Părțile care se alimentează în minifabrică pot fi de două tipuri majore, aleatorii în vrac și organizate:

Alimentatoare aleatorii în vrac, cum ar fi alimentatoare cu bol

arhitectură

Piesele ieftine turnate din plastic și altele asemenea pot fi alimentate economic cu alimentatoare de piese aleatorii în vrac. Următoarele operații trebuie efectuate: (1) un amestec de piese (toate de același tip) trebuie depozitate într-un fel de coș; (2) părțile individuale trebuie cumva extrase din coș sau singulate; (3) partea extrasă trebuie pusă într-o anumită orientare standard; și (4) piesa trebuie prezentată manipulatorului în poziția și orientarea de care are nevoie. Efectiv, cele șase grade de libertate ale fiecărei părți devin în cele din urmă complet constrânse în procesul de hrănire aleatorie în vrac.

Principala dificultate a alimentatoarelor aleatorii în vrac este că acestea sunt dificil de proiectat și tind să fie părți specifice. Într-o minifabrică, ar fi foarte de dorit să existe alimentatoare de piese aleatorii în vrac care ar putea fi reconfigurate rapid și ar fi, de asemenea, de dimensiuni mici. Acest obiectiv nu a fost încă atins și este un subiect important al programului nostru de cercetare.

Alimentatoare pentru piese preorientate în tuburi, benzi sau tăvi

Spre deosebire de alimentatoarele aleatorii în vrac, pentru piesele delicate și de precizie este adesea mai bine să păstrăm locația și orientarea, adică să constrângeți libertatea piesei la punctul de fabricație. Aceasta înseamnă, totuși, că fiecare piesă trebuie depozitată într-un fel de suport, cum ar fi un tub, bandă sau tavă. În minifabrică dezvoltăm un alimentator de piese de precizie de tip tavă, discutat mai jos.

Alte considerații în mediul minifactorie

Pentru piesele care se alimentează în minifabrică, trebuie luate în considerare alte câteva considerații. Acestea includ controlul alimentatorului, înregistrarea pieselor de prindere și respingerea pieselor. În general, nu va fi necesar ca alimentatoarele aleatorii în vrac să fie agenți independenți. Aceștia pot funcționa ca sclavi ai manipulatorilor asociați, comunicând printr-un port I/O auxiliar. De asemenea, alimentatoarele trebuie să prezinte piesele într-o locație și orientare extrem de precise, dacă vor fi preluate de un manipulator care nu are un dispozitiv de prindere de tip centrare sau capacități de vedere. Acest lucru se poate face prin încorporarea unui mecanism simplu în porțiunea de prezentare a alimentatorului aleator în vrac. În cele din urmă, dacă unui manipulator nu îi place o piesă sau nu este capabil să plaseze piesa în subansamblul produsului, acesta trebuie respins. Acest lucru poate fi facilitat prin încorporarea unei mici tăvi de respingere în spațiul de lucru al manipulatorului.

O galerie de alimentatoare de piese

Amprentă în vrac cu amprentă mică

Este întotdeauna de dorit să se minimizeze amprenta agenților minifactori. În acest aranjament de alimentare aleatorie a pieselor în vrac, mecanismul de alimentare a pieselor este situat deasupra manipulatorului său asociat și piesele individuale sunt transportate la efectorul final al manipulatorului prin intermediul unui mecanism asemănător cu centura. Alimentatorul de piese este sclavul agentului manipulator.

Separați aleatoriu în bloc

În acest aranjament în vrac de alimentare al pieselor, un mecanism separat de alimentare este atașat la puntea opusă manipulatorului. Părțile sunt prezentate printr-o caracteristică de tip rampă sau jgheab. Alimentatorul de piese este sclavul agentului manipulator.

Aleatoriu direct în vrac

Pentru unele clase de forme ale pieselor, de exemplu, cele cu simetrie cilindrică, agenții de manipulare/alimentator care introduc piese direct în dispozitivul de prindere a manipulatorului printr-un arbore de manipulator gol pot prezenta soluții eficiente.

Rampa indexată

Părțile care vin în mod natural ambalate în tuburi pot fi alimentate cu acest aranjament. Un banc de tuburi sau rampe poate fi indexat sau treptat lateral (în interiorul sau în afara ecranului) printr-un mecanism simplu prin care fiecare pas oferă un nou set de piese. Alimentatorul de piese este sclavul agentului manipulator.

Multe părți sunt alimentate în mod eficient sub formă de tambur, în care sunt posibile o serie de variații diferite. Aici, piesele sunt alese dintr-o bandă care este indexată de la o bobină de alimentare la o bobină de preluare. Alimentatorul de piese este sclavul agentului manipulator.

Precizie

Multe piese de „precizie” sau de mare valoare pot fi ambalate în tablouri în tăvi. Aici, un curier auxiliar cu un mecanism de ascensor preia tăvi de piese de pe coloane verticale sau reviste și le livrează ca o placă de antecedente unui manipulator din apropiere. Tăvile uzate sunt împinse înapoi într-o altă coloană. Alimentatoarele de piese de precizie sunt agenți separați și diferiți care trebuie să se coordoneze cu alți agenți, cum ar fi manipulatori, pentru a-și desfășura operațiunile. Mai multe detalii sunt prezentate mai jos.

Proiectare feeder de piese de precizie

În acest design, coloanele (revistele) sunt umplute cu tăvi. Fiecare tavă conține o căptușeală care are cuiburi preformate menite să țină părțile în poziții pe o grilă în orientările lor corecte. Înălțimea tăvilor și numărul de cuiburi sunt oarecum arbitrare. De exemplu, o tavă poate avea unul sau două cuiburi mari pentru a ține părți mari sau poate produsul finit. Trebuie să existe cel puțin trei coloane pentru a permite unui operator suficient timp pentru a elimina coloanele uzate umplute și a le înlocui cu coloane noi de aprovizionare.

Faceți clic pe graficul de mai sus pentru a vizualiza un Animație flash de acest tip alimentator. Pentru a examina îndeaproape mecanismele, faceți clic dreapta pe fereastră (Option-Click pentru Macintosh) și selectați „Zoom In”. Pentru a readuce animația la dimensiunea inițială, selectați „Afișare totală” din același meniu. Animația se bucură după un timp, astfel încât veți avea multe șanse să vizualizați totul.

Unele dintre cercetările noastre în curs

Alimentator vibrator cu anularea impulsului

Alimentatoarele cu vase vibratoare cu porți reconfigurabile au mult de făcut în ceea ce privește alimentarea pieselor în vrac. Cu toate acestea, o problemă semnificativă este poluarea vibrațională pe care o creează, care poate degrada grav precizia manipulatorilor din apropiere. Arătat mai sus este încercarea noastră de a reduce astfel de vibrații la niveluri acceptabile. Aici, o unitate electromagnetică oscilează masa primară sub formă de disc superior, în timp ce oscilează și masa de reacție inferioară cu 180 de grade defazată. Părțile de pe platforma superioară (masa primară) mărșăluiesc în cercuri în direcția arătată de săgeata albastră unde pot fi canalizate într-un singur fișier. Vibrația măsurată a structurii de sprijin este atenuată de aproximativ un factor de 50.

Alimentator vibrator mobil

După ce manipulatorul aerian ridică piesa de pe palet, camera efectoare finală își face fotografia. Apoi, pe măsură ce un curier se deplasează pentru a prezenta subansamblul, sistemul vizual folosește potrivirea șablonului pentru a localiza cele două colțuri superioare ale piesei. După găsirea ambelor colțuri, calculează centrul piesei având în vedere că se întâmplă să fie simetrică. Apoi, piesa este coborâtă cu 1 mm deasupra subansamblului și este făcută o imagine care conține atât piesa, cât și subansamblul. Sistemul de viziune scade prima imagine, care conține doar partea, din noua imagine, lăsând în urmă o imagine a subansamblului. Apoi, sunt detectate puncte de-a lungul marginilor stânga, dreapta și superioară ale subansamblului. Aceste puncte sunt procesate folosind Transformarea Hough pentru a elimina valorile aberante, iar regresia liniară este utilizată pentru a determina liniile care reprezintă marginile subansamblului. Intersecția liniilor determină colțurile din stânga și dreapta sus ale subansamblului. În cele din urmă, sistemul de viziune determină centrul subansamblului, având în vedere că este simetric. Curierul și manipulatorul aerian fac apoi reglajele corespunzătoare pentru a alinia centrele piesei și ale subansamblului, după care piesa este ușor coborâtă în subansamblu.