Как выбрать гибкую очистную машину для производства нескольких моделей: программируемые и быстросменные решения для очистки

Обзор

Когда одна производственная линия должна обрабатывать несколько типов компонентов, система очистки должна быть способна обрабатывать смену изделий, различные параметры процесса и разные циклы производства без ухудшения чистоты.

Гибкая машина для очистки может достичь этого тремя основными способами: программируемым управлением процессом, автоматическим распознаванием моделей и использованием общих инструментов или паллетизации .

В этой статье объясняется, как эти технологии взаимодействуют друг с другом, а также как оценить гибкую систему очистки для производства нескольких моделей.

Почему производство нескольких моделей требует гибкого оборудования для очистки?

Традиционные линии высокопроизводительного производства зачастую обрабатывают одну модель компонента. Параметры очистки в таком случае могут быть фиксированными и оптимизированными специально под эту деталь.

Современное производство, однако, всё чаще предполагает:

• Наличие нескольких моделей компонентов
• Меньшие партии выпуска
• Частой смены моделей
• Различные габариты и массы деталей
• Различные требования к чистоте и размеру частиц

Для данного типа производства требуется система очистки, которая удовлетворяет трём ключевым требованиям:

1. Быстрая смена наладки

Переход от одной модели детали к другой не должен приводить к длительному простою производства.

2. Параметры процесса, специфичные для каждой модели

Различные компоненты могут требовать разных траекторий движения робота, времени очистки, давления, температуры, зон распыления или параметров сушки.

3. Широкая механическая совместимость

Оборудование должно обеспечивать учёт различий в габаритах и конструкции деталей без необходимости проведения масштабных механических переделок при переходе на каждую новую модель.

Три основных подхода к гибкой очистке

1. Программируемые процессы очистки

Программируемость — одна из базовых функций гибкой машины для очистки.

Для различных моделей заготовок могут быть заданы независимые программы очистки, включающие такие параметры, как:

• Траектории движения робота
• Области распыления
• Время очистки
• Давление воды
• Температура очистки
• Количество проходов очистки
• Параметры сушки

При смене производственной модели соответствующая программа может быть выбрана автоматически, без ручной настройки каждого технологического параметра.

Это создаёт базовую основу для воспроизводимого многомодельного производства.

2. Автоматическая идентификация моделей

Автоматическая идентификация позволяет дополнительно снизить вовлечённость оператора при переходе между моделями.

В зависимости от конфигурации производственной линии система может использовать:

• Идентификацию на основе камер
• RFID
• Положение конвейера или сигналы производственной линии

для идентификации поступающей заготовки и автоматического вызова соответствующей программы очистки.

Например, в системе очистки головок цилиндров двигателей легковых автомобилей можно использовать моторизованный роликовый конвейер и идентификацию моделей на основе камер для распознавания различных вариантов головок цилиндров и автоматического выбора подходящей программы очистки.

Это обеспечивает производство смешанных моделей с минимальным ручным вмешательством.

3. Типовые приспособления и поддоны

Механическая гибкость имеет не меньшее значение.

Если несколько моделей заготовок могут использовать одно и то же приспособление или поддон, механическая переналадка может быть существенно упрощена.

Например, в системе очистки и заусенечной обработки блоков цилиндров двигателей легковых автомобилей можно применять общий поддон для различных верхних и нижних конфигураций блоков, что позволяет направлять несколько моделей на линию очистки и заусенечной обработки без замены всей системы приспособлений.

Почему важен широкий диапазон времени цикла?

Регулируемое время цикла гибкой очистной машины — ещё один важный показатель её гибкости.

Например, решение Big Bird Industrial для очистки и заусенец блоков двигателей легковых автомобилей допускает диапазон времени цикла приблизительно 20 секунд до 20 минут .

Широкий диапазон времени цикла позволяет использовать одну и ту же платформу оборудования в различных производственных сценариях.

Высокий объем производства

Для стандартных компонентов с высоким объёмом выпуска процесс очистки можно настроить на более короткий цикл, чтобы максимизировать выпуск продукции.

Компоненты с низким объёмом выпуска или повышенной сложности

Для компонентов малой партии или повышенной сложности цикл может быть удлинён, чтобы обеспечить дополнительные проходы очистки или увеличить продолжительность процесса там, где это требуется.

Это позволяет оборудованию адаптироваться к изменениям объёма производства и сложности изделий без необходимости в полностью иной системе очистки.

Автоматическая замена инструментов и форсунок

Гибкость может выходить за рамки программ очистки и приспособлений.

В некоторых задачах для разных моделей деталей требуются различные инструменты или распылительные форсунки.

Например, роботизированная машина для зачистки блока дизельного двигателя с шестью цилиндрами может использовать электрический шпиндель со сменным инструментом для поддержки нескольких типов щёток. При смене модели система автоматически выбирает и устанавливает требуемый инструмент.

Гибкую систему очистки коленчатых валов также можно настроить под различные модели коленчатых валов, например, четырёх- и шестicyлиндровые, с использованием высоконапорной шпиндельной очистки и автоматической смены насадок.

Такие конфигурации снижают необходимость ручного вмешательства и позволяют одной производственной системе обслуживать несколько вариантов компонентов.

Как выбрать гибкую машину для очистки

При оценке гибкого решения для очистки следует учитывать следующие факторы.

1. Разнообразие изделий

Насколько различаются заготовки по следующим параметрам:

• Длина и ширина
• Вес
• Геометрия
• Конфигурация отверстий и каналов
• Материал

Чем больше различия, тем выше требования к гибкости приспособлений, досягаемости робота, хода оборудования и грузоподъёмности системы обработки.

2. Частота смены моделей

Если на производственной линии часто меняются модели, следует отдавать приоритет:

• Программируемой смене настроек
• Автоматическому распознаванию моделей
• Универсальным приспособлениям
• Автоматической смене инструментов или насадок

При редких сменах настроек допустима частичная ручная регулировка.

3. Требования к времени цикла

Определите, существенно ли различаются требования к продолжительности производственного цикла для разных моделей.

Если для одного изделия требуется короткий цикл, а для другого — значительно более длительная очистка, станок с широким регулируемым диапазоном времени цикла может обеспечить большую гибкость производства.

4. Требования к чистоте

Разные модели могут иметь различные критерии чистоты и допустимого размера частиц.

В этом случае для каждой модели должны быть установлены собственные аттестованные параметры процесса, а не использоваться единая универсальная программа очистки.

5. Расширение ассортимента продукции в будущем

При проектировании новой производственной линии следует учитывать потенциальные модели будущего выпуска.

Резерв мощности в диапазоне перемещения робота, конструкции приспособлений, архитектуре программного обеспечения и системе транспортировки позволяет предотвратить превращение машины для очистки в узкое место при запуске новых изделий.

Big Bird Industrial Гибкие решения для очистки

Big Bird Industrial предлагает гибкие решения для очистки, в том числе:

• Роботизированные гибкие машины для очистки
• Гибкие роботизированные машины для зачистки
• Многооперационные системы очистки и зачистки
• Гибкое оборудование для очистки с широким диапазоном циклов
• Автоматические системы идентификации моделей
• Автоматические конфигурации замены инструментов и насадок

В зависимости от области применения оборудование может проектироваться с учётом требований заказчика: ассортимента изделий, объёма производства, частоты смены моделей, требований к чистоте и планов будущего расширения .

Для отдельных гибких применений диапазон времени цикла может составлять примерно 20 секунд до 20 минут .

ЧаВО

Сколько времени требуется на смену модели на гибкой машине для очистки?

Это зависит от конфигурации смены моделей.

При программируемом выборе процесса и автоматической идентификации моделей смена в основном сводится к переключению программы и проверке первого изделия.

Если смена моделей требует замены приспособлений или ручной регулировки насадок, может потребоваться дополнительное время простоя.

Для производственных линий с частой сменой моделей программируемая смена настроек и автоматическая идентификация, как правило, являются важными проектными соображениями.

Сколько различных моделей может обрабатывать одна гибкая очистная машина?

Универсального фиксированного числа не существует.

Фактическая пропускная способность зависит от различий в габаритах и конструкции деталей, совместимости приспособлений, рабочего диапазона робота, системы перемещения и технологических требований.

Поэтому практическую совместимость гибкой очистной машины следует оценивать на этапе проектирования с использованием полного перечня изделий, а не только по количеству доступных программ.

Как одна машина может обеспечивать циклы продолжительностью от 20 секунд до 20 минут?

Продолжительность цикла регулируется такими параметрами, как скорость перемещения робота, длительность распыления, количество проходов очистки и конфигурация процесса.

Простые компоненты с высоким объёмом выпуска могут использовать более короткие технологические последовательности, тогда как сложные или малотиражные компоненты — более продолжительные циклы очистки.

Поэтому различные программы могут быть назначены различным моделям заготовок в рамках одной и той же технологической платформы.

Как многомодельное производство может обеспечить соблюдение требований к чистоте каждого компонента?

Для каждой модели заготовки должна быть определена и подтверждена отдельная программа очистки.

Параметры могут включать:

• Траекторию робота
• Уборочный давление
• Время очистки
• Места распыления
• Параметры сушки

После смены модели следует провести контроль первой детали, чтобы подтвердить достижение требуемых показателей чистоты и размера частиц.

Автоматическая идентификация модели также снижает риск выбора неправильной программы очистки.

Заключение

Гибкая очистка — это не просто возможность одновременной загрузки нескольких заготовок в одну машину. По-настоящему гибкая система должна координировать программное обеспечение, идентификацию, приспособления, инструменты, параметры очистки и время цикла .

Для производителей, выпускающих несколько моделей компонентов на одной производственной линии, программируемые процессы очистки, автоматическая идентификация моделей, универсальные приспособления и широкая регулировка времени цикла могут значительно повысить гибкость производства.

Компания Big Bird Industrial может разрабатывать гибкие системы очистки и заусенечной обработки в соответствии с конкретными портфелем заготовок заказчика, производственными требованиями, частотой смены моделей, целевыми показателями чистоты и планами по будущим изделиям .