用于自动化单元的机器人

具有多个自动化功能的持续生产力

机器人是自动化单元的理想选择——主轴是连续的馈入,因此机器利用率很高,而将设备紧密地分组意味着二次操作也可以实现自动化,消除了过程中的库存。通过及早发现质量问题和减少占地面积,减少了浪费。机器人细胞制造是一种灵活的方法,能够实现低、中量产品系列的成本效益高的自动化生产。

自动化细胞可以有多种形式,由一个或多个机器人执行操作任务,使一切工作顺利进行。钣金弯曲、冲压、零件加工、材料去除和抛光只是其中一些可以安排成单元、由机器人自动化的过程。例如,在机械加工业务中,配备双夹持器末端执行器的机器人可以将铸件从输入传送带上抬起,从车床上卸下之前的零件,并夹紧下一个零件。当车床车削新的铸件时,机器人可能会把被加工的零件放到钻头上,然后送到清洗站。一些机器人单元甚至包括在将零件放入料仓或在出料输送机上之前的检查。机器利用率是最大化的,因为机器人重复每个周期完全一致,没有休息。

机器人细胞制造降低了成本,提高了质量,增加了容量,但这一切都离不开仔细的计划。成功的关键首先是认识到挑战,然后制定一个符合项目目标的计划。

机器人加工单元与传统的单元制造主要有两个不同之处:

  • 设备布局必须适合所采用的自动化
  • 机器人末端执行器必须与所生产的产品相适应

解决布局的挑战

在考虑自动化时,机器人既有优势也有局限性。它们是准确的,快速的和可重复的,但限制了到达和有效载荷。更大的自动化单元机器人总是可用的,但需要更多的地板空间。同样,机器人可以安装在轨道上,在机器之间移动,但这需要空间,可能需要更线性的机器布局。

在机器人细胞制造中需要考虑的布局因素包括:

  • 对细胞内人类工作人员的要求
  • 机间距
  • 目标节拍时间
  • Regripping /重定向
  • 机器人的触手和有效载荷

工作人员

如果人们要和机器人一起工作(也许是因为某些任务需要额外的灵活性和/或决策),协作机器人(cobot)方法可能最有意义。另外,如果单元在某些时候是手动操作,而在其他时候是机器人操作,则必须保持对机器和工作站的开放访问。

在这样的混合自动化单元中,可以考虑在上方安装机器人。这就为人类工人提供了工作空间。

机间距

一些机器制造商为机器人提供了进入的顶部通道。这种设计便于关闭机器间距,除非也需要人力负载。人类操作的细胞通常在u形布局下工作得更好,所以要考虑到这一点。

节拍时间

蜂窝制造的一个共同目标是整体流程。将处理时间与平均需求相匹配会产生目标单元的takt时间。单个操作的实际处理时间可以显著缩短,因此考虑到中间存储的需要和对机器人序列定时的影响。

Regripping /重定向

在自动化领域,机器人经常需要放下零件并重新装配。考虑这些站将被放置在细胞内的什么位置,特别是如果它将是人为操作的场合。

机器人触手和有效载荷

进入机器进行装卸可能需要复杂的手臂定位。因此,所需的最大影响可能比它看起来的要大。还要考虑到机器人移动距离越长,体积越大,重量越大,这样的移动距离会影响到有效载荷。

末端执行器

夹持器、末端执行器或机械臂末端工具(EOAT)是机器人有效载荷的一部分,必须予以考虑。末端执行器有多种形式,应该适合于产品的特性。特别是,考虑一下惯性力将如何改变有效载荷和部件自由释放的可能性。

末端执行器主要有三类:

  • 有不良影响的
  • 进入的
  • 止血的

(第四类-连续-使用粘连的形式,如冻结。这在制造业中很少见。)

冲击式抓手是颚或爪。根据被夹紧的部分,这些可以是两爪或三爪设计,并可能有平行或角运动。

进料夹将针或针推入工件。这些通常与纺织品和碳纤维一起使用。

收缩钳使用吸力。这通常是磁性的或真空的,广泛用于处理平板。

寻求专家输入

经过思考和规划,FANUC机器人细胞的使用降低了成本,增加了利润。Acieta的专家可以就布局和末端执行器选择的最佳方法提出建议。

讨论知道自动化的机会或者发现新的:

消除机器人的神话

神话:
自动化适用于高产量的工作。
真相:
机器人不再只是用于高产量。当考虑到机器人技术能使机器效率提高30%或更高时,转换和小批量就成了次要问题。就像数控机床一样,机器人可以利用增加的程序存储、自动夹具更换和视觉,快速地从一个工作切换到另一个工作。该转换应该是相同或更少的时间,比更换一个数控机床。