ServoBelt siūlo aukščiausios klasės našumą automobilių portalams

Viršutinės paėmimo ir išdėstymo portalai yra svarbi šiuolaikinių automobilių gamyklų dalis, kurios juda ir išdėsto dalis tokiu greičiu, tikslumu ir patikimumu, kokio reikalauja didelės apimties gamyba. Tradiciškai gamintojai susidūrė su įrangos pasirinkimo dilema, nes pramonėje dominuoja sunkios sistemos, pagamintos iš masyvių plieno gaminių. Sukurtos ekstremalioms naudingosioms apkrovoms, šios permontuotos sistemos yra pagamintos iš didelių įrangos tiekėjų, kurie siūlo patikimą inžineriją už aukščiausią kainą, ilgesnį pristatymo laiką ir ribotą pritaikymo galimybę.

Tačiau mažoms ir vidutinio dydžio automobilių programoms nereikia tokių ekstremalių galimybių, o tokiais atvejais didelės sistemos yra esminis neatitikimas. Apsunkindama šį iššūkį, pramonės sparčiai besikeičianti gamybos aplinka reikalauja tiekėjų, galinčių greitai prisitaikyti, pritaikyti portalines sistemas pagal konkrečius taikomųjų programų poreikius ir pristatyti per konkurencingą laikotarpį – reikalavimų, kurių daugelis didelių, nusistovėjusių įrangos gamintojų negali patenkinti.

Laimei, atsirado judesio valdymo sistema, užpildanti šią spragą. Portalinės sistemos, kuriose įdiegta „ServoBelt“ technologija, užtikrina pramoninio lygio patvarumą ir pritaikymą, kurio reikia automobilių gamybai – už mažesnę nei tradicinių krumpliastiebo sistemų kainą, o pristatymo laikas dažnai yra mažesnis nei didesnių tiekėjų.

Ne mažiau svarbu, kad pažangi sijų inžinerija, naudojant T formos išpjovas, užtikrina, kad „ServoBelt“ sistemos atitiktų konstrukcinius veikimo standartus, kurių gamintojai tikisi iš tradicinės stelažo ir krumpliaračio įrangos.

Dėl šių priežasčių „ServoBelt“ judesio valdymo technologija leidžia automobilių gamintojams įdiegti pažangią viršutinę automatiką, nepakenkiant jų gamybos poreikiams.

Viršutinio portalo projektavimas automobilių tiekėjui

„Progressive Machine & Design“ (PMD), pagal užsakymą pagaminta automatizavimo įmonė Viktore, NY, buvo pavesta suprojektuoti automatizuotą gamybos liniją 1 pakopos automobilių tiekėjui. Dalis dyzelinio variklio skirstomojo veleno gamybos operacijos, linija apimtų paėmimo ir pastatymo portalinę sistemą, skirtą dalims transportuoti atliekant daugybę apdirbimo operacijų.

Gamybos liniją sudarė nuoseklios apdirbimo operacijos, kurių kiekviename etape buvo nuo keturių iki penkių mašinų. Portalo funkcija buvo tvarkyti skirstomuosius velenus nuo žaliavos iki galutinio produkto, transportuojant juos tarp įvairių apdirbimo centrų.

Sistema buvo skirta paimti neapdorotus skirstomojo veleno ruošinius ir pristatyti juos į pirmąjį mašinų komplektą. Iš ten jis perkeltų dalis atliekant įvairias operacijas, įskaitant šlifavimą, tekinimą ir kitus apdirbimo procesus. Portalas buvo sukurtas taip, kad būtų sąsaja su iš viršaus pakraunamais apdirbimo centrais ir egzistuotų virš staklių, taupant vertingą grindų plotą.

Pagrindinis iššūkis projektavimo procese buvo sukurti tvirtą viršutinę portalo sistemą, kuri galėtų valdyti griežtą gamyklos išdėstymą, atlaikyti dviejų skirstomųjų velenų naudingąją apkrovą, sveriančią maždaug 80 kg (176,3 svaro), ir užtikrinti tikslią dalių pristatymo į mašinas padėtį.

Portale pagrįsta robotika gali transportuoti medžiagas per gamybos procesus. Šaltinis: Bell-Everman

ServoBelt pavara užtikrina našumą

Savo platforminėje sistemoje PMD įtraukė ServoBelt technologiją – linijinę pavaros sistemą, kuri dėl unikalaus diržo dizaino sujungia patikimą „krumpliaračio ir krumpliaračio“ pavaros metodą su tikslumu ir atstūmimą mažinančiomis savybėmis. Dėl pagrindinių „ServoBelt“ savybių, tokių kaip lengvas pritaikymas, didelis našumas ir per daug suteptų plieninių stelažų išvengimas, jis buvo tinkamas pasirinkimas šiam projektui.

Dizaino lankstumas ir pritaikymas: Skirtingai nuo standžių, standartizuotų sistemų, „ServoBelt“ technologija leido PMD pritaikyti portalo dydį, aukštį ir spindulio tarpą, kad atitiktų konkrečius gamyklos išdėstymo apribojimus.

Pasak PMD vyriausiojo mechanikos inžinieriaus Brento Strattono, šis lankstumas buvo esminis veiksnys, kuris „pervertė svarstykles“ „ServoBelt“ naudai.

Didelis našumas be perdėto projektavimo: „ServoBelt“ pateikė reikiamas našumo specifikacijas be nereikalingo perdėto projektavimo. Nors ir dar didesnio tikslumo, jis užtikrino reikiamą ketvirčio milimetro padėties nustatymo tikslumą ir galėjo įveikti didelius greičius, važiuodamas 3 m/s (6,7 mylios per valandą) greičiu, ty neviršydamas 4 m/s (8,9 mylios per valandą) greičio.

Galimybės važiuoti dideliais atstumais: Pagrindinis „ServoBelt“ pranašumas yra unikalus diržo stovo dizainas, kuris pašalina diržo tempimą bet kokiu važiavimo atstumu. Ši funkcija leido PMD sukurti ilgą portalą, apimantį kelis apdirbimo centrus, neprarandant padėties nustatymo tikslumo.

„Nors mes nedažnai gaminame tokias ilgas sistemas, dažniausiai siekiame nuolatinio ciklo arba OMEGA tipo pavaros“, – sakė Stratton. “Tačiau “ServoBelt” diržo stovo sistemos grožis yra tas, kad ji atima visą lygtį. Galite važiuoti tikrai ilgai, visiškai nesijaudindami dėl diržo ištempimo.”

Ateities mastelio keitimas: ServoBelt technologijos modulinis pobūdis skatina plėtrą ateityje. Pavyzdžiui, jei operacijai galiausiai prireiks daugiau mašinų, platformą galima išplėsti, kad būtų pritaikytas išplėstas išdėstymas, suteikiant ilgalaikį ir pritaikomą sprendimą.

„ServoBelt“ yra sukurta taip, kad pašalintų diržo tempimą bet kokiu važiavimo atstumu. Šaltinis: Bell-Everman

Kompozitinė sija atitinka pramonės konstrukcinius standartus

Nors „ServoBelt“ suteikė judesio valdymo technologiją, jos pluošto konstrukcija buvo toks pat svarbus inžinerinis iššūkis. Automobilių gamintojai, pripratę prie tradicinių krumpliastiebo sistemų, turi konkrečių lūkesčių dėl konstrukcinių savybių.

Sudėtinė aliuminio sija pasižymi struktūrinėmis savybėmis. Šaltinis: Bell-Everman

Kad atitiktų šiuos reikalavimus, Bell-Everman inžinierių komanda atliko platų “spindulių mokslo” darbą. Jis išanalizavo ir optimizavo daugybę konstrukcinių charakteristikų, tokių kaip sijos standumas, deformacija, sukimo standumas, sukimo deformacija ir srities inercijos momentas. Kiekvienas parametras atlieka svarbų vaidmenį užtikrinant, kad platforma išlaikytų padėtį esant apkrovai ir per visą jo judėjimo diapazoną.

Skirtingai nuo tradicinių Bell-Everman vienetinių ekstruzijos konstrukcijų, šiai programai reikėjo naujos kompozicinės sijos konstrukcijos, kad būtų pasiektas būtinas konstrukcinis veikimas. Inžinieriai suprojektavo sijos agregatą, naudodami universalius T formos išpjovos išspaudimus, padengtus anoduotu aliuminiu, sukurdami konstrukciją, kuri pašalino deformaciją tarp tvirtinimo taškų.

Šis sudėtinis metodas suteikė daug naudos. Jis suteikė naudojimui reikalingą konstrukcinį tvirtumą, estetinę aukščiausios kokybės pramoninės įrangos išvaizdą ir išlaikė pritaikomumą, dėl kurio „ServoBelt“ tapo patraukli.

Be to, išsamūs projektavimo ir bandymų darbai įrodė, kad portalo sistema gali atitikti tuos pačius konstrukcinius standartus kaip ir sunkiosios plieno įranga, išlaikant sąnaudų ir pristatymo laiko pranašumus.

Individualūs patobulinimai užtikrina saugumą ir patikimumą

Be pagrindinio portalo ir sijos, PMD suprojektavo ir integravo keletą pasirinktinių funkcijų, kad užtikrintų, kad paėmimo ir padėjimo sistema veiktų saugiai ir patikimai. Į valdiklius buvo įtrauktos Allen Bradley pavaros ir varikliai su Neugart pavarų dėžėmis.

Naudingam kroviniui tvarkyti PMD pasirinko Schunk griebtuvus su saugos užrakto funkcija, kuri neleidžia jiems atsidaryti praradus oro slėgį. Inžinieriai taip pat sukūrė nedidelį Y ašies poslinkį griebtuvo konstrukcijoje, kad būtų galima pritaikyti nedidelius mašinų padėties nesutapimus.

Dėl saugumo PMD atliko rizikos vertinimą. Nustačius, kad reikia perteklinių Z ašies stabdžių, inžinieriai pavedė Bell-Everman integruoti šiuos stabdžius į portalo konstrukciją. Bendrovės inžinieriai pateikė švarų šių stabdžių integravimo dizainą. Sistemos pavaros taip pat turėjo saugaus sukimo momento išjungimo (STO) funkciją, kad atitiktų saugos reikalavimus.

Siekdama išspręsti riebių dalių ir varvančio aušinimo skysčio problemą, PMD sukūrė lašų padėklų seriją, kuri buvo skirta dviem tikslams: jie sulaikė aušinimo skystį ir neleido darbuotojų rankoms patekti į portalo judančias dalis. Bell-Everman pristatė portalą su varžtų raštu, kad būtų lengviau integruoti šiuos pagal užsakymą sukurtus padėklus.

ServoBelt varomas portalinis robotas gali pagerinti saugumą ir efektyvumą. Šaltinis: Bell-Everman

Rezultatai: Aukščiausios klasės automatizavimas už mažesnę kainą

ServoBelt varoma portalo sistema sėkmingai automatizavo skirstomojo veleno transportavimo procesą, sklandžiai integruodama su esamais apdirbimo centrais ir kliento gamybos vykdymo sistemų (MES) duomenų baze.

• Veiklos sėkmė: Portalo sistema dabar tvarko visą skirstomojo veleno darbo eigą, nuo pradinio neapdoroto ruošinio iki galutinio įžeminimo įrenginio.
• Saugumas ir patikimumas: Portale yra daug saugos patobulinimų, įskaitant pasirinktinius lašelių padėklus, kuriuose yra aušinimo skysčio, ir perteklinius stabdžius Z ašyje. Tvirta portalo konstrukcija ir nedideli priežiūros reikalavimai taip pat užtikrina ilgalaikį patikimumą.
• Ekonomiškumas: Suteikdama aukščiausios klasės linijinio variklio našumą žymiai mažesnėmis sąnaudomis, „ServoBelt“ technologija leido įdiegti pažangią automatizaciją be pernelyg suprojektuotų sistemų kainos.

„ServoBelt“ varoma platforma dabar tiekėjui užtikrina tikslią, greitą automatiką, tuo pačiu kontroliuojant išlaidas. Tai taip pat užpildo kritinę spragą rinkoje, suteikdama gamintojams našią alternatyvą didelių gabaritų sistemoms, skirtoms mažoms ir vidutinėms naudingosios apkrovos programoms, kurioms anksčiau būtų reikėję pakeisti didelę ir sunkią įrangą.

„Tai, kas paskatino šį projektą, buvo mūsų bendradarbiavimo su Bell-Everman požiūris ir jų gebėjimas patenkinti mūsų unikalius pageidavimus – tai mus nugalėjo“, – aiškino Stratton. „Netgi patenkinti tiesioginius mūsų poreikius, kartu sukūrėme kažką, kas galėtų prisitaikyti ir plėstis pasikeitus poreikiams.

Apie autorę

Parkeris Maccianti yra „Bell-Everman“ vyriausiasis mechanikos inžinierius ir dirba įmonėje devynerius metus. Jis turi mechanikos inžinerijos bakalauro laipsnį iš UC Irvine.

Šis straipsnis paskelbtas gavus leidimą.