CNC tezgah besleme robotu, CNC torna ya da işleme merkezine ham parçayı takan, işlenen parçayı çıkaran ve yenisini takan robottur. Robotu, tezgahın kapısı, aynası ve parça stoğuyla birlikte çalışan bir hücre içinde kurarsınız. Böylece tezgah operatör beklemeden çalışır ve bir operatör aynı anda birden fazla tezgaha bakabilir. CNC otomasyonunun en yaygın ve en hızlı geri dönen adımı genellikle budur.
Bir talaşlı imalat atölyesini düşünelim. Tezgahın çevrim süresi 4 dakika, ama operatör aynı anda iki tezgaha baktığı için tezgah her çevrim sonunda bir iki dakika kapısı açık bekliyor. Gece vardiyasında ise tezgah hiç çalışmıyor. Tezgahın önüne konan bir robot, parçayı çevrim biter bitmez değiştirir ve gece de üretime devam eder.
CNC tezgah besleme hücresinde neler bulunur?
Bir tezgah besleme hücresi robot, tutucu, parça stoğu, tezgahla haberleşme ve güvenlik ekipmanından oluşur. Hücrenin ne kadar süre insansız çalışacağını en çok stoğun kapasitesi belirler.
- Robot. Robotu parçanızın ağırlığına ve tezgaha erişim mesafesine göre seçersiniz. Hafif parçalarda ve operatörün sık müdahale ettiği yerlerde cobot, ağır parçalarda ve yüksek tempoda endüstriyel robot öne çıkar.
- Çift tutucu. Robotun ucunda iki tutucu bulunur. Robot bitmiş parçayı bir tutucuyla alır, aynı ziyarette ham parçayı diğer tutucuyla takar. Böylece tezgah kapısının açık kaldığı süre kısalır.
- Parça stoğu. Çekmeceli bir istasyon, palet, konveyör ya da döner tabla olabilir. Ham ve işlenmiş parçalar burada bekler.
- Tezgahla haberleşme. Robot, tezgahın kapısını açtırır, aynayı açıp kapattırır ve programı başlatır. Bunun için tezgahta otomatik kapı ve otomatik ayna gerekir.
- Güvenlik. Çit, kilitli kapı ya da ışık perdesi operatörü robottan korur.
Hücrenize ihtiyaca göre ek istasyonlar da ekleyebilirsiniz. Örneğin ikinci operasyon için parçayı ters çeviren bir istasyon, talaşı temizleyen bir hava üfleme noktası ya da parçayı ölçen bir kontrol istasyonu hücrenin parçası olabilir. Tutucunun parçaya göre tasarımı hücrenin en kritik işidir ve robot tutucu seçiminde parçanın her kavrayışta aynı konuma oturması hedeflenir.
Hücre ne kadar süre insansız çalışabilir?
Hücrenin insansız çalışma süresi, stoktaki parça sayısının tezgahın çevrim süresiyle çarpımıdır. Gece vardiyasını insansız geçirmek istiyorsanız stoğun o vardiyanın bütün parçalarını alması gerekir.
Örneğin çevrim süresi 4 dakika olan bir parçada 8 saatlik bir gece vardiyası boyunca 120 parça işlenir. Hücrenin stoğu en az 120 ham parça almalı ve 120 işlenmiş parçaya da yer olmalıdır. Stok bunu karşılamıyorsa, örneğin yalnızca 60 parça alıyorsa, hücre gecenin yarısında durur. Stoğu bu yüzden parçanızın boyutuna ve hedeflediğiniz insansız süreye göre tasarlamanız gerekir.
Robot tezgahın verimini nasıl artırır?
Robot tezgahın verimini, tezgahın parça değişimi için beklediği süreyi kısaltarak ve tezgahın çalışmadığı saatleri üretime çevirerek artırır.
Örneğin operatör parça değişimini 60 saniyede, çift tutuculu bir robot 20 saniyede yapıyorsa, 4 dakikalık bir çevrimde her parçada 40 saniye kazanılır. Daha büyük kazanç ise vardiya dışı saatlerden gelir. Tek vardiya çalışan bir tezgahı robotla gece de çalıştırmak, tezgahın üretim süresini neredeyse ikiye katlar. Bu kazancın gerçekte ne kadar olduğunu görmek için tezgahın bugünkü çalışma ve bekleme süresini ölçmek gerekir.
Cobot mu, endüstriyel robot mu?
Hafif parçalı, sık ürün değişen ve operatörün tezgaha sık eriştiği işlerde cobot, ağır parçalı ve yüksek tempolu işlerde çitli bir endüstriyel robot daha uygundur.
| Ölçüt | Cobot | Endüstriyel robot |
|---|---|---|
| Parça ağırlığı | Hafif ve orta | Hafiften çok ağıra |
| Kurulum | Tezgahın önüne kompakt, çoğu zaman çitsiz | Çitli hücre, daha fazla alan |
| Ürün değişimi | Elle yönlendirmeyle hızlı öğretme | Programlama uzmanlığı ister |
| Hız | Orta | Yüksek |
Örneğin küçük partilerle çalışan bir atölyede tezgahın önüne konan bir cobot, operatörün aynı alanda ölçüm yapmasına izin verir. Seri üretim yapan bir hatta ise bir endüstriyel robot, bir lineer eksen üzerinde iki ya da üç tezgaha birden hizmet edebilir. Kolaboratif robotlarla tezgah besleme, özellikle küçük ve orta ölçekli atölyeler için iyi bir başlangıçtır.
Tezgahta hangi hazırlıklar gerekir?
Robotun tezgahı besleyebilmesi için tezgahın kapısının ve aynasının otomatik çalışması, tezgahın robotla sinyal alışverişi yapabilmesi gerekir. Yeni tezgahların çoğunda bu hazırlık seçenek olarak bulunur, eski tezgahlara ise sonradan eklenebilir.
Tezgah ile robot genellikle dijital giriş ve çıkışlarla ya da bir endüstriyel ağ üzerinden haberleşir. Robot "parçayı taktım" der, tezgah aynayı kapatır ve programı başlatır, program bitince tezgah "bitti" der ve kapıyı açar. Örneğin eski bir tezgaha pnömatik bir otomatik kapı ve ayna açma valfi ekleyerek bu düzeni kurabilirsiniz. Talaşın aynada birikmesi parçanın yanlış oturmasına neden olabileceği için robot her değişimde aynaya hava üfletir.
Güvenlikte nelere dikkat edilir?
Tezgah besleme hücresinde operatörün en sık yaptığı iş, ölçüm ve takım değişimi için tezgaha ya da stoğa erişmektir. Hücrenin güvenlik tasarımı bu erişimlerin her birini risk değerlendirmesiyle ele alır.
Örneğin stok değişimi için çekmeceli bir istasyon kullanılıyorsa operatör çekmeceyi hücrenin dışından doldurur ve robot o sırada diğer çekmeceden çalışmaya devam eder. Robot sistemlerinin güvenlik tasarımı ISO 10218-2'ye, risk değerlendirmesi ISO 12100'e dayanır. Işık perdesinin mesafesi ve kapı kilidinin güvenlik seviyesi gibi kararlar robot hücresi güvenliği tasarımının parçasıdır.
Bu yazı genel bilgi verir. Kendi hattınızdaki uygulama için risk değerlendirmesini yetkin bir mühendisle yapın ve ilgili standardın güncel sürümüne bakın.
İlk adım: tezgahınızın bir haftasını ölçün
Robota karar vermeden önce tezgahınızın bir hafta boyunca ne kadar süre işleme yaptığını, ne kadar süre parça değişimi için beklediğini ve ne kadar süre hiç çalışmadığını kaydedin. Parçanın ağırlığını, çevrim süresini ve aylık adedini de not edin.
Bu kayıt, robotun tezgaha ne kazandıracağını rakamla gösterir. Kayıtlarınızla bize yazarsanız robot hücresinin yerleşimini ve stok kapasitesini birlikte değerlendirebiliriz.
Sık sorulan sorular
Bir robot birden fazla CNC tezgahını besleyebilir mi?
Besleyebilir. Tezgahlar robotun erişim alanı içindeyse ya da robot bir lineer eksen üzerine konursa tek robot iki ya da daha fazla tezgaha hizmet eder. Bunun için tezgahların çevrim sürelerinin robotun toplam iş yüküne uygun olması gerekir.
Eski bir CNC tezgahına robot eklenebilir mi?
Çoğu zaman eklenebilir. Tezgaha otomatik kapı, otomatik ayna ve robotla haberleşecek sinyaller eklenir. Bunun için tezgahın kontrol ünitesinin ve elektrik şemalarının incelenmesi gerekir.
Küçük partilerde tezgah besleme robotu mantıklı mı?
Parça ailesi kurulabiliyorsa mantıklıdır. Ürün değişiminde tutucu çenesi ve program değiştirilir. Sık değişen işlerde hızlı öğretilebilen bir cobot ve ayarlanabilir bir stok sistemi öne çıkar.
Tezgah besleme robotu kaç parçalık stokla çalışır?
Stok kapasitesi parçanın boyutuna ve hedeflenen insansız süreye göre tasarlanır. Küçük parçalarda yüzlerce, büyük parçalarda birkaç düzine parça alan stoklar kullanılır.
