Preskoči na sadržaj
FORTRONIQ

MODUL 5 · PROJEKTNI ZADATAK: PALETIZACIJA S CNC STROJA

Nastavna jedinica 5.1

Definiranje radnog zadatka

Projekt se ne počinje u simulacijskom paketu nego na papiru. Dok nije zapisano što se paletizira, kojim redoslijedom, u koliko slojeva i unutar kojeg vremena, svaka je kasnija odluka pogađanje. Ova jedinica postavlja brojeve koji se kroz cijeli modul više neće mijenjati.

Moći ću:
  • popisati ulazne podatke potrebne za definiranje zadatka paletizacije
  • izračunati broj pozicija po paleti iz zadanog rasporeda i broja slojeva
  • povezati takt CNC stroja sa zahtijevanim vremenom ciklusa robota
  • navesti ograničenja ćelije koja utječu na izbor rješenja
  • postaviti mjerljiva mjerila uspjeha projekta
  • razlikovati podatak od pretpostavke i zapisati popis pretpostavki

Ulazni podaci zadatka

Radni zadatak počinje popisom onoga što je poznato. Podaci se prikupljaju iz tehničke dokumentacije stroja, iz crteža obratka, iz podataka o paleti i iz tehničkog lista robota. Svaki podatak koji se ne može potkrijepiti dokumentom prelazi u popis pretpostavki, a ne u popis podataka. Ta je razlika ključna: pretpostavka se kasnije provjerava, podatak se koristi.

Tablica 5.1.1 — ulazni podaci projektnog zadatka
VeličinaVrijednostIzvor podatka
Obradakprsten, vanjski promjer 80 mm, provrt 25 mm, visina 25 mmcrtež obratka
Masa obratka0,9 kgcrtež obratka i gustoća materijala
Takt CNC stroja52 s po komadutehnološki list operacije
Robotšestoosni, nosivost 10 kg, doseg 1400 mmtehnički list proizvođača
Prihvatnicadvoprsta paralelna, masa 3,2 kgtehnički list prihvatnice
Paleta800 × 600 mm, visina podloge 144 mmnorma palete i izmjera
Raspored po sloju5 × 4 pozicijeodluka projektanta
Broj slojeva3odluka projektanta
Međuslojni karton800 × 600 mm, debljina 3 mmspecifikacija ambalaže

Iz rasporeda 5 × 4 slijedi 20 pozicija po sloju, a uz tri sloja ukupno 60 pozicija po paleti. Iz dimenzija palete i broja pozicija slijedi i korak mreže: 160 mm u smjeru duljine palete i 150 mm u smjeru širine. Prsten promjera 80 mm ostavlja tako 80 mm odnosno 70 mm slobodnog razmaka između rubova susjednih komada, što je dovoljno i za ulazak prstiju prihvatnice i za odstupanje odlaganja.

Zahtijevano vrijeme ciklusa

Robot mora biti brži od stroja, inače obradak čeka u steznoj glavi i proizvodnost pada. Takt stroja iznosi 52 s, pa je to gornja granica koju ciklus robota ne smije dosegnuti. Granica se nikada ne postavlja na samu vrijednost takta: uvijek se ostavlja rezerva za usporenje zbog istrošenosti, za produljeno čekanje vrata stroja i za povremene dodatne radnje poput odlaganja kartona.

U ovom projektu zahtjev glasi: vrijeme ciklusa robota najviše 45 s, čime ostaje rezerva od 7 s prema taktu stroja. Unutar tog vremena robot mora zatražiti otvaranje vrata, ući u stroj, prihvatiti obradak, izaći, prijeći do palete, odložiti obradak na izračunatu poziciju i vratiti se u položaj spreman za sljedeće preuzimanje. Svakih dvadeset komada dodatno se odlaže karton, pa taj ciklus traje dulje i računa se posebno.

Zapamtite

Takt stroja 52 s. Zahtijevano vrijeme ciklusa robota najviše 45 s. Ukupno 60 pozicija po paleti: 20 po sloju, tri sloja.

Pozicije na paleti i vrijeme punjenjaRačunski prikaz

Iz rasporeda pozicija, broja slojeva i takta stroja slijedi koliko komada stane na paletu i koliko dugo se paleta puni. Pomaknite klizače i pratite koliko često bi operater mijenjao paletu.

Pozicija po sloju—
Ukupno pozicija—
Vrijeme punjenja palete—min
Paleta po smjeni od 8 h—

Ograničenja ćelije

Ograničenja su ono što rješenje ne smije prekršiti, bez obzira na to koliko bi bez njih bilo elegantnije. Popisuju se prije nego što se nacrta prvi razmještaj, jer većina njih izravno određuje gdje robot može stajati i kuda smije prolaziti.

Tablica 5.1.2 — ograničenja radne ćelije
OgraničenjeVrijednostPosljedica za rješenje
Površina ćelije4200 × 3600 mmograničava razmak stroja i palete
Slobodna visina2800 mm do nosača rasvjeteograničava visinu prijelazne putanje
Otvor vrata strojaširina 700 mmodređuje smjer ulaska i najveću širinu prihvatnice
Postolje robotavisina 400 mmpodiže ishodište baznog sustava
Pristup operaterasa strane palete, širina 900 mmpaleta mora biti uz vrata ograde
Iskoristivi dosegnajviše 90 % nazivnog doseganajdalja točka unutar 1260 mm

Posljednje ograničenje zaslužuje objašnjenje. Robot u blizini krajnjeg dosega radi s gotovo ispruženom rukom, brzine pojedinih zglobova naglo rastu i gibanje postaje nemirno. Zato se u praksi iskorištava najviše devedeset posto nazivnog dosega, što ovdje znači 1260 mm. Najdalja pozicija na paleti mora ostati unutar te granice.

vrata ogradeCNCtokarilicaotvor 700kartonpaleta1245 mmĆelija4200 × 3600 mmnazivnidoseg 1400 mmiskoristiv1260 mm (90 %)
Slika 5.1 — Tlocrt ćelije s nazivnim i iskoristivim dosegom: najdalja pozicija na paleti mora ostati unutar iskoristivih 1260 mm.

Mjerila uspjeha

Zadatak bez mjerila ne može se ocijeniti. Mjerilo mora biti brojka koju netko drugi može izmjeriti i dobiti isti rezultat. Izjava da ćelija radi pouzdano nije mjerilo; izjava da od sto uzastopnih ciklusa nijedan ne završi zaustavljanjem zbog pogreške jest.

Tablica 5.1.3 — mjerila uspjeha projekta
MjeriloZahtjevKako se provjerava
Vrijeme ciklusanajviše 45 smjerenje u simulaciji i na stroju, prosjek 20 ciklusa
Dosegsve točke unutar 1260 mmprovjera u simulaciji za svih 60 pozicija
Sudarinijedanprovjera sudara po slojevima u simulaciji
Točnost odlaganjaodstupanje najviše 3 mmmjerenje položaja komada u prvom i trećem sloju
Ispravnost sloga60 komada, tri kartonavizualna provjera pune palete
Neprekidan rad100 ciklusa bez zaustavljanjaprobni rad uz zapis zastoja

Mjerila se pišu prije rješenja, a ne nakon njega. Ako se pišu poslije, nesvjesno se prilagode onome što je ispalo, pa gube smisao. Pisana unaprijed, mjerila su i alat za odlučivanje: kada se u kasnijoj fazi pojavi dvojba između dva rješenja, bira se ono koje bolje zadovoljava mjerila.

Pretpostavke i otvorena pitanja

Nijedan se projekt ne pokreće s potpunim podacima. Ono što nedostaje zapisuje se kao pretpostavka, s naznakom tko je i kada mora potvrditi. Pretpostavka koja se ne zapiše vraća se kasnije kao iznenađenje, obično u trenutku kada je izmjena najskuplja.

  • Obradak izlazi iz stroja uvijek u istom položaju, u steznoj glavi, s osi provrta vodoravno.
  • Vrata stroja otvaraju se na zahtjev robota i potvrđuju signalom u najviše 4 s.
  • Paletu i spremnik kartona operater postavlja ručno, u napravu s graničnicima.
  • Obradak je suh i bez zaostale emulzije koja bi smanjila trenje u prihvatnici.
  • Temperatura obratka pri izuzimanju ne prelazi 60 °C.
  • Puna paleta odvozi se viličarem, a ćelija tada miruje.

Pažnja

Pretpostavka o položaju obratka u steznoj glavi najosjetljivija je u cijelom popisu. Ako se obradak u glavi zakrene ili isklizne, robot će prihvatiti pogrešno postavljen komad i odložiti ga van pozicije. Zato se uz tu pretpostavku odmah predviđa senzor prisutnosti obratka u prihvatnici.

Kada su podaci, ograničenja, mjerila i pretpostavke zapisani, radni je zadatak definiran. Tek se tada prelazi na dokumentaciju, koja tim zapisima daje oblik prikladan za rad i za kasnije održavanje.

Ključni pojmovi

PojamZnačenje
Ulazni podatakVeličina preuzeta iz dokumenta ili mjerenja, koja se u projektu koristi bez dodatne provjere.
PretpostavkaVeličina uzeta kao točna bez potvrde; zapisuje se posebno i provjerava prije puštanja u rad.
Takt strojaVrijeme između dva gotova obratka na CNC stroju; ovdje 52 s.
Korak mrežeRazmak između središta susjednih pozicija na paleti; ovdje 160 mm i 150 mm.
Iskoristivi dosegDio nazivnog dosega u kojem robot radi mirno; uobičajeno do 90 % nazivne vrijednosti.
Mjerilo uspjehaBrojčano izražen zahtjev koji se može izmjeriti i ponovno provjeriti.

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.

Pitanje 1 od 3

Koliko pozicija prima paleta u ovom projektnom zadatku?

Raspored 5 × 4 daje 20 pozicija po sloju, a tri sloja ukupno 60 pozicija.

Pitanje 2 od 3

Zašto se zahtijevano vrijeme ciklusa robota postavlja na 45 s, a ne na 52 s?

Rezerva od 7 s pokriva usporenja, čekanje vrata i povremeno odlaganje kartona.

Pitanje 3 od 3

Podatak koji nije potkrijepljen dokumentom u radnom se zadatku upisuje:

Pretpostavke se vode odvojeno kako bi se prije puštanja u rad mogle provjeriti.

Odgovoreno 0 od 3.