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Ottimizzazione del tempo del ciclo di alimentazione dei sistemi di alimentazione a vite

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Sistemi di alimentazione a vite

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Nelle linee di assemblaggio automatizzate a vite, il tempo del singolo ciclo dall'alimentazione della vite all'azionamento determina direttamente il takt di produzione complessivo. Soprattutto negli scenari ad alta capacità, anche un risparmio di tempo di millisecondi può portare a significativi guadagni di efficienza. Questo articolo propone soluzioni di ottimizzazione basate sull'immagazzinamento dei chiodi e sul funzionamento coordinato tra i meccanismi per diverse condizioni di lavoro (alimentazione a lunga distanza, alimentazione della vite con un piccolo rapporto lunghezza/diametro), ottenendo un'efficace riduzione del tempo di ciclo e migliorando così l'efficienza della linea di assemblaggio automatizzata.

In primo luogo, è necessario comprendere l'intero processo di alimentazione della vite del sistema di alimentazione della vite. I sistemi di alimentazione a vite convenzionali adottano una modalità di alimentazione lineare "alimentatore a vite - tubo di trasporto - modulo di serraggio". Un singolo ciclo deve passare attraverso cinque fasi: "l'alimentatore a vite fornisce la vite → il tubo di trasporto trasporta → l'esecuzione del serraggio → il modulo si azzera → si sposta alla posizione del foro successivo". Se la vite successiva inizia a essere trasportata dall'alimentatore della vite alla testa della pistola solo dopo che il modulo ha completato l'avvitatura, si è resettato e si è spostato nella posizione del foro successivo, ci saranno evidenti tempi di attesa, soprattutto negli scenari di trasporto a lunga distanza in cui la perdita di tempo è più evidente. Pertanto, l'eliminazione della limitazione temporale dell'alimentazione lineare è la via maestra per ridurre il tempo del ciclo singolo.
1. Scenario di alimentazione a lunga distanza: Aggiunta e temporizzazione del modulo di stoccaggio delle unghie

Per quanto riguarda il punto dolente del coordinamento a lunga distanza, aggiungendo un modulo di stoccaggio dei chiodi vicino al modulo di avvitatura, si costruisce un'architettura di alimentazione a due fasi "alimentatore di viti - modulo di stoccaggio - modulo di avvitatura" per abbreviare la corsa di alimentazione delle viti e, durante il processo di ripristino e spostamento del modulo, la vite successiva viene soffiata in anticipo alla testa della pistola per risparmiare tempo. La logica di funzionamento specifica è la seguente:

Il modulo aziona l'utensile per completare il serraggio della vite in corso

Durante il serraggio, l'alimentatore della vite soffia la vite successiva al modulo di stoccaggio

Il modulo si resetta e passa alla posizione del foro successivo

Durante l'azzeramento e il movimento, il modulo di stoccaggio soffia la vite successiva alla testa della pistola attraverso il tubo di soffiaggio (per i tipi di soffiaggio-aspirazione, il tubo di aspirazione può anche scendere in anticipo per aspirare la vite)

Quando il modulo raggiunge la posizione di destinazione, la testa della pistola trattiene già la vite prealimentata e inizia direttamente l'azione di serraggio
Grazie alla doppia strategia del modulo di stoccaggio "accorciamento della corsa di alimentazione della vite" e "ottimizzazione parallela della tempistica", è possibile risolvere efficacemente il collo di bottiglia dell'efficienza del coordinamento a lunga distanza tra il modulo di alimentazione della vite e il modulo di serraggio, fornendo una soluzione di ottimizzazione a basso costo e ad alta compatibilità per le linee di assemblaggio automatizzate.

2. Scenario della vite con piccolo rapporto lunghezza/diametro: Applicazione del modulo di avvitatura a braccio oscillante con stoccaggio dei chiodi

Per le viti con un rapporto lunghezza/diametro <1,6, le teste di pistola convenzionali sono soggette al ribaltamento del chiodo nella giunzione a tre vie, causando un errore di alimentazione. Il modulo di avvitatura a braccio oscillante risolve i problemi di stabilità ed efficienza grazie allo speciale design strutturale di un canale di alimentazione oscillante, che consente di ottenere "avvitatura parallela e pre-stoccaggio". La logica di funzionamento specifica è la seguente:

Il modulo aziona l'utensile per completare il serraggio della vite in corso

Durante l'avvitatura, l'alimentatore della vite soffia la vite successiva al braccio oscillante, completando il pre-stoccaggio della vite successiva

Il modulo si resetta e la vite cade direttamente nella testa della pistola, ottenendo una connessione perfetta tra "avvitatura - deposito dei chiodi"

Il modulo si sposta nella posizione del foro successivo ed esegue direttamente l'avvitamento
Il design del braccio oscillante integra la funzione di stoccaggio dei chiodi all'interno della testa della pistola, eliminando la necessità di un modulo di stoccaggio esterno, rendendo la struttura complessiva più compatta e il costo inferiore. Per questo motivo, molte linee di produzione applicano questa struttura anche alla chiusura a vite convenzionale, per ottenere elevati requisiti di takt a costi contenuti.

Per quanto riguarda il collo di bottiglia dell'efficienza dei sistemi di alimentazione a vite, le due soluzioni di ottimizzazione proposte in questo articolo adottano entrambe la "rottura della limitazione temporale dell'alimentazione lineare" come logica di base, ottenendo un duplice miglioramento nella compressione del tempo di ciclo e nella stabilità dell'assemblaggio, senza richiedere la ricostruzione su larga scala delle linee di produzione esistenti. Per ottenere i miglioramenti sono necessari solo l'ottimizzazione della temporizzazione del PLC e l'installazione di componenti modulari, offrendo alle aziende manifatturiere un percorso di trasformazione "a basso costo e alta efficienza".