile și cu schimbare rapidă

Prezentare generală

Când o linie de producție trebuie să prelucreze mai multe tipuri de componente, sistemul de curățare trebuie să fie capabil să gestioneze schimbarea produselor, parametri diferiți ai procesului și cicluri de producție variabile fără a compromite gradul de curățenie.

O mașină de curățare flexibilă poate realiza acest lucru prin trei abordări principale: controlul programabil al procesului, identificarea automată a modelului și utilizarea unor unelte comune sau a paletizării .

Acest articol explică modul în care aceste tehnologii funcționează împreună și cum se evaluează un sistem de curățare flexibil pentru producția multi-model.

De ce necesită producția multi-model echipamente de curățare flexibile?

Liniile tradiționale de producție în volum mare prelucrează adesea un singur model de componentă. Parametrii de curățare pot fi, astfel, fixați și optimizați în mod specific pentru acea piesă de prelucrat.

Producția modernă implică, totuși, din ce în ce mai frecvent:

• Mai multe modele de componente
• Loturi mai mici de producție
• Schimbări frecvente de model
• Dimensiuni și greutăți diferite ale pieselor de prelucrat
• Cerințe diferite privind curățenia și dimensiunea particulelor

Un sistem de curățare utilizat pentru acest tip de producție trebuie să îndeplinească trei cerințe cheie:

1. Schimbare rapidă

Trecerea de la un model de piesă la altul nu trebuie să determine o întrerupere prelungită a producției.

2. Parametri de proces specifici modelului

Componentele diferite pot necesita traiectorii diferite ale roboților, durate diferite de curățare, presiuni diferite, temperaturi diferite, zone diferite de pulverizare sau parametri diferiți de uscare.

3. Compatibilitate mecanică largă

Echipamentul trebuie să poată adapta diferențele dimensionale și structurale dintre piese, fără a necesita modificări mecanice extinse pentru fiecare model.

Trei abordări principale ale curățării flexibile

1. Procese de curățare programabile

Programabilitatea este una dintre capacitățile fundamentale ale unei mașini flexibile de curățare.

Modele diferite de piese pot avea programe de curățare independente, care conțin parametri precum:

• Traiectoriile de mișcare ale robotului
• Zonele de pulverizare
• Timp de Curățare
• Presiunea apei
• Temperatura de curățare
• Numărul de treceri de curățare
• Parametrii de uscare

Când modelul de producție se schimbă, se poate selecta programul corespunzător, în loc să se ajusteze manual fiecare parametru al procesului.

Aceasta oferă o bază fundamentală pentru producția repetabilă cu mai multe modele.

2. Identificare automată a modelului

Identificarea automată poate reduce în continuare implicarea operatorului în timpul schimbării de model.

În funcție de linia de producție, sistemul poate utiliza:

• Identificare bazată pe cameră
• Rfid
• Poziția benzi transportoare sau semnalele liniei de producție

pentru a identifica piesa de prelucrat care intră și pentru a apela automat programul corespunzător de curățare.

De exemplu, un sistem de curățare a chiulasei motorului pentru vehiculele de pasageri poate utiliza o bandă transportoare cu role acționate electric și o identificare bazată pe cameră a modelului, pentru a recunoaște variantele diferite de chiulasă și pentru a selecta automat programul potrivit de curățare.

Aceasta permite producția mixtă cu intervenție manuală redusă.

3. Accesorii și paleți comuni

Flexibilitatea mecanică este la fel de importantă.

Dacă mai multe modele de piese de prelucrat pot folosi același accesoriu sau același palat, schimbarea mecanică poate fi semnificativ simplificată.

De exemplu, un sistem de curățare și deburare a blocului motor pentru vehiculele de pasageri poate utiliza un palat comun pentru configurații diferite ale părții superioare și inferioare ale blocului, permițând intrarea mai multor modele în linia de curățare și deburare fără a înlocui întregul sistem de fixare.

De ce este important un domeniu larg de timp de ciclu?

Timpul ajustabil de ciclu al unei mașini flexibile de curățare este un alt indicator important al flexibilității acesteia.

De exemplu, soluția Big Bird Industrial pentru curățarea și deburarea blocurilor motorului vehiculelor de pasageri poate acoperi un domeniu de timp de ciclu de aproximativ 20 de secunde și 20 de minute .

Un domeniu larg de timp de ciclu permite ca aceeași platformă de echipamente să acopere diferite scenarii de producție.

Producție de volum mare

Pentru componente standard cu volum ridicat, procesul de curățare poate fi configurat cu un ciclu mai scurt pentru a maximiza producția.

Componente cu volum scăzut sau complexe

Pentru componente în loturi mici sau mai complexe, ciclul poate fi prelungit pentru a permite treceri suplimentare de curățare sau timpi de proces mai lungi, acolo unde este necesar.

Aceasta permite echipamentelor să se adapteze la modificări ale volumului de producție și ale complexității produselor, fără a necesita un sistem complet diferit de curățare.

Schimbarea automată a sculelor și a duzelor

Flexibilitatea poate extinde, de asemenea, programele de curățare și fixturile.

Unele aplicații necesită unelte diferite sau duze de pulverizare pentru modele diferite de piese.

De exemplu, o mașină robotică de deburare pentru blocul motorului diesel cu șase cilindri poate utiliza un ax electric cu schimbare automată de scule pentru a susține mai multe tipuri de perie. În timpul schimbării modelului, sistemul poate selecta și înlocui automat scula necesară.

Un sistem flexibil de curățare a arborelui cu came poate fi, de asemenea, configurat pentru modele diferite de arbori cu came, cum ar fi cei cu patru și cei cu șase cilindri, folosind curățare cu ax înaltă presiune și schimbare automată a duzelor.

Aceste configurații reduc intervenția manuală și permit ca un singur sistem de producție să susțină mai multe variante de componente.

Cum se selectează o mașină flexibilă de curățare

La evaluarea unei soluții flexibile de curățare, luați în considerare următorii factori.

1. Variația produselor

Cât de diferite sunt piesele din punctul de vedere al:

• Lungime și lățime
• Greutate
• Geometrie
• Configurației orificiilor și al canalelor
• Material

Cu cât variația este mai mare, cu atât sunt mai mari cerințele privind flexibilitatea dispozitivelor, rază de acțiune a robotului, distanța de deplasare a echipamentelor și capacitatea de manipulare.

2. Frecvența schimbărilor de model

Dacă linia de producție schimbă frecvent modelele, acordați prioritate următoarelor elemente:

• Schimbarea programabilă a modelului
• Identificarea automată a modelului
• Dispozitive comune
• Schimbarea automată a sculelor sau a duzelor

Pentru schimbări de model cu frecvență scăzută, unele ajustări manuale pot fi acceptabile.

3. Cerințe privind timpul de ciclu

Stabiliți dacă modelele diferite au cerințe semnificativ diferite privind timpul de ciclu de producție.

Dacă un produs necesită un ciclu scurt, în timp ce altul necesită o curățare semnificativ mai lungă, o mașină cu un domeniu larg reglabil de durată a ciclului poate oferi o flexibilitate mai mare în producție.

4. Cerințe privind curățenia

Modele diferite pot avea criterii diferite privind curățenia și dimensiunea particulelor acceptate.

În acest caz, fiecare model ar trebui să aibă proprii parametri validați ai procesului, în loc să se utilizeze un singur program universal de curățare.

5. Extinderea viitoare a gamei de produse

La proiectarea unei noi linii de producție, luați în considerare modelele potențiale viitoare.

Menținerea unei capacități suficiente în domeniul de deplasare al robotului, în concepția dispozitivelor de fixare, în arhitectura programului și în sistemul de manipulare poate împiedica transformarea mașinii de curățare într-un punct de strangulare la introducerea de noi produse.

Solții flexibile de curățare industriale Big Bird

Big Bird Industrial oferă soluții flexibile de curățare, inclusiv:

• Mașini robotizate flexibile de curățare
• Mașini robotizate flexibile pentru deburare
• Sisteme automate de curățare și deburare cu mai multe procese
• Echipamente automate de curățare cu ciclu flexibil și larg
• Sisteme automate de identificare a modelului
• Configurații automate de schimbare a sculelor și a duzelor

În funcție de aplicație, echipamentele pot fi proiectate în jurul gamei de produse, volumului de producție, frecvenței schimbărilor de model, cerințelor de curățenie și planurilor de extindere viitoare ale clientului .

Pentru anumite aplicații flexibile, intervalul de timp al ciclului poate varia de la aproximativ 20 de secunde și 20 de minute .

Întrebări frecvente

Cât durează schimbarea modelului pe o mașină automată de curățare flexibilă?

Depinde de configurația de schimbare.

Cu selecția programabilă a procesului și identificarea automată a modelului, schimbarea poate implica în principal comutarea programului și verificarea primei piese.

Dacă schimbarea necesită înlocuirea dispozitivului de fixare sau reglarea manuală a duzelor, poate fi necesar un timp suplimentar de nefuncționare.

Pentru liniile de producție cu schimbări frecvente de model, schimbarea programabilă și identificarea automată sunt, în general, considerente importante de proiectare.

Câte modele diferite poate gestiona o singură mașină flexibilă de curățare?

Nu există un număr universal fix.

Capacitatea reală depinde de diferențele dimensionale și structurale dintre piese, compatibilitatea dispozitivelor de fixare, domeniul de lucru al robotului, sistemul de manipulare și cerințele procesului.

Prin urmare, compatibilitatea practică a unei mașini flexibile de curățare trebuie evaluată folosind întreaga listă de produse în etapa de inginerie, nu doar pe baza numărului de programe disponibile.

Cum poate o singură mașină susține un ciclu cuprins între 20 de secunde și 20 de minute?

Ciclul poate fi ajustat prin factori precum viteza de mișcare a robotului, durata pulverizării, numărul de treceri de curățare și configurarea procesului.

Componentele simple, cu volum mare, pot utiliza secvențe de proces mai scurte, în timp ce componentele complexe sau cele cu volum mic pot utiliza secvențe de curățare mai lungi.

Astfel, programe diferite pot fi atribuite diferitelor modele de piese de prelucrat în cadrul aceleiași platforme de echipamente.

Cum poate producția multi-model asigura faptul că fiecare componentă îndeplinește cerințele sale de curățenie?

Fiecare model de piesă de prelucrat trebuie să aibă un program de curățare definit și validat independent.

Parametrii pot include:

• Traiectoria robotului
• Presiune de curățare
• Timp de Curățare
• Locațiile de pulverizare
• Parametrii de uscare

După schimbarea modelului, trebuie efectuată o inspecție a primei piese pentru a confirma atingerea cerințelor de curățenie și a criteriilor privind dimensiunea particulelor.

Identificarea automată a modelului poate reduce, de asemenea, riscul de selectare a unui program greșit de curățare.

Concluzie

Curățarea flexibilă nu înseamnă pur și simplu posibilitatea introducerii mai multor piese de prelucrat în aceeași mașină. Un sistem cu adevărat flexibil trebuie să coordoneze software-ul, identificarea, dispozitivele de fixare, sculele, parametrii de curățare și durata ciclului .

Pentru producătorii care operează mai multe modele de componente pe aceeași linie de producție, procesele de curățare programabile, identificarea automată a modelului, dispozitivele de fixare comune și ajustarea largă a duratei ciclului pot îmbunătăți semnificativ flexibilitatea producției.

Big Bird Industrial poate dezvolta sisteme flexibile de curățare și deburare conform portofoliului specific al clientului de piese de prelucrat, cerințelor de producție, frecvenței schimbărilor, obiectivelor de curățenie și planurilor viitoare privind produsele .