금속 제조에서 하드웨어 삽입 자동화의 진화

그림 3. 왼쪽 캐비닛에 보관된 일체형, 퀵 체인지, 보울 피드 툴링은 하드웨어 방향과 개별화를 모두 처리합니다(하드웨어가 올바르게 정렬되고 간격이 지정되었는지 확인). 오른쪽 캐비닛에는 다양한 모루와 셔틀 플레이트가 보관되어 있습니다.

2021년 팬데믹이 회복되는 동안 Haeger의 북미 영업 및 서비스 관리자인 Ron Boggs는 제작업체로부터 계속해서 같은 종류의 전화를 받았습니다.

Boggs는 "그들은 우리에게 '잠금 장치가 없어'라고 계속 말했습니다."라고 말했습니다. “결과적으로는 인력 문제에서 비롯된 것이었습니다.” 팹샵이 재고용됨에 따라 하드웨어 삽입 프레스 앞에 경험이 없고 숙련도가 낮은 사람들을 배치하는 경우가 많습니다. 그들은 때때로 패스너를 놓쳤습니다. 다른 때에는 잘못된 패스너를 삽입했습니다. 고객 반품 및 재작업이 탑재되었습니다.

높은 수준에서 볼 때 하드웨어 삽입은 로봇공학에 적합한 애플리케이션처럼 보입니다. 결국, 팹샵은 블랭킹과 성형, 타워 완성, 부품 제거, 어쩌면 로봇 굽힘까지 완전한 자동화를 갖추고 있을 수도 있습니다. 이 모든 기술은 대부분 수동 하드웨어 삽입 부서에 제공됩니다. 이 모든 것을 고려할 때 하드웨어 삽입 프레스 앞에 로봇을 배치하는 것은 어떨까요?

지난 20년 동안 Boggs는 로봇화된 하드웨어 삽입 기능을 갖춘 수많은 제조 공장과 협력해 왔습니다. 가장 최근에 그와 Haeger의 수석 엔지니어인 Sander van de Bor를 포함한 그의 팀은 삽입 프로세스에 코봇을 더 쉽게 통합할 수 있도록 노력했습니다(그림 1 참조).

즉, Boggs와 van de Bor는 로봇 공학에만 집중하면 하드웨어 삽입과 관련된 더 큰 문제를 무시하는 경우가 있다는 점을 강조했습니다. 강력하고 자동화되었으며 유연한 하드웨어 삽입 작업에는 프로세스 일관성과 유연성을 비롯한 다양한 구성 요소가 필요합니다.

오래된 철은 단단하게 죽습니다. 많은 사람들이 기계식 스탬핑 프레스에 이 속담을 적용하지만 주로 단순성 때문에 수동으로 공급되는 하드웨어 삽입 프레스에도 적용됩니다. 작업자는 수동 삽입 프레스 앞에 서서 패스너와 부품을 하단 모루 도구에 놓습니다. 그는 페달을 밟는다. 상부 펀치 도구가 하강하여 작업물에 접촉하고 압력을 가하여 하드웨어를 삽입합니다. 물론 뭔가 잘못되기 전까지는 모든 것이 매우 간단합니다.

“작업자가 주의를 기울이지 않으면 공구가 내려가 공작물에 닿아 실제로 압력이 형성되지 않습니다.”라고 van de Bor는 말했습니다. 정확히 왜요? "오래된 장비에는 오류 피드백이 없으므로 운영자는 실제로 이를 알 수 없습니다." 운전자가 사이클 내내 페달에 발을 떼지 않았을 수도 있으며, 이로 인해 프레스의 안전 시스템이 작동될 수도 있었습니다. “상단 도구에는 6볼트가 있습니다. 하단 도구는 연삭되어 있으며 프레스는 압력을 가하기 전에 전도성을 감지해야 합니다.”

구형 삽입 프레스에는 하드웨어를 적절하게 삽입할 수 있는 압력 범위인 소위 "톤수 창"도 없습니다. 현대 프레스는 이러한 압력이 너무 낮거나 높을 때를 감지합니다. Boggs가 설명했듯이 구형 프레스에는 톤수 창이 없기 때문에 작업자는 때때로 밸브를 조정하여 압력을 조절하여 문제를 해결합니다. Boggs는 “어떤 사람들은 너무 높게 조정할 것이고 다른 사람들은 너무 낮게 조정할 것입니다.”라고 말했습니다. “수동 조정은 많은 가변성을 열어줍니다. 너무 낮으면 하드웨어를 올바르게 설치하지 않은 것입니다.” 결과: 패스너가 판금과 제대로 결합되지 않기 때문에 안전하지 않습니다. "압력이 너무 높으면 실제로 부품이나 패스너 자체가 변형될 수 있습니다."

van de Bor는 "오래된 기계에는 카운터도 없었습니다. 이로 인해 작업자가 패스너를 놓칠 수 있었습니다."라고 덧붙였습니다.

수동 하드웨어 삽입은 간단해 보이지만 프로세스에서 오류를 방지하기 어려울 수 있습니다. 더 나쁜 것은 하드웨어 작업이 블랭크가 절단 및 형성된 후 가치 사슬 후반부에 발생하는 경우가 많다는 것입니다. 하드웨어 문제는 분말 코팅 및 조립에 큰 혼란을 가져올 수 있습니다. 이는 성실하고 부지런한 작업자가 눈덩이처럼 불어 큰 골치 아픈 몇 가지 작은 오류를 범했기 때문인 경우가 많습니다.

그림 1. 코봇은 하드웨어를 프레스에 공급하는 4개의 그릇과 4개의 별도 셔틀 플레이트가 있는 하드웨어 삽입 프레스에 부품을 제공합니다. 이미지: 해거