Hur man väljer en flexibel rengöringsmaskin för flermodellsproduktion: Programmerbara och snabbväxlingsrengöringslösningar

Översikt

När en produktionslinje måste bearbeta flera typer av komponenter måste rengöringssystemet kunna hantera omställning mellan produkter, olika processparametrar och varierande produktionscykler utan att försämra renligheten.

En flexibel rengöringsmaskin kan uppnå detta genom tre huvudsakliga tillvägagångssätt: programmerbar processstyrning, automatisk modellidentifiering och gemensam verktygsutrustning eller pallatisering .

Den här artikeln förklarar hur dessa tekniker samverkar och hur man utvärderar ett flexibelt rengöringssystem för flermodellsproduktion.

Varför kräver flermodellsproduktion flexibel rengöringsutrustning?

Traditionella högvolymsproduktionslinjer bearbetar ofta en enda komponentmodell. Rengöringsparametrarna kan därför vara fasta och optimerade specifikt för det aktuella arbetsstycket.

Modern tillverkning innebär dock allt oftare:

• Flera komponentmodeller
• Mindre produktionspartier
• Frekventa modelländringar
• Olika arbetsstycksdimensioner och vikter
• Olika renhetskrav och krav på partikelstorlek

Ett rensystem som används för denna typ av produktion måste uppfylla tre nyckelkrav:

1. Snabb omställning

Att byta från en arbetsstycksmodell till en annan får inte leda till långa produktionsstopp.

2. Modellspecifika processparametrar

Olika komponenter kan kräva olika robotbanor, rensningstid, tryck, temperatur, sprutområden eller torkparametrar.

3. Bred mekanisk kompatibilitet

Utrustningen bör kunna anpassas till de dimensionella och strukturella skillnaderna mellan arbetsstycken utan att kräva omfattande mekaniska ändringar för varje modell.

Tre huvudsakliga tillvägagångssätt för flexibel rengöring

1. Programmerbara rengöringsprocesser

Programmerbarhet är en av de grundläggande funktionerna hos en flexibel rengöringsmaskin.

Olika arbetsstyckesmodeller kan ha oberoende rengöringsprogram som innehåller parametrar såsom:

• Robotrörelsebanor
• Sprutområden
• Rengöringstid
• Vattentryck
• Rengöringstemperatur
• Antal rengöringspass
• Torkparametrar

När produktionsmodellen ändras kan motsvarande program väljas istället för att justera varje processparameter manuellt.

Detta skapar en grundläggande plattform för upprepad flermodellsproduktion.

2. Automatisk modellidentifiering

Automatisk identifiering kan ytterligare minska operatörens engagemang under omställning.

Beroende på produktionslinjen kan systemet använda:

• Kamerabaserad identifiering
• RFID-koder
• Transportbandets position eller produktionslinjens signaler

för att identifiera det inkommande arbetsstycket och automatiskt anropa motsvarande rengöringsprogram.

Till exempel kan ett rengöringssystem för motorcylinerhuvuden i personbilar använda ett motoriserat rulltransportband och modellidentifiering baserad på kamera för att känna igen olika varianter av cylinderhuvuden och automatiskt välja lämpligt rengöringsprogram.

Detta möjliggör produktion av flera modeller samtidigt med minskad manuell ingripande.

3. Vanliga fästen och pallar

Mekanisk flexibilitet är lika viktig.

Om flera arbetsstykemodeller kan dela samma fäste eller palle kan mekanisk omställning avsevärt förenklas.

Till exempel kan ett rengörings- och avkantningssystem för motorblock i personbilar använda en gemensam palle för olika övre och undre blockkonfigurationer, vilket gör att flera modeller kan gå in i rengörings- och avkantningslinjen utan att hela fästesystemet behöver bytas ut.

Varför är ett brett cykeltidsområde viktigt?

Den justerbara cykeltiden för en flexibel rengöringsmaskin är en annan viktig indikator på dess flexibilitet.

Till exempel kan Big Bird Industrial lösning för rengöring och avkantning av personbilsmotormotorblock hantera en cykeltidsomfattning på cirka 20 sekunder till 20 minuter .

En bred cykeltidsomfattning gör att samma utrustningsplattform kan hantera olika produktionscenarier.

Högvolymproduktion

För standardkomponenter i stort volym kan rengöringsprocessen konfigureras med en kortare cykel för att maximera produktionsutbytet.

Låg volym eller komplexa komponenter

För komponenter i liten serie eller mer komplexa komponenter kan cykeln förlängas för att tillåta ytterligare rengöringspass eller längre processtider där det krävs.

Detta gör att utrustningen kan anpassas till förändringar i produktionsvolym och produktkomplexitet utan att kräva ett helt annat rengöringssystem.

Automatisk verktygs- och munstycksbyte

Flexibiliteten kan även sträcka sig bortom rengöringsprogram och fästen.

Vissa applikationer kräver olika verktyg eller spraymunstycken för olika arbetsstyckemodeller.

Till exempel kan en robotisk avslipningsmaskin för sexcylindriga dieselmotorblock använda en verktygsbytbar elektrisk spindel för att stödja flera borsttyper. Under modellbyte kan systemet automatiskt välja och byta det erforderliga verktyget.

Ett flexibelt reningsystem för krumvågar kan också konfigureras för olika krumvågsmodeller, till exempel fyrcylindriga och sexcylindriga krumvågar, med högtrycksspindelrening och automatisk munstycksbyte.

Dessa konfigurationer minskar manuell ingripande och gör att ett enda produktionssystem kan stödja flera komponentvarianter.

Hur man väljer en flexibel rengöringsmaskin

När man utvärderar en flexibel rengöringslösning bör följande faktorer beaktas.

1. Produktvariation

Hur mycket skiljer sig arbetsstyckena åt när det gäller:

• Längd och bredd
• Vikt
• Geometri
• Hål- och passageskonfiguration
• Material

Ju större variationen är, desto större krav ställs på fästesflexibilitet, robotens räckvidd, utrustningens förflyttningsområde och hanteringskapacitet.

2. Bytefrekvens

Om produktionslinjen ofta byter modeller, prioritera:

• Programmerbar omställning
• Automatisk modellidentifiering
• Gemensamma fästen
• Automatisk verktygs- eller munstycksomställning

För sällsynta omställningar kan viss manuell justering vara acceptabel.

3. Krav på cykeltid

Avgör om olika modeller har betydligt olika krav på produktionstid per cykel.

Om en produkt kräver en kort cykeltid medan en annan kräver betydligt längre rengöring kan en maskin med ett brett justerbart intervall för cykeltid ge större flexibilitet i produktionen.

4. Krav på renlighet

Olika modeller kan ha olika krav på renlighet och partikelstorlek.

I detta fall bör varje modell ha sina egna validerade processparametrar i stället för att använda ett universellt rengöringsprogram.

5. Framtida produktutveckling

När en ny produktionslinje designas bör potentiella framtida modeller beaktas.

Att lämna tillräcklig kapacitet i robotens rörelseområde, fästutrustningens design, programarkitekturen och hanteringssystemet kan förhindra att rengöringsmaskinen blir en flaskhals när nya produkter införs.

Big Bird Industrial Flexibla rengöringslösningar

Big Bird Industrial erbjuder flexibla rengöringslösningar inklusive:

• Robotbaserade flexibla rengöringsmaskiner
• Flexibla robotbaserade avkantningsmaskiner
• Flervägsrengörings- och avkantningssystem
• Utrustning för flexibelt rengöring med bred cykeltid
• Automatiska system för modellidentifiering
• Konfigurationer för automatisk verktygs- och munstycksbyte

Beroende på applikationen kan utrustningen designas kring kundens produktutbud, produktionsvolym, bytefrekvens, renhetskrav och framtida expansionsplaner .

För vissa flexibla applikationer kan cykeltidsintervallet sträcka sig från cirka 20 sekunder till 20 minuter .

Vanliga frågor

Hur lång tid tar det att byta modell på en flexibel rengöringsmaskin?

Det beror på bytekonfigurationen.

Med programmerbar processval och automatisk modellidentifiering kan bytet främst omfatta programväxling och verifiering av första delen.

Om bytet kräver utbytbara fästen eller manuell justering av munstycken kan ytterligare driftstopp bli nödvändigt.

För produktionslinjer med frekventa modellbyten är programmerbar omställning och automatisk identifiering i allmänhet viktiga designöverväganden.

Hur många olika modeller kan en flexibel rengöringsmaskin hantera?

Det finns inget universellt fast antal.

Den faktiska kapaciteten beror på de dimensionella och strukturella skillnaderna mellan arbetsstyckena, fästkompatibiliteten, robotens rörelseområde, hanteringssystemet och processkraven.

Därför bör den praktiska kompatibiliteten för en flexibel rengöringsmaskin utvärderas med hjälp av den fullständiga produktlistan under konstruktionsfasen, snarare än att endast förlita sig på antalet tillgängliga program.

Hur kan en maskin stödja en cykeltid från 20 sekunder till 20 minuter?

Cykeltiden kan justeras genom faktorer såsom robotens rörelshastighet, spraytid, antalet rengöringspass och processkonfiguration.

Enkla högvolymskomponenter kan använda kortare processsekvenser, medan komplexa eller lågvolymskomponenter kan använda längre rengöringssekvenser.

Olika program kan därför tilldelas olika arbetsstycksmodeller inom samma utrustningsplattform.

Hur kan flermodellsproduktion säkerställa att varje komponent uppfyller sina renhetskrav?

Varje arbetsstycksmodell bör ha ett separat definierat och validerat rengöringsprogram.

Parametrar kan inkludera:

• Robotens bana
• Rensningstryck
• Rengöringstid
• Sprutplatser
• Torkparametrar

Efter en modelländring bör första-delen-inspektion utföras för att bekräfta att de krävda renhets- och partikelstorlekskraven uppfylls.

Automatisk modellidentifiering kan också minska risken för att ett felaktigt rengöringsprogram väljs.

Slutsats

Flexibel rengöring handlar inte enbart om att tillåta flera arbetsstycken att gå in i samma maskin. Ett verkligt flexibelt system måste koordinera programvara, identifiering, fästmedel, verktyg, rengöringsparametrar och cykeltid .

För tillverkare som kör flera komponentmodeller på samma produktionslinje kan programmerbara rengöringsprocesser, automatisk modellidentifiering, gemensamma fästmedel och bred justering av cykeltid avsevärt förbättra produktionsflexibiliteten.

Big Bird Industrial kan utveckla flexibla rengörings- och avkantningssystem enligt kundens specifika arbetsstyckesportfölj, produktionskrav, omställningsfrekvens, renhetsmål och framtida produktplaner .