Роботқа арналған станок: қандай сигналдар мен қосылымдарды сұрау керек

Неге мұны тапсырысқа дейін талқылау маңызды

Егер роботтандыру туралы станок мақұлданып қойғаннан кейін ойлансаңыз, бір ғана ұсақ кемшілік тез арада жаңа мәселелерге әкеледі. Әуелі бір сигнал жетіспейді. Сосын кабель енгізу орны ограждениені жауып тұрғаны анықталады. Ақырында монтажшылар захватқа, датчиктерге және периферияға қорек қайда берілетінін іздей бастайды.

Шкафты қайта жасау уақыт пен бюджетке әрдайым соққы береді. Инженерлер компоновканы өзгертуге, клеммалар қосуға, жаңа кіріс-шығыс модульдерін орнатуға және кабельдерді қайта тартуға мәжбүр болады. Осындай бір ғана түзету де іске қосуды бірнеше күнге шегеруі мүмкін. Қажетті бөлшектер тапсырыспен келсе, кідіріс одан да ұзаққа созылады.

Ограждение жағдайы көбіне тіпті қолайсыз. Оны станоктың төңірегіне емес, бүкіл ячейкаға қарап жобалайды. Кейін стойка кабель арнасын жауып тастайды, есік ыңғайсыз жаққа ашылады, ал разъемге тек жартылай бөлшектегеннен кейін ғана жетуге болады. Сызбада бұл әрдайым байқалмайды. Ал алаңда бұл — нағыз проблема.

Роботпен бірге жұмыс істейтін станокқа қасында бос орынның болуы аздық етеді. Роботқа дайындық сигналы, рұқсат, авария, есік күйі, цикл және қысқыш күйі керек. Қорек, қызмет көрсетуге қауіпсіз қолжетімділік және түсінікті қосылу нүктелері қажет, сонда интегратор бәрін жерде сынақ-есепсіз шешпейді.

Сондықтан тапсырыс бермей тұрып ең болмаса базалық нәрселерді тексерген дұрыс: шкаф ішінде клеммалар мен модульдерге қанша қор қалады, күштік және сигналдық кабельдер қандай енгізулер арқылы өтеді, қауіпсіз тізбектер мен разъемдер қайда орналасады және монтаждан кейін сервис оларға қалай жетеді.

Осындай тексеріс болмаса, іске қосу қажет болғаннан әлдеқайда ұзаққа созылады. Бір команда сызбаны күтеді, екіншісі датчикті жылжытады, үшіншісі ограждение бөлігін қайта жасап жатыр. Бәрі де істеп жатыр, бірақ жоба баяу жылжиды.

Жақсы мысал — кейін заготовкаларды жүктеу үшін робот қосылатын ЧПУ токарь станогы. Егер патрон сигналдары, есіктің ашылуы, циклдің аяқталуы және кабель орны алдын ала нақтыланбаса, интеграция созылып кетеді. Ал мұны тапсырысқа дейін ескерсеңіз, монтаж цехта артық металл кесусіз және тыныш өтеді.

Робот станокта не істейді

Роботқа "станокты жүктеу" деген жалпы тапсырма емес, нақты әрекеттер тізбегі керек. Егер оны алдын ала сипаттамасаңыз, кейін есікті, ограждениені, лотоктарды және сигнал алмасу логикасын қайта жасауға тура келеді.

Алдымен бөлшек жолын бекітіңіз. Робот заготовканы нақты бір нүктеден алады: лотоктан, кассетадан, конвейерден немесе жинақтағыштан. Содан кейін оны да нақты бір жерге қояды: патронға, призмаға, өлшеу позициясына немесе дайын бөлшекке арналған ыдысқа. Мұнда қарапайым жауаптар керек: қандай бөлшек алынады, қандай қалыпта, қай жағымен беріледі және өңдеуден кейін қайда қойылады.

ЧПУ токарь станогы үшін әдеттегі цикл былай көрінеді: робот кассетадан шикі заготовканы алады, есікті ашады немесе жүктеу аймағына кіру рұқсатын алады, бөлшекті патронға орнатады, қысқыштың бекігенін растауды күтеді, циклді іске қосады, өңдеуден кейін қайта кіру рұқсатын алады, бөлшекті алып, бөлек лотокқа қояды. Егер сізде басқа реттілік болса, оны жалпы сөздерсіз бір абзацпен жазып қойған дұрыс.

Есікті кім басқаратынын бөлек шешіңіз. Кейде есікті станоктың өзі ашады, ал робот тек кіруге рұқсат күтеді. Кейде есікті робот бөлек командамен қозғалтады. Жабу да солай. Егер бұл жер келісілмесе, ячейка ұсақ мәселенің кесірінен тұрып қалуы мүмкін.

Дәл сол ереже циклдің басталуына да қатысты. Не станок деталь орнатылғанын өзі түсініп, бастай береді, не робот "цикл старт" командасын береді. Екі нұсқа да дұрыс, бірақ оларды нақты логикасыз араластыруға болмайды.

Көбіне қосымша операциялар ұмытылады. Роботқа қысқышты немесе бөлшекті үрлеу, өңдеуден кейін жуу, бөлшекті өлшеуге беру, захватта бөлшек бар-жоғын тексеру немесе жинақтағыш арқылы жұмыс істеу қажет болуы мүмкін. Жанында бергіш, жинақтағыш немесе айналмалы үстел тұрса, оны да алдын ала сипаттау керек. Сонда робот бір станокты ғана ма, әлде оның айналасындағы шағын желіні толық қызмет ететінін бірден түсінуге болады. Станок жеткізушісі үшін бұл ұсақ нәрсе емес: есік, цикл, сигналдар және қосылуға арналған бос орындар соған байланысты.

Жеткізушіден қандай сигналдарды сұрау керек

Егер сіз роботқа арналған станокқа тапсырыс берсеңіз, "автоматтандыруға дайын" деген белгі жеткіліксіз. I/O кестесі керек: сигнал атаулары, олардың қызметі және жұмыс логикасы. Әйтпесе интегратор кейін шкафтан жетіспейтін нүктелерді іздейді, ал механиктер ограждение мен кабель енгізулерін қайта жасап шығады.

Қай сигналдарсыз ячейка іске қосылмайды

Алдымен станоктың өз күйін сұраңыз. Робот пен ячейка контроллері станок қашан жұмысқа дайын екенін, қашан бос емес екенін, цикл қашан аяқталғанын және қашан авария бар екенін түсінуі керек. Бұл — базалық жинақ. Онсыз робот не артық күтеді, не өңдеу әлі бітпей тұрып жұмыс істеп кетуге тырысады.

Содан кейін станок жағына берілетін командаларды нақтылаңыз. Әдетте цикл старт, стоп және аварияны сброс қажет болады. Кейде жеткізуші тек стартты ғана шығарады да, қалған әрекеттерді оператор панелінде қалдырады. Автоматты ячейка үшін бұл ыңғайсыз: кез келген ақаудан кейін оператор қолмен араласуға мәжбүр болады, ал автоматты режимнің мәні жоғалады.

Есік, патрон және бөлшекті қысу бойынша сигналдарды бөлек сұраңыз. Роботқа есік "ашық болуы керек" деген жалпы сөз аз. Оған нақты растау керек. Патронға да солай: ашық па, жабық па, және бөлшек дұрыс қысылғанын көрсететін жеке сигнал бар ма. Тәжірибеде бұл — жиі жіберілетін қате. "Патрон жабық" деген сигналның өзі бөлшек дұрыс бекітілді дегенді білдірмейді.

Тағы бір міндетті пункт — роботтың жұмыс аймағына кіру рұқсаты. Станок шпиндель тоқтағанын, осьтер қауіпсіз күйде тұрғанын, есік ашылғанын және роботтың кіре алатынын анық хабарлауы керек. Егер ондай сигнал жоқ болса, интегратор оны бірнеше шарттан құрастырады. Схема бірден күрделене түседі, ал қателерді іздеу ұзағыраққа созылады.

Авариялық тоқтату тізбегін де өткізіп алмаңыз. Станоктың ячейканың жалпы авария тізбегіне қалай кіретінін және қауіпсіз тоқтату үшін қандай сигнал керек екенін көрсететін схеманы сұраңыз. Әр тармақ үшін сигнал қашан белсенді болатынын бірден көрсетуді өтініңіз: 24 В деңгейінде ме, жабық контактта ма, әлде басқа логикамен бе. Қағазда бұл ұсақ нәрсе сияқты көрінеді, бірақ дәл осындай детальдар ячейка бір күнде іске қосыла ма, әлде апталарға созыла ма — соны шешіп жатады.

Қандай интерфейстер мен разъемдер қажет

Тек сигналдар тізімі мәселені шешпейді. Олардың физикалық түрде қалай берілетінін алдын ала түсіну керек: дискретті кірістер мен шығыстар арқылы ма, желі арқылы ма, әлде корпусындағы бөлек разъемдер арқылы ма. Әйтпесе интегратор кейін шкафты қайта жасауды бастайды да, монтаж созылып кетеді.

Алдымен базалық электр бөлігін нақтылаңыз. Қарапайым командалар үшін құрғақ контакттар немесе 24 В DC жиі жеткілікті. Бірақ жеткізуші бірден станок не қолданатынын айтуы керек: сигнал түрі, рұқсат етілген кернеу, қанша кіріс пен шығыс бос екені, оқшаулау бар-жоғы және бұл нүктелер қайда қолжетімді екені.

Статус пен командалар алмасу үшін желі арқылы әдетте Ethernet пен өнеркәсіптік протокол сұралады. Көбіне бұл Profinet, Modbus TCP немесе робот пен ячейканың ПЛК-сында бар басқа нұсқа болады. Мұнда болжаудың қажеті жоқ. Егер роботта бір желі, ал станокта басқа желі болса, қосымша шлюз, қосымша баптау және тағы бір ақау көзі пайда болады.

Жеке мәселе — нақты қай жерден қосылу керек. Кейбір станоктар тек шкаф ішіндегі клеммаларды береді. Бұл жұмыс істейтін нұсқа, бірақ ыңғайлылығы төменірек: кабельдерді ішке ұқыпты кіргізу керек, ал баптау кезінде қол жеткізу әрдайым жылдам болмайды. Корпуста сыртқа шығарылған разъем немесе дайын қосылу қорабы болса, әлдеқайда ыңғайлы. Роботтандырылған ячейка үшін бұл іске қосу кезінде-ақ уақыт үнемдейді.

Әдетте алдын ала бес нәрсені нақтылайды:

• есік, патрон және жүктеуге дайындық сигналы үшін кірістер мен шығыстар;
• роботтың немесе сыртқы датчиктің бөлшек захватын бақылауға арналған бөлек тізбектер;
• түсінікті алмасу протоколы бар желілік порт;
• контакттары белгіленген клеммалар немесе сыртқы разъем;
• робот немесе оснастка цилиндрлерді басқаратын болса, пневма шығулары.

Датчиктерде жалпы тұжырымдарды қалдырмаған дұрыс. Егер есік, патрон немесе захват жүйеге сигнал берсе, жеткізуші датчик түрін, қорек кернеуін және қосылу орнын көрсетуі керек. Сонда электрикке аралық реле модулі, бөлек қорек блогы немесе кірістер қоры керек пе — бірден түсінікті болады.

Егер станок пневматикамен жұмыс істесе, қысыммен ғана шектелмеңіз, физикалық ауа шығуын да сұраңыз. Жылдам фитингтер керек пе, электромагниттік клапандар қайда тұр, шкафты ашпай басқаруды сыртқа шығаруға бола ма. Бұл мәселе ЧПУ токарь станогында жиі шығады: электр бөлігі келісілген, бірақ үрлеу немесе қысқыш цилиндріне орын қалмаған.

Интерфейстер мен разъемдерді тапсырысқа дейін қаншалықты нақты сипаттасаңыз, ячейканы жинау соғұрлым тыныш өтеді. Жақсы қосылу сызбасы теорияны емес, монтаж бен іске қосудағы нақты сағаттарды үнемдейді.

Қосылу нүктелерін қайда қалдыру керек

Егер кабельдер мен шлангтарды ограждениені айналып өткізу керек болса, монтаж әдетте ұзағырақ әрі қымбатырақ шығады. Одан да жаманы — бір жаңа сигнал үшін станок орнатылғаннан кейін панельді шешу немесе шкафты бұрғылау қажет болуы мүмкін.

Сызбада робот станокқа қай жағынан жақындайтынын бірден белгілеу керек. ЧПУ токарь станогы үшін бұл дерлік бәріне әсер етеді: кабель енгізуді қайда жасау, жүктеу аймағындағы разъемды қайда шығару және пневмошлангтарды оператор өтетін жолмен жүргізбеу үшін қалай төсеу керегі соған байланысты.

Ең ыңғайлы нұсқа қарапайым: роботтан келген кабель электршкафқа қысқа жолмен, ограждениені айналып өтпей және артық бұрылыстарсыз кіреді. Егер робот станоктың сол жағында тұрса, енгізуді шкафтың сол жағында немесе кабель трассасына жақын төменгі бөлігінде қалдырған дұрыс. Сонда монтажшылар желілерді ячейканың жартысын кесіп өтпей жүргізеді.

Шкаф ішінде қосымша клеммалық аймақты қорымен бірге қарастырған пайдалы. Қазіргі сигнал санына ғана емес, кем дегенде болашаққа бірнеше бос арна қалдырған дұрыс. Басында тек цикл старт пен дайындық алмасуы керек болады. Кейін көбіне захват датчигі, есік бақылауы, үрлеу және тағы бірнеше сигнал қосылады.

Қауіпсіз сигналдарға бөлек орын керек. Оларды қарапайым дискретті тізбектермен араластырмаңыз. E-Stop тізбектері, есік блокировкалары және робот жұмысқа рұқсаты бөлек әрі түсінікті болса, іске қосу тыныш өтеді, ал қатені іздеу аз уақыт алады.

Деталь жүктеу аймағының жанында өнеркәсіптік разъем немесе қосылу қорабын қалдырған дұрыс. Бұл захватта датчиктер, үрлеу немесе заготовка бар-жоғын бақылау болса ыңғайлы. Қосылу нүктесіне дейінгі қысқа жол ұзын шлейфке қарағанда сенімдірек.

Тағы бір жиі ұмытылатын нәрсе бар. Осы нүктелердің бәріне панельдерді, шатырды және ограждение бөлігін бөлшектемей қол жеткізу керек. Егер электрик шкаф есігін ашып, клеммаларға жетіп, разъемді 10 минут ішінде тексере алса, орын дұрыс таңдалған. Роботқа арналған станок жобасы үшін бұл өте практикалық өлшем.

Талаптарды қадамдап қалай жинау керек

Ең жиі қате — сигнал санынан бастау. Алдымен жұмыс циклі түсінікті болуы керек. Егер робот заготовканы алып, есікті ашып, детальды жүктеп, қысқышты күтіп, циклді іске қосса, осының әр қадамы кейін нақты кіріске, шығысқа және қосылу орнына айналады.

Әдетте 2-3 беттен тұратын қысқа құжат жеткілікті. Роботқа арналған станок үшін бұл жеткілікті: станок жеткізушісі, робот интеграторы және электрик бір тілде сөйлейді, әрі монтаж кезінде дау-дамай болмайды.

Әуелі циклді әрекеттер бойынша сипаттаңыз. Есікті кім ашады, қысқышты кім растайды, стартты кім береді, дайын бөлшекті кім алады. Егер қадамды бір қарапайым сөйлеммен сипаттау қиын болса, кейін дәл сол жерде шатасу туындайды.

Содан кейін I/O кестесін жасаңыз. Әр сигнал үшін атауын, кім береді, кім қабылдайды және циклдің қай сәтінде керек болатынын жазыңыз. Мысалы: "есік ашық", "патрон қысылған", "станок автоматта", "цикл аяқталды", "авария", "роботқа кіруге рұқсат".

Әр жол үшін электр бөлігін де бірден көрсетіңіз. Мағынасы ғана емес, түрі де керек: дискретті кіріс не шығыс, қауіпсіз сигнал, аналогтық арна немесе желі. Сол жерде кернеуді, мысалы 24 В DC, және қосылу тәсілін жазыңыз: клеммалар, разъем, қашықтағы I/O модулі немесе өнеркәсіптік шина.

Одан кейін шкаф пен ограждениенің қарапайым эскизін алыңыз. Онда физикалық қосылу нүктелері белгіленсін: роботтан келетін кабель енгізуі, алмасу клеммалары, ограждение арқылы өту орны, есік датчиктері аймағы және сервиске қолжетімді жер. Осындай бір ғана сурет көбіне көп сағатты үнемдейді.

Қауіпсіздікті бөлек келісіңіз. Ячейка қалай іске қосылады, циклге рұқсатты кім береді, ограждение құлыптарымен, жарық бағанасымен, авариялық стоппен және "станок дайын" сигналымен алмасу керек пе — бұларды алдын ала жазып қойыңыз. Егер авариядан кейін немесе есік ашылғаннан кейін іске қосу ережелеріңіз болса, оны да бірден көрсетіңіз.

Жөнелтуге дейін тек қолжетімді интерфейстер тізімін емес, дайындықтың нақты көлемін де сұраған дұрыс: сигналдарды шкафқа шығару, клеммаларды таңбалау, I/O қоры, сызбадағы қосылу нүктелері және разъемдер нақты қайда тұратынын растау. Жеткізілімге дейін шкаф пен қосылу аймағының фотосын бөлек сұрау пайдалы. Осындай бір қадам алаңда бірнеше күнді үнемдей алады.

Егер ЧПУ токарь станогын таңдап жатсаңыз, EAST CNC-де станок интерфейстерін, іске қосу баптауларын және сервистік қызмет көрсетуді алдын ала талқылауға болады. Бұл әсіресе ячейка кезең-кезеңімен жиналғанда және жеткізілімнен кейін шкаф пен ограждениені қайта жасауға оралғыңыз келмегенде пайдалы.

Деректер пакетін жібергеннен кейін тек коммерциялық ұсынысты күтпеңіз. Жауапты келісілген сигнал кестесі, қосылу сызбасы және зауытта жөнелтуге дейін қандай жұмыстар жасалатынының тізімі түрінде сұраңыз. Сонда жобаның басында даулы жерлер әлдеқайда аз болады.