چکیده:ظهور Industry 4.0 و مونتاژ خودکار الزامات اتصال دهنده ها را تغییر می دهد. این مقاله رابط مهم بین بستهای مکانیکی و روباتیک را بررسی میکند، با تمرکز بر طراحی برای اتوماسیون،{2}}ضد خطا، سنسور-بستههای هوشمند یکپارچه، و کنترل کیفیت مبتنی بر داده{4}. برای تولیدکنندگانی که فرآیندهای اتصال را در خطوط تولید هوشمند ادغام میکنند{6}}تحلیلی آیندهنگر ارائه میکند.
امر خودکار: سرعت، دقت و داده
انقلاب صنعتی چهارم، که با سیستمهای فیزیکی{0} سایبری و تولید هوشمند مشخص میشود، خواستههای جدید و سختگیرانهای را بر روی بستهای فروتن قرار میدهد. در یک مونتاژ دستی، کارگر می تواند تغییرات ابعادی جزئی را جبران کند، رزوه-متقابل را احساس کند و "قضاوت" را اعمال کند. یک ربات یا ابزار رانندگی خودکار چنین شهودی ندارد. نیاز به یکپارچگی مطلق دارد و{4}}در راهنمایی طراحی شده است. هزینه یک خطای اتصال در یک خط خودکار-یک اتصال از دست رفته، یک پیچ و مهره متقاطع-که باعث گیر کردن میشود، یا یک اتصال بحرانی کمتر-گشتاور-میتواند کل سلول تولید را متوقف کند و هزینههای هنگفتی را متحمل شود. بنابراین، اتصال دهنده های اتوماسیون باید نه فقط برای عملکرد نهایی خود، بلکه برای کار مهندسی شوندفرآیند نصب خود. این امر مستلزم مشارکت بین سازنده بست و مهندس اتوماسیون از مراحل اولیه طراحی است.
طراحی برای جابجایی رباتیک و خودکار
سفر خیلی قبل از اینکه بست به مفصل برسد آغاز می شود. باید برای جابجایی قابل اعتماد توسط کاسههای ارتعاشی، واحدهای انتخاب-و-و فیدرهای خودکار طراحی شود.
سازگاری هندسی:گیره های رباتیک به ابعاد سر، قطر شانه و عدم وجود فرز بسیار ثابت نیاز دارند. تلرانس های سخت تر از نمرات تجاری استاندارد اغلب لازم است.
پرداخت سطحی و روانکاری:یک سطح کنترل شده و ثابت (به عنوان مثال، یک پوشش روغنی سبک یا پوشش فسفات) تغذیه مطمئن را تضمین می کند و از چسبیدن یا گیر کردن قطعات در فیدرها جلوگیری می کند. این همچنین یک ضریب اصطکاک پایدار برای تبدیل دقیق گشتاور-به{4}}کشش فراهم میکند.
ویژگی های جهت گیری:قطعات نامتقارن مشکل دارند. طرح هایی که به طور طبیعی توسط تجهیزات تغذیه استاندارد (مانند سر شش گوش) جهت گیری می شوند ترجیح داده می شوند. برای قطعات خاص، ویژگی هایی مانند تخت یا علامت گذاری می توانند به سیستم های بینایی رباتیک کمک کنند.
علم خطا-اصلاح (پوکا-یوک) در بستن
یک اصل اصلی مونتاژ خودکار، طراحی احتمال خطا است.
طراحی نخ:سرب-در پخها باید دقیق و سخاوتمندانه باشد تا پیچ را بدون انحراف به داخل مهره یا سوراخ ضربهخورده هدایت کند. رزوه های رباتیک اغلب تحمل ریزتری دارند.
بهینه سازی سیستم درایو:در حالی که سوکتهای شش گوش رایج هستند، سیستمهای درایو تخصصی مانند Torx® یا Polydrive® درگیری بالاتر، بادامک{0}}کاهش (لغزش) و توانایی انتقال گشتاور بالاتر را با اطمینان بیشتر به بست، ارائه میدهند و از ابزار و سر بست محافظت میکنند.
ویژگیهای آماده{0}سنسور:برخی از بست ها با فرورفتگی های کوچک یا ویژگی های دیگری طراحی شده اند که به سیستم های بینایی ماشین اجازه می دهد تا حضور را تأیید کنند و در برخی موارد، صندلی مناسب را قبل از درگیر شدن ابزار تأیید کنند.
اتصال دهندههای هوشمند و اتصال{0}}داده محور
بیان نهایی اتصال Industry 4.0 ادغام حسگر مستقیماً در بست است که باعث ایجاد یک"مفصل هوشمند."
واشرهای نشان دهنده کشش مستقیم (DTI):این واشرها دارای برآمدگی هایی هستند که با سفت شدن پیچ به طور قابل پیش بینی صاف می شوند. یک گیج ساده go/no- یا یک دوربین بینایی ماشین میتواند تأیید کند که بار گیره صحیح به دست آمده است و ۱۰۰٪ در راستیآزمایی فرآیند- فراهم میکند.
سنسور{0}}بستههای تعبیهشده:فناوریهای نوظهور، حسگرهای میکرو{0} (به عنوان مثال، گیجهای فشار، تراشههای RFID، عناصر پیزوالکتریک) را در بست یا واشر تعبیه میکنند. اینها می توانند:
به طور مستمر بارگذاری اولیه را در زمان واقعی-در طول سرویس نظارت کنید، و امکان تعمیر و نگهداری پیش بینی را فراهم می کند.
اطلاعات مربوط به ارتعاش، دما یا وضعیت خوردگی را منتقل کنید.
یک اثر انگشت دیجیتال منحصر به فرد با اطلاعات نصب (گشتاور، زاویه، تاریخ، اپراتور) ذخیره کنید.
فرآیند-نظارت یکپارچه:ابزار بستن خود به یک گره داده تبدیل می شود. مدرنسروو{0}}ابزارهای پالس الکتریکییانوترانرهای مبدل شدهپارامترهای کلیدی را برای هر اتصال دهنده ثبت و ثبت کنید: گشتاور نهایی، زاویه، نقطه تسلیم و انرژی ورودی. این یک ردیابی دیجیتال کامل برای هر مفصل حیاتی ایجاد می کند و کنترل فرآیند آماری (SPC) و تشخیص فوری رانش فرآیند را امکان پذیر می کند.
نقش سازنده بست در رشته دیجیتال
برای خدمت به کارخانه هوشمند، تولیدکنندگانی مانند Hangzhou Balianfang باید تکامل یابند. آنها به ارائه دهندگان تبدیل می شوندراه حل های مهندسی شده بست، نه فقط کالاهای فله. این شامل:
مترولوژی پیشرفته:استفاده از اسکن نوری سه بعدی و بازرسی بینایی خودکار برای تضمین سازگاری ابعاد میکروسکوپی مورد نیاز برای تغذیه.
شرکت-مهندسی:کار مستقیم با تیم های اتوماسیون مشتری برای طراحی اتصال دهنده های سفارشی بهینه شده برای سلول رباتیک خاص آنها.
تامین داده ها:تامین بستها با بستههای دادهای{0} دوقلو دیجیتالی مرتبط، حاوی گواهیهای مواد، شمارههای لات و پارامترهای رانندگی بهینه که میتوانند مستقیماً در سیستم کنترل خط مونتاژ بارگذاری شوند.
کیتینگ و ترتیب بندی:ارائه بستها از قبل مرتبشده، در مقادیر دقیق، و با جهتگیری صحیح روی قرقرهها، نوارها یا مجلات سفارشی که مستقیماً به ابزار خودکار وصل میشوند.
نتیجهگیری: اتصال دهندهها به عنوان توانمندکننده استقلال
در کارخانه هوشمند، بست از یک جزء غیرفعال به یک نقطه داده فعال و یک فعال کننده حیاتی اتوماسیون بدون درز تبدیل می شود. مشخصات آن در حال حاضر نه تنها شامل استحکام استاتیک و مقاومت در برابر خوردگی، بلکهقابلیت تغذیه، قابلیت رانندگی، تایید پذیری و قابلیت ردیابی. با پذیرفتن اصول طراحی برای اتوماسیون (DFA) و مشارکت با تولیدکنندگان آیندهنگر-که قادر به تولید دقیق و یکپارچهسازی دادهها هستند، صنایع میتوانند سطوح جدیدی از سرعت مونتاژ، تضمین کیفیت و هوش عملیاتی را باز کنند و به قول صنعت 4.0 کاملاً عمل کنند.