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Ottimizzazione del ciclo di alimentazione dei sistemi di alimentazione a vite

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sistema automatico di alimentazione della vite, alimentatore di bulloni, ottimizzazione del tempo del ciclo di alimentazione della vite

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Nelle linee di assemblaggio automatizzate di viti, il tempo di un singolo ciclo necessario per consegnare una vite all'operatore determina direttamente il takt di produzione complessivo.
Soprattutto in situazioni di alta produttività, la riduzione di pochi millisecondi per ciclo produce un notevole guadagno di efficienza.
Questo articolo presenta due miglioramenti basati sulla collaborazione, uno per l'alimentazione a lunga distanza e l'altro per le viti di piccolo diametro, che accorciano il ciclo sovrapponendo le operazioni di stoccaggio e movimento, aumentando la velocità dell'intera linea automatizzata senza bisogno di grandi interventi di reingegnerizzazione.

1. Capire la sequenza lineare ordinaria
Una linea convenzionale "tubo alimentatore-modulo alimentatore" esegue le seguenti cinque fasi in ordine rigoroso:

L'alimentatore fornisce la vite successiva

La vite attraversa il tubo di alimentazione

Il modulo aziona e stringe la vite

Il modulo si ritrae e si ripristina

Il modulo passa al foro successivo

Se la vite successiva non viene soffiata verso il naso fino al completamento della fase 4/5, il tempo di transito del tubo diventa pura attesa e lo scarto cresce con la distanza.
L'eliminazione di questa limitazione lineare è la chiave per un ciclo più veloce.

2. Alimentazione a lunga distanza: aggiungere un modulo tampone locale
Idea
Inserire un piccolo "magazzino/buffer" proprio accanto al modulo driver, formando un percorso a due fasi:
Alimentatore → Buffer → Naso del driver

Mentre il modulo è ancora in viaggio, la vite successiva è già in attesa nel buffer; solo gli ultimi centimetri devono essere coperti dopo l'arrivo.

Sequenza con sovrapposizione

Il modulo termina la vite corrente

Durante il serraggio, l'alimentatore soffia la vite successiva al buffer (operazione parallela)

Il modulo si ritrae e passa al foro successivo

Durante lo spostamento, il tampone soffia (o soffia-e-aspira) la vite pre-memorizzata nel naso

Il modulo arriva con la vite già in posizione; l'azionamento si avvia immediatamente

Risultato

Distanza di soffiaggio ridotta (solo negli ultimi centimetri)

Tempo di transito nascosto nel movimento del robot

Nessuna modifica all'hardware dell'alimentatore o del PLC: vengono solo aggiunti la temporizzazione e un buffer a basso costo

3. Viti con piccolo rapporto lunghezza-diametro: azionamento del braccio oscillante con buffer incorporato
Problema
Le viti con L/D < 1,6 tendono a capovolgersi nel naso a tre vie e a bloccarsi.

Soluzione
Utilizzare un avvitatore a braccio oscillante il cui canale di alimentazione può ruotare.
Il braccio stesso funge da magazzino interno.
Sequenza sovrapposta

Il modulo stringe la vite di corrente

Durante il serraggio, l'alimentatore soffia la vite successiva nel braccio oscillante (pre-store)

Il modulo si ritrae; la gravità fa cadere la vite pre-memorizzata direttamente nel naso

Il modulo si sposta al foro successivo e si aziona immediatamente

Vantaggi

Nessun buffer esterno: compatto e poco costoso

Eliminazione del capovolgimento perché la vite è bloccata all'interno del canale girevole

Stessa temporizzazione parallela della versione a lunga distanza

4. Note sull'implementazione
Entrambi gli schemi mantengono gli alimentatori, i tubi e i robot esistenti; viene solo aggiunto un buffer o un naso a braccio oscillante a basso costo

Il programma PLC viene aggiornato per sovrapporre il comando "avanzamento della vite successiva" alla precedente finestra "stringi e sposta"

Si ottiene una riduzione del tempo ciclo senza sacrificare l'affidabilità dell'alimentazione

Sostituendo il tradizionale flusso lineare con la collaborazione "store-while-you-work", i produttori possono comprimere il takt time e aumentare la capacità della linea con costi e rischi minimi.