Načrtovanje nalagalnega sistema pri procesu brušenja krakov tripode

81

V diplomskem delu smo načrtovali nalagalni sistem z namenom, da izboljšamo stabilnost procesa, proces avtomatiziramo in izničimo možnost loma orodja zaradi napak operaterjev in nenatančnosti pozicioniranja.

Zaradi specifičnih lastnosti nadaljnje obdelave je bilo ugotovljeno, da procesa nalaganja in odlaganja tripode ni mogoče avtomatizirati v celoti, je pa možno z uvedbo avtomatizacije odpraviti človeške in funkcionalne napake, ki so bile vzrok za nalete in posledičen lom orodja.

Za avtomatizacijo je bilo treba izbrati nabor sistemov, ki bodo delo opravljali namesto človeka, hkrati pa je bilo treba izbrati tudi sistem, ki nadomesti že obstoječi sistem s krožnim trakom, ki se je izkazal za nezanesljivega. Pred izbiro sistemov je bilo treba preučiti, kaj kakšen sistem ponuja in kakšne so slabosti in prednosti posameznih sistemov.

Tako se je za dvig tripode izbral magnetni elevator z drsno ploskvijo in magneti na traku pod njo, saj se izkaže za edino učinkovito rešitev, ki ne povzroča zastojev, hkrati pa omogoča posamezen dvig tripode. Za prehodni transport, ki je potreben zaradi preverjanja faze in pozicioniranja tripode, smo se odločili za navaden transportni trak, ki ima na koncu zaokroženo ustavljalo. Nad trakom je pritrjena pametna kamera, ki vsak kos pregleda in sistemu sporoči, kako je kos obrnjen.

Za pobiranje tripode in transport do palete smo se zaradi kompleksnega zaporedja gibov odločili za uporabo robota. Na tem mestu sta bili za odločitev ključni predvsem okretnost roke in natančnost gibov. Na robota je treba pritrditi prijemalo in vsaj en induktivni senzor. Prijemalo tripodo prime, induktivni senzor pa lahko določi pozicijo kraka med vrtenjem in s tem je možno tripodo pravilno orientirati.

Za pravilno odlaganje so ključni: pametna kamera, okretnost robota, induktivni senzor in dobro napisan program. Na tem mestu ima robot ob informaciji, da gre za kos napačnega tipa, ta kos tudi možnost izločiti.

V naslednjem koraku roka odloži tripodo v paleto, ki ima integrirane tipalne senzorje. Čim je tripoda v pravilni poziciji, jo linearni modul, na katerega je paleta pritrjena, »odnese« do vpenjalnega mesta. V tem času vpenjalna glava izpne kos, ki pade na trak pod njo, in se premakne v pozicijo za pobiranje. Ko je tripoda v poziciji, se spusti in jo pobere iz palete.

S takšnim sistemom bi se skrajšal čas med posameznimi vpenjanji vsaj za pet sekund in s tem bi se dvignila produktivnost.

Zaradi zmanjšanega obsega dela za delavca bi bil ta razbremenjen in bi lahko več časa namenil vzdrževanju kakovosti. S tem se pridobi možnost za boljše obvladovanje procesa.

S tem potrdimo hipotezo, da zaradi avtomatizacije procesa nalaganja zmanjšamo čas cikla, hkrati pa odpravimo zastoje, povezane z ročnim nalaganjem na palete.

Ker je pozicioniranje s sistemom z robotsko roko in linearnim modulom veliko natančnejše od obstoječega, lahko tak sistem zagotavlja, da bo tripoda vedno v primerni poziciji za vpenjanje, hkrati pa mu pametna kamera in senzorji dajo vedeti, kako mora tripodo obrniti, da bo tudi vedno pravilno orientirana. S tem se popolnoma izniči možnost loma orodja zaradi človeške napake. S sistemom prav tako zaradi pravilne pozicije tripode pri vpenjanju izničimo možnost loma zaradi nepravilne pozicije ob vpetju. S tem potrdimo hipotezo, da nov sistem nalaganja izniči možnost loma orodja zaradi nepravilne pozicije (pa tudi napačnega tipa) tripode.

Z izboljšanim pozicioniranjem tripode na vpenjalnem mestu dosežemo kar nekaj zadovoljivih rezultatov, vendar samo pozicioniranje nima neposrednega vpliva na stabilnost procesa. Če tripoda ni v pravilni poziciji, pride v vsakem primeru do loma orodja, v nasprotnem primeru pa je tripoda zaradi dobrega vpenjalnega sistema z njim še dodatno pozicionirana in zato pozicija na mestu za vpenjanje, če ni mimo in je vpenjanje popolnoma napačno, nima večjega vpliva na samo stabilnost procesa. Ima pa indirekten vpliv, saj se SPC z vsakim naletom zaradi povečane zračnosti poslabša in so korekcije potrebne bolj pogosto, vse do točke, kjer z korekcijo ni mogoče več vzdrževati stabilnega procesa. Ima pa avtomatizacija še drug pozitiven vpliv na kakovost. Delavec ima namreč po uvedbi novega sistema čas, da se posveča meritvam in pravočasno zazna, da se proces bliža opozorilni mejni vrednosti in s tem pravočasno izvede korekcijo.

Download full insight