Роботизированное обслуживание станков: преимущества, недостатки и соображения для инвестиций

Зачем читать: Обслуживание станков может повысить производительность и улучшить рабочую среду. Однако строгие требования безопасности и дорогие системы зрения могут сделать инвестиции в популярное приложение более сложными. Статья подсвечивает преимущества и недостатки обслуживания станков.

Преимущества

Обслуживание станков относится к роботу, надзирающему за станком, например, ЧПУ-станком. Типичное приложение состоит из робота, загружающего и разгружающего детали, пока станок их обрабатывает.

Обслуживание станков снижает риск травм

Обслуживание станков помогает сделать производственный участок более безопасным. Использование робота вместо человека для подачи материала или деталей в станок значительно снижает вероятность травм. Если сотрудник приближается к ячейке, робот можно запрограммировать на замедление, дальше исключая риск травм. Кроме того, это освобождает сотрудников от скучной работы по загрузке/разгрузке и дает им время сосредоточиться на более продуктивных задачах. Это создает больше ценности для компании и поощряет сотрудников развивать свои компетенции.

Обслуживание станков может повысить производительность

Использование роботов для обслуживания станков повышает скорость и уменьшает время цикла детали (время, необходимое для завершения одной детали). Обычно это лишь разница в секундах по сравнению с человеческим оператором, но за недели и месяцы это может стать серьезным приростом производительности в целом. Особенно потому, что робот может работать неделями подряд без остановки. Робот также может работать пару часов после обычного рабочего дня без присмотра, обеспечивая дополнительную мощность без необходимости дополнительных операторов.

Робот может иметь больше применений, чем просто загрузка/разгрузка

По умолчанию робот просто перемещает материал из точки А (например, бин) в точку Б (например, ЧПУ-станок) во время обслуживания станков. Однако некоторые роботы, используемые для таких приложений, часто являются коботами (коллаборативными роботами), что означает их гибкость, которую можно использовать для других задач на заводе, таких как финишные операции. В зависимости от хрупкости продукта, задачи вроде полировки, шлифовки, снятия заусенцев часто лучше выполняются роботом, чем человеком, так как роботы обычно быстрее и последовательнее.

(См. также: Плюсы и минусы коллаборативных роботов — Гибкость против Эффективности)

Роботы могут обслуживать более одного станка

При правильном монтаже, таком как рельсовый, напольный или потолочный, робот может обслуживать несколько станков одновременно (так называемое параллельное обслуживание). Робот можно стратегически разместить между двумя станками или над ними и загружать/разгружать детали в оба. Если станок достаточно большой, робот может даже быть размещен внутри станка. Во всех случаях эти варианты могут сэкономить место на заводском полу и сократить перемещения между процессами.

Недостатки

Обслуживание станков иногда требует систем зрения, которые могут быть очень дорогими

Использование робота сопряжено с высокой стоимостью, включая самого робота, затраты на обслуживание, разные инструменты для разных деталей, подаваемых в станок, и иногда необходимость системы зрения. Такая система критична для верификации, успешно ли материал обработан станком.

Если робот захватывает детали в фиксированной позиции, система зрения опциональна, но рекомендуется, так как она может детектировать и отбраковывать бракованные детали до дальнейшей обработки. Однако если роботу нужно захватывать детали, разбросанные хаотично, система зрения обязательна. Системы зрения могут стоить до 50 000 долларов и существенно повысить стоимость инвестиций.

Роботам может быть трудно обрабатывать разные виды материалов

В зависимости от того, обслуживает ли робот более одного станка или разные детали, используются разные материалы и формы, робот может не справиться с эффективным захватом всех этих деталей. Поэтому разные захваты нужно устанавливать на робота каждый раз. Решением этой проблемы является наличие всех захватов уже смонтированных и простое вращение концевого эффектора робота для получения правильного инструмента спереди, готового к захвату.

Обслуживание станков и CE-маркировка

Согласно требованиям ЕС, каждый станок должен иметь CE-маркировку перед выходом на рынок ЕС. Это включает оценку рисков, подготовку инструкции и другие документы, подтверждающие выполнение всех требований безопасности. Аналогичные правила применяются и для станков вне ЕС. Теперь, если два новых станка комбинируются или собираются (например, робот и ЧПУ-станок), помимо индивидуальной оценки рисков каждого станка, должна быть проведена новая оценка на основе приложения. Это усложняет дело, конечно. В случае параллельного обслуживания станков всё становится еще более сложным.

Заключение

Обслуживание станков — это решение автоматизации, которое может быть целесообразно применить на вашем производственном участке. Оно может повысить производительность и освободить сотрудников от скучных задач. Однако потенциальные проблемы вроде сложностей с CE-маркировкой или дорогой системы зрения могут превратить это в более сложную инвестицию.