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Automated belt grinding

성공적인 로봇 셀 구현을 위한 기술적 요소

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로봇은 연삭과 마무리를 쉽게 해줍니다. 그러나 로봇 셀이 최고 성능으로 작동하려면 많은 노력과 신중한 고려가 필요합니다. 처음부터 완벽한 자동화 된 프로세스를 설계하는 것은 어렵지만 설계자와 시스템 통합 업체가 설계의 중심에 아래의 요소를 유지하면 성공 가능성이 커집니다. 3M 로봇 전문가는 설계 단계에서 고려해야하는 기술 요소 목록을 개발했습니다.

  • 로봇 유효 하중

    로봇의 탑재 하중은 운반 할 중량의 최대치와 작동에 적용 할 힘의 양을 더한 것입니다. 운반되는 중량에는 로봇 팔에 부착 된 모든 것이 포함됩니다 (예 : 힘 제어 및 비전 시스템, 연마 또는 그립 요소, 조작되는 부품 등). 최대 하중으로 로봇을 작동시키기 때문에 예상되는 하중에 대해 로봇의 능력이 초과하는 것이 중요합니다 가속 및 민첩성을 제한 할 수 있습니다. 로봇 셀의 풋 프린트는 로봇의 유효 하중 및 크기와 함께 증가하므로 시스템을 설계 할 때 바닥 공간의 제약 사항에 유의해야합니다.

  • 로봇과 함께 로봇 셀에는 프로세스를 작동시키는 많은 보조 장비가 포함되어 있습니다. 여기에는 벨트 백 스탠드, 받침대 그라인더, 그립 핑 장비, 측정 및 검사 장비 및 부품 랙이 포함 되나 이에 국한되지 않습니다. 이것들은 모두 로봇 셀의 공간과 초기 비용에 부가됩니다.

  • 로봇 탑재량과 마찬가지로 보조 장비의 모터가 요구되는 공정을 수행하는데 충분한 전력을 공급해야합니다. 예를 들어, 게이트 연삭을 위해서는 최소 40 HP의 모터가 필요합지만 10 HP 모터로 작업하려고하면 효율성이 크게 저하되어 비용이 증가하고 처리량이 감소합니다. 또한 모터의 작동주기를 염두에 두는 것이 중요합니다. 모터가 중단없이 작동하도록 설계된 시간입니다.이러한 중요한 요소를 무시하면 모터를 자주 교체해야하는 번거로움이 있습니다.

  • 모든 연마재는 적용 분야에 따라 특정 속도에서 최적으로 작동하도록 설계되었습니다. 연마 공정에서 최상의 결과를 얻으려면 연마제품를 최적의 속도로 사용하는 것이 매우 중요합니다. 예를 들어, 화이버 디스크를 너무 느린 속도로 작업하지 않으려면 장비가 연마제품을 최적 속도로 작동시킬 수 있는지 확인하십시오. 속도가 너무 낮으면 연마 성능이 저하됩니다.

    연마재를 사용함에 따라 연마 성능의 변화를 고려해야 할 영역입니다. 예를 들어 연마 벨트의 성능은 일반적으로 연마 입자가 뮤뎌짐에 따라 시간이 지남에 따라 변하고 연마 휠의 표면 속도는 직경 감소로 인해 마모되면 감소합니다. 이 표면 주속도 감소는 마모 성능에 영향을 주며, 가변 속도 설정이있는 모터는 이러한 변화를 보완 할 수 있습니다.

  • 위에서 언급했듯이 연마재가 시간이 지남에 따라 마모되므로 로봇은 절삭 효율 또는 휠 지름의 변화를 고려해야합니다. 연마 속도가 떨어짐에 따라, 로봇은 보상을 위해 힘 또는 RPM을 증가 시키도록 프로그래밍 될 수있다.

    또한 마모된 연마재에서 새 제품으로 변경하는 과정을 고려해야합니다. 대부분의 경우이 프로세스는 완전히 자동화되거나 일부 운영자 참여로 반자동으로 처리 될 수 있습니다. 연마재 교환을 자동화하는 것이 불가능한 경우 작업을 중단하고 작업자가 수동으로 연마재를 변경할 수 있습니다.

  • 원 스텝 로봇 연마 프로세스를 설계하지 않는 한, 귀사와 시스템 통합자는 로봇 셀의 작업 순서을 처리하는 가장 좋은 방법을 결정해야합니다. 로봇이 부품이나 연마재를 조작합니까?

    로봇이 부품이나 연마재을 조작하는 경우, 일련의 연마 단계를 적용하면 로봇이 해당 연마재가 장착 된 여러 개의 부품을 가져 오게 할 수 있습니다. 로봇이 연마재 공구 교환기를 사용하여 로봇이 각 단계마다 적절한 연마재를 잡을 수 있도록 선택할 수 있습니다.

    각 단계마다 별도의 로봇을 사용하도록 선택할 수도 있지만, 한 대의 로봇이 다양한 공구나 연마재를 사용할 수 있는 시스템도 고려해야 하고 비용도 비교해야 합니다.

  • 수동 연마 작업과 마찬가지로 로봇 셀에서 먼지를 포집할 수 있는 방법을 고려해야합니다. 습식 또는 건식 수집 방법 사용 여부에 관계없이 모터의 최고 성능과 완성품의 청결을 보장하기 위해 먼지가 로봇 셀에서 최소화되어야합니다. 집진을 고려하지 않으면 셀을 청소하거나 구성 요소의 유지 보수를 수행 할 때 로봇 셀의 가동을 중단해야 하고 시간이 갈 수로 downtime이 증가합니다.

  • 사람과 달리 로봇은 환경을 감지하고 자체 판단을 통해서 필요에 따라 조정할 수 없습니다. 따라서 특정 경로를 움직이고 반복적인 동작을 수행하도록 프로그래밍해야합니다. 많은 작업에서 힘 제어 및 비전 시스템과 같은 감지 기술이 중요한 이유입니다.

    힘 제어가 없으면 연마 공정에서 일관된 결과를 얻는 것이 어려울 수 있습니다. 대부분의 연마재는 특정 압력 범위 내에서 최적으로 작동하도록 설계되었습니다. 힘 제어는 로봇이 로봇 팔 위치 제어만 사용하는 것보다 더 많은 힘을 제어 할 수 있도록합니다. 부품 및 연마재 변화의 범위를 커버하는 데 사용할 수있는 몇 가지 힘 제어 기술이 있습니다. 패시브 힘 컨트롤은 가장 간단하고 저렴한 옵션이지만 로봇이 복잡한 부품 주위를 이동할 때 부품 형상의 변화와 중력의 영향을 쉽게 제어할 수 없습니다. 능동력 제어는 중력과 같은 중요한 변수가 실제 적용된 힘에 영향을 미치면 피드백 제어를 통해 힘을 제어합니다. 올바른 시스템을 사용하면 연마재 / 부품 인터페이스의 위치에 따라 적용된 힘의 변화를 프로그래밍 할 수도 있습니다.

    비전 시스템은 유사하게 로봇이 외부 요인을 설명하기 위해 프로세스 조정을 할 수있게합니다. 이 시스템은 들어오는 부품의 방향을 감지하고 팔 끝 그리퍼를 조정하여 부품을 올바르게 픽업합니다. 또한 적절한 접점이 생성되도록 연삭 후 게이트의 크기 또는 완성 된 부품의 크기를 측정 할 수 있습니다.

    특정 상황에서 중요한 역할을하는 덜 일반적인 감지 기술은 온도 측정 장비입니다. 이는 일반적으로 열에 민감한 인쇄물에 사용되며 인쇄물의 과열을 방지하기 위해 부품의 온도를 측정하는 데 사용됩니다.

  • 한 피연삭재의 여러 표면이 고정된 연마재로 움직이는 경우 피연삭재을 여러 번 내려 놓고 다시 픽업해야합니다, 이 경우 다시 그립을 반복하면 사이클 시간에 상당한 영향을 줄 수 있습니다. 로봇이 각 부품을 다시 잡기 위해서는 사이클 시간이 더 많이 걸릴 것입니다.

    또한 그립력을 고려해야합니다. 로봇 팔 끝의 그리퍼는 연마 작업의 힘을 처리 할만큼 충분히 강해야합니다. 예를 들어, 가벼운 듀얼 그리퍼는 게이트 연삭과 같은 고압 로봇 어플리케이션에서 적절한 하게 부품을 집을 수 없습니다.

  • 작업자는 때때로 연마재 교환, 부스러기 제거 또는 다른 작업을 로봇에 지시해야하며 이 때 작업자의 안전을 고려해야합니다. 로봇 셀 설계 과정에서 인터록 및 근접 스위치와 같은 안전성을 보장하는 "Lock out, tag out"절차, 보호 장비 및 기타 방법을 고려해야합니다.

    Robotic Industries Association.에서 로봇 안전 관련자료를 확인하십시오.


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질문 있으십니까? 3M 연마재 전문가에게 문의 하세요.


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