Liejimo mašinos tonažo ir roboto rankos eigos atitikimo formulė

Įpurškimo liejimo mašina Tonažo ir roboto rankos eigos atitikimo formulė

Pasaulinėje liejimo pramonės automatizavimo atnaujinimų bangoje tikslus liejimo mašinų ir servo robotai tiesiogiai lemia gamybos efektyvumą, įrangos tarnavimo laiką ir eksploatavimo saugą. Daugelis pirkėjų, nepaisydami mokslinio „tonažo ir eigos“ atitikimo, susiduria su tokiomis problemomis kaip roboto rankos užstrigimas detalių išėmimo metu, gaminių pažeidimai ir net įrangos susidūrimai, kurie labai veikia našumą. Šiame straipsnyje bus išsamiai analizuojama pagrindinė liejimo mašinos tonažo ir roboto rankos eigos atitikimo formulė, derinant praktinius pramoninės automatizacijos scenarijus, kad būtų pateikti tiesiogiai taikomi atrankos metodai, padedantys pirkėjams tiksliai pasirinkti.

I. Kodėl svarbu atsižvelgti į liejimo mašinos tonažo ir roboto rankos eigos atitikimą?

Liejimo mašinos tonažas (prispaudimo jėga) yra tiesiogiai susijęs su formos dydžiu, formos atidarymo ir uždarymo eiga bei gaminio formavimo erdve, o roboto rankos eiga lemia, ar ji gali apimti surinkimo diapazoną ir efektyviai atlikti operacijas. Netinkamas suderinimas gali sukelti tris pagrindines problemas:

Nepakankamas eigos ilgis: negalima iki galo ištiesti į formos surinkimo padėtį arba formos atidarymo ir uždarymo metu kyla trukdžių, dėl kurių surinkimas gali sugesti ir įranga susiduria;
Per ilgas eigos ilgis: Dėl to prarandamos įrangos sąnaudos ir pailgėja roboto rankos judėjimo laikas, sutrumpėja gamybos ciklo laikas (valandinis našumas sumažėja 5–15 %);
Tikslus disbalansas: Didelio tikslumo pranašumai Servo roboto ranka negali būti pilnai išnaudota, todėl gali atsirasti produkto pozicionavimo nukrypimų ir kritimo problemų.

Gamybos įmonėms, siekiančioms „sąnaudų mažinimo ir efektyvumo didinimo“, mokslinis atitikimas yra stabilaus automatizuotų gamybos linijų veikimo pagrindas ir pagrindinė sąlyga norint sumažinti darbo sąnaudas daugiau nei 30 % (duomenys iš praktinių atvejų pramoninės automatizavimo pramonėje).

II. Pagrindinės koncepcijos analizė: Liejimo mašinos svorio ir roboto rankos eigos ryšys

1. Pagrindiniai įpurškimo liejimo mašinos tonažą įtakojantys veiksniai
Liejimo mašinos tonažas (vienetas: tonos/T) rodo prispaudimo jėgos dydį, tiesiogiai nulemiantį:
Didžiausias formos dydis (plotis, aukštis, storis);
Maksimalus liejimo formos atidarymo ir uždarymo eiga (didžiausias atstumas tarp judančios ir fiksuotos liejimo mašinos plokščių);
Produkto liejimo plotas (kuo didesnis tonažas, tuo didesnį produkto dydį / svorį galima pagaminti).

2. Trys pagrindiniai roboto rankos judėjimo aspektai
Servo roboto rankos judėjimas turi apimti visą „detalių šalinimo procesą“, o pagrindiniai jo aspektai apima tris matmenis:
Horizontalus judėjimas (X ašis): judėjimo diapazonas kairėn-dešinėn kryptimi, kuris turi apimti formos plotį + produkto išdėstymo padėtį po išėmimo;
Vertikalus judėjimas (Z ašis): judėjimo diapazonas aukštyn-žemyn kryptimi, kuris turi atitikti liejimo mašinos formos atidarymo ir uždarymo eigą + gaminio aukštį + saugų atstumą;
Judėjimas pirmyn/atgal (Y ašis): judesio diapazonas liejimo mašinos link/nuo jos, kuris turi apimti formos gylį + detalės pašalinimo poslinkį.
Visi trys matmenys turi būti tiksliai suderinti su parametrais, atitinkančiais liejimo mašinos tonažą, kad būtų pasiektas „efektyvus detalių išėmimas ir veikimas be trukdžių“.

III. Liejimo mašinos svorio ir roboto rankos judėjimo atitikimo formulė (praktinė versija)

Remiantis praktiniais pasaulinės liejimo pramonės standartais, toliau pateiktos formulės buvo patikrintos daugiau nei tūkstančio projektų atvejų metu (remiantis „ZHIYI Intelligent“ daugiau nei 500 projektų įgyvendinimo patirtimi) ir yra taikomos renkantis pagrindines 3 ašių ir 5 ašių servo robotų rankas.

1. Horizontalios eigos (X ašies) atitikimo formulė
Horizontali eiga = maksimalus formos plotis (W) + saugus atstumas (S1) + produkto išdėstymo poslinkis (L)
Didžiausias liejimo plotis (W): didžiausias šoninis matmuo nuo fiksuotos liejimo plokštės iki judančios liejimo mašinos liejimo plokštės (galima rasti liejimo mašinos parametrų lentelėje);
Saugus atstumas (S1): rezervuota erdvė, skirta išvengti roboto rankos, formos ir liejimo mašinos korpuso sąlyčio, paprastai 50–100 mm (kuo didesnis formos dydis, tuo didesnė vertė);
Produkto išdėstymo poslinkis (L): šoninis produkto, padėto ant konvejerio juostos / konteinerio po pašalinimo, atstumas paprastai yra 100–300 mm (pritaikomas pagal gamybos linijos išdėstymą).
Pavyzdys: 50 tonų liejimo mašina, kurios maksimalus formos plotis yra 400 mm, saugus atstumas – 80 mm, o produkto išdėstymo poslinkis – 200 mm, tada horizontali eiga = 400 + 80 + 200 = 680 mm. Rekomenduojama servo roboto ranka, kurios horizontali eiga yra 700 mm.

2. Vertikalaus smūgio (Z ašies) atitikimo formulė
Vertikalus smūgis = Maksimalus liejimo mašinos atidarymo/uždarymo smūgis (H) + Gaminio aukštis (h) + Saugus atstumas (S2) + Detalės pašalinimo aukščio poslinkis (H1)
Maksimalus liejimo mašinos atidarymo / uždarymo eiga (H): maksimalus liejimo mašinos judančios plokštės pakėlimo atstumas (pagrindinis parametras, kuris turėtų būti pagrįstas liejimo mašinos gamintojo pateikta parametrų lentele);
Gaminio aukštis (h): didžiausias liejamo gaminio aukštis (įskaitant vartų ir bėgiko aukštį);
Saugus atstumas (S2): rezervuotas atstumas vertikalia kryptimi, kad roboto ranka nesusidurtų su formos viršutine / apatine plokšte, paprastai 30–80 mm;
Detalės išėmimo aukščio poslinkis (H1): aukštis, kuriuo gaminys pakyla po išėmimo (turi būti aukštesnis už formos viršutinę plokštę, kad būtų lengva judėti horizontaliai), paprastai 50–150 mm.
Pavyzdys: 100 tonų liejimo mašinai, kurios maksimali atidarymo / uždarymo eiga yra 350 mm, gaminio aukštis – 50 mm, saugus atstumas – 50 mm, o detalės išėmimo aukščio poslinkis – 100 mm, vertikali eiga = 350 + 50 + 50 + 100 = 550 mm. Rekomenduojama naudoti servo roboto ranką su 600 mm vertikalia eiga.

3. Smūgio į priekį / atgal (Y ašies) atitikimo formulė
Pirmyn/atgal eiga = didžiausias liejimo gylis (D) + liejimo mašinos plokštės storis (T) + saugus atstumas (S3)
Didžiausias formos gylis (D): didžiausias išilginis formos matmuo nuo atskyrimo linijos iki galinės plokštės;
Liejimo mašinos plokštės storis (T): Liejimo mašinos judančios / fiksuotos plokštės storis (jį galima rasti liejimo mašinos parametrų lentelėje);
Saugus atstumas (S3): rezervuotas atstumas pirmyn/atgal, kad roboto ranka netrukdytų liejimo mašinos antgaliui ir cilindrui, paprastai 50–100 mm.
Pavyzdys: 200 tonų liejimo mašinai, kurios didžiausias formos gylis yra 300 mm, plokštės storis – 200 mm, o saugus atstumas – 80 mm, eiga pirmyn / atgal = 300 + 200 + 80 = 580 mm. Rekomenduojama naudoti servo roboto ranką su 600 mm eiga pirmyn / atgal.

IV. Roboto rankos eigos pasirinkimo skirtingo tonažo liejimo mašinoms lentelė

Pastaba: pateiktos vertės yra bendrosios. Faktinį pasirinkimą reikia koreguoti atsižvelgiant į formos dydį, gamybos linijos išdėstymą ir surinkimo būdą (viena rankena / dviguba rankena). Rekomenduojama pasikonsultuoti su profesionalia technine komanda dėl skaičiavimų.

V. Trys pagrindiniai atitikimo skaičiavimo žingsniai (pirkėjo praktinis vadovas)

Surinkite pagrindinius parametrus: iš liejimo mašinos gamintojo gaukite „masę, maksimalų formos atidarymo/uždarymo eigą ir plokštės storį“, o iš formos gamintojo – „maksimalų formos plotį/gylį/aukštį“. Aiškiai apibrėžkite gaminio matmenis ir gamybos linijos išdėstymą (produkto išdėstymo vietą);
Skaičiavimas naudojant formules: apskaičiuokite kiekvieną elementą pagal aukščiau pateiktas horizontalias, vertikalias ir priekinės-galinės eigos formules. Saugų atstumą reikia koreguoti atsižvelgiant į konkrečią dirbtuvių aplinką (pvz., jį galima atitinkamai sumažinti, jei dirbtuvių erdvė maža, bet ne mažiau kaip 30 mm);
Rezervinis perteklius: pridėkite 5–10 % perteklių prie skaičiavimo rezultatų, kad būtų galima susidoroti su tokiais scenarijais kaip formų keitimas ir gaminių iteracijos (pvz., jei apskaičiuotas horizontalusis smūgis yra 680 mm, patikimesnis yra 700–750 mm pasirinkimas).

VI. Dažniausios atitikimo klaidos ir jų vengimo būdai

1 klaida: atsižvelgiama tik į tonažą, ignoruojant formos dydį
To paties tonažo liejimo mašinos gali būti pritaikytos skirtingo dydžio formoms (pvz., 100 tonų liejimo mašina gali būti pritaikyta 300 mm arba 500 mm pločio formoms). Tiesioginis pasirinkimas pagal tonažą gali lengvai lemti nepakankamą eigą.
Venkite: kaip pagrindinį parametrą naudokite faktinį pelėsio dydį, o tonažo vertę – tik kaip pagalbinę nuorodą.

2 klaida: per mažo saugaus atstumo laikymasis
Pasirinkus minimalią eigą siekiant sutaupyti išlaidų, ignoruojant tokius veiksnius kaip dirbtuvių dulkės ir įrangos vibracija, gali lengvai įvykti susidūrimai.
Venkite: Įprastiems atvejams rezervuokite 50–100 mm, o didelio tikslumo gamybai arba sudėtingoms formoms – 100–150 mm.

3 klaida: kuo didesnis potėpis, tuo geriau
Per ilgas eigos ilgis padidins roboto rankos judėjimo laiką (kiekvienas papildomas 500 mm eigos ilgis padidina vieno surinkimo laiką 0,3–0,5 sekundės) ir sutrumpins gamybos ciklą.
Venkite: tiksliai skaičiuokite pagal formulę ir pasilikite tik būtiną perteklių. 4 klaidinga nuomonė: servo roboto tikslumo parametrų ignoravimas
Derinant eigos ilgį, labai svarbu užtikrinti roboto pakartojamumą (rekomenduojama ±0,1 mm tikslumu), kad nebūtų paveiktas rinkimo stabilumas.
Venkite: rinkdamiesi pirmenybę teikite servo robotams su ISO9001 ir CE sertifikatais (pvz., „ZHIYI“ serijos gaminiams), kad užtikrintumėte tikslumą ir stabilumą.

VII. Papildomi aspektai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis servo robotą

Apkrovos ir eigos koordinavimas: kuo didesnė eiga, tuo didesnė roboto keliamoji galia (pvz., 2000 mm horizontaliai eigai reikalinga ≥10 kg keliamoji galia), kad judėjimo metu būtų išvengta drebėjimo;
Daugiaašio koordinavimo reikalavimai: sudėtingiems liejimo įpurškimu scenarijams (pvz., įdėklų liejimui ir daugiapakopiam surinkimui) reikalingas 5 ašių dviejų rankų servo robotas. Derinant eigą, reikia atsižvelgti į dviejų rankų trukdžius;
Individualūs sprendimai: specialioms formoms (pvz., šerdies ištraukimo formoms, dviejų spalvų formoms) arba nestandartinėms gamybos linijoms reikalinga profesionali komanda, kuri galėtų pasiūlyti individualų kontūro dizainą (ZHIYI gali teikti vietoje atliekamas apžiūras ir sprendimų projektavimo paslaugas);
Aptarnavimas po pardavimo ir techninė pagalba: rinkitės gamintoją, kuris teikia visą parą veikiančią techninę pagalbą, kad išvengtumėte gamybos linijos prastovų dėl atitikimo problemų.

Išvada: mokslinis atitikimas yra pagrindinė automatizavimo atnaujinimų sąlyga

Tikslus liejimo mašinos tonažo ir roboto eigos suderinimas yra „efektyvios, stabilios ir saugios“ automatizuotos gamybos pagrindas. Naudodamiesi aukščiau pateiktomis formulėmis ir atrankos gairėmis, pirkėjai iš pradžių gali atlikti atrankos skaičiavimus, tačiau sudėtingesniais atvejais (pvz., kelių formų perjungimas, didelio tikslumo gamyba) rekomenduojama pasikonsultuoti su profesionalia technine komanda.