การเลือกแผ่นโลหะที่จับที่เหมาะสมสำหรับชิ้นส่วนปั๊มขึ้นรูปยานยนต์แต่ละชิ้นเป็นการตัดสินใจที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในการทำงานอัตโนมัติในโรงงานอัดขึ้นรูป แผงประตูภายนอกที่ทำจากอะลูมิเนียมหนา 0.6–0.8 มม. ต้องการเครื่องมือปลายแขนที่แตกต่างไปจากชิ้นส่วนเสริมโครงสร้าง DP780 หนา 2.5–4 มม. อย่างสิ้นเชิง และที่จับที่จัดการกับเหล็กกล้าคาร์บอนแห้งได้อย่างน่าเชื่อถืออาจทำให้แผ่นโลหะเคลือบสังกะสีที่มีน้ำมันหลุดออกได้ เกรดวัสดุ ความหนา น้ำหนัก คุณภาพพื้นผิว การเข้าถึงหน้าแปลน การหล่อลื่นแผ่นโลหะ และเวลาในการทำงาน ล้วนมีอิทธิพลต่อว่าถ้วยสุญญากาศ ที่จับแม่เหล็ก หรือแคลมป์กลไกเป็นคำตอบที่ถูกต้องหรือไม่ ความเสี่ยงนั้นเป็นรูปธรรม: ที่จับที่ไม่เข้ากันจะแสดงผลทันทีเป็นชิ้นส่วนหลุด การปฏิเสธพื้นผิว และการสูญเสียรอบต่อนาที ในขณะที่ที่จับที่เข้ากันได้ดีจะทำงานได้หลายล้านรอบพร้อมการบำรุงรักษาที่คาดการณ์ได้ คู่มือนี้จะอธิบายว่าอะไรทำให้ชิ้นส่วนปั๊มขึ้นรูปแตกต่างกันในการจับ ทำไมเครื่องมือแบบเดียวใช้ได้กับทุกชิ้นส่วนจึงล้มเหลวในทางปฏิบัติ และวิธีการเลือกและปรับขนาดแผ่นโลหะที่จับทีละขั้นตอน ตั้งแต่การคำนวณแรงจับและการเลือกถ้วย ไปจนถึงการตรวจจับแผ่นโลหะซ้อน การรวมระบบเปลี่ยนเร็ว และการตรวจสอบในโรงงาน
ชิ้นส่วนปั๊มขึ้นรูปจะมาถึงที่จับพร้อมกับคุณลักษณะเฉพาะ: เกรดวัสดุ ความหนา รูปทรง คุณภาพพื้นผิว และสภาพกระบวนการ และคุณลักษณะแต่ละอย่างจะเปลี่ยนวิธีการจับชิ้นส่วน เหล็กกล้าคาร์บอนเกรดต่างๆ เช่น DC01, DC04 และ SPCC เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าและจัดการได้ง่ายด้วยแม่เหล็กหรือสุญญากาศ ในขณะที่โลหะผสมอะลูมิเนียม 5xxx และ 6xxx ไม่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กเลย ซึ่งทำให้ไม่สามารถใช้ที่จับแม่เหล็กได้เลย เหล็กกล้าความแข็งแรงสูง เช่น HSLA และ DP600–DP980 ยังคงเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า แต่ความแข็งแรงและแรงดีดกลับที่สูงขึ้นทำให้มีความแข็งและแข็งแรงต่อพื้นผิวเครื่องมือมากขึ้น
ความหนาเป็นตัวกำหนดความแข็ง ดังนั้นจึงกำหนดจำนวนจุดสัมผัสที่จำเป็น แผงผิวภายนอกหนา 0.6–0.8 มม. จะเสียรูปภายใต้น้ำหนักของตัวเองและสามารถบุบได้จากแรงกดเฉพาะจุด ดังนั้นจึงต้องการการรองรับพื้นที่ขนาดใหญ่ ชิ้นส่วนโครงสร้าง เช่น เสา B แผงพื้น และคานขวาง มีความหนาตั้งแต่ประมาณ 1.2 มม. ไปจนถึง 2.5–4 มม. ในเกรดความแข็งแรงสูง ชิ้นส่วนเหล่านี้มีน้ำหนักมากและแข็งแรง และต้องการแรงจับสูงพร้อมค่าเผื่อความปลอดภัยที่เพียงพอ
คุณภาพพื้นผิวเป็นตัวกำหนดว่าเครื่องมือสามารถสัมผัสได้ที่ใด พื้นผิวด้านนอกคลาส A ของประตู ฝากระโปรงหน้าบังโคลน และฝากระโปรงท้ายจะต้องไม่สัมผัสกับถ้วยหรือนิ้วมือ เพราะรอยตำหนิหรือรอยบุบเล็กๆ น้อยๆ จะปรากฏให้เห็นหลังจากการทาสีขั้นสุดท้าย ดังนั้น การจับจึงจำกัดอยู่เฉพาะพื้นผิวด้านใน หน้าแปลน และบริเวณเศษ โดยเว้นระยะห่างอย่างน้อย 3–5 มม. จากแนวตัดและรอยพับ สภาพกระบวนการเพิ่มความยากอีกชั้นหนึ่ง: แผ่นโลหะจะเปียกน้ำมันจากสายการตัดหรือเครื่องถอด แผ่นอะลูมิเนียมอาจมีสารหล่อลื่นฟิล์มแห้ง และชิ้นส่วนที่ออกจากเครื่องอัดขึ้นรูปจะอุ่นกว่าและมีสารหล่อลื่นแม่พิมพ์ตกค้างซึ่งลดแรงเสียดทานสำหรับการถ่ายโอนครั้งต่อไป
บริบทของระบบอัตโนมัติมีความสำคัญพอๆ กับตัวชิ้นส่วนเอง สายการผลิตแบบ Tandem ที่มีหุ่นยนต์หกแกนสามารถทนต่อการเคลื่อนไหวที่ช้าลงและระมัดระวังมากขึ้น ในขณะที่เครื่องอัดแบบถ่ายโอนที่ทำงานที่ 8–30 SPM ต้องการการเร่งความเร็วที่รวดเร็วและการส่งมอบที่แม่นยำระหว่างสถานี ที่จับต้องหลบแม่พิมพ์ 20–50 มม. ในการจำลองแบบออฟไลน์ ทนทานต่อการทำงานหลายล้านรอบ และเปลี่ยนได้ในไม่กี่นาทีผ่านระบบเปลี่ยนเร็วแบบจุดศูนย์เมื่อมีการเปลี่ยนงาน ข้อจำกัดเหล่านี้แต่ละข้อมีอิทธิพลต่อการตัดสินใจเลือกเครื่องมือขั้นสุดท้าย
ผู้จำหน่ายเครื่องมือมักเสนอชุดที่จับมาตรฐานที่ทำงานได้ดีกับแผ่นโลหะสี่เหลี่ยมธรรมดา แต่ให้ผลลัพธ์ที่ไม่น่าพอใจกับชิ้นส่วนยานยนต์จริง และเหตุผลนั้นเป็นทางกายภาพมากกว่าเชิงพาณิชย์ แผงด้านนอก ชิ้นส่วนเสริมโครงสร้าง และชิ้นส่วนปิดอะลูมิเนียมมีความต้องการที่ขัดแย้งกัน: การสัมผัสที่นุ่มนวล พื้นที่ขนาดใหญ่สำหรับแผ่นบาง แรงสูงและการจับที่แข็งแรงสำหรับเหล็กโครงสร้างหนัก และวงจรสุญญากาศที่ทนทานต่อสิ่งปนเปื้อนสำหรับแผ่นโลหะที่มีน้ำมัน ที่จับที่เลือกโดยไม่มีความแตกต่างเหล่านี้จะทำให้ชิ้นส่วนหลุด ทำเครื่องหมายบนพื้นผิว หรือหยุดสายการผลิตในที่สุด ซึ่งมักจะเกิดขึ้นในเวลาที่เลวร้ายที่สุดของการผลิต
ผลลัพธ์ที่เป็นรูปธรรมคือต้นทุนการเป็นเจ้าของโดยรวมที่ต่ำลง: ชิ้นส่วนหลุดน้อยลง การปฏิเสธพื้นผิวน้อยลง การหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนน้อยลง และการเปลี่ยนงานเร็วขึ้น การออกแบบที่จับให้เข้ากับชิ้นส่วน แทนที่จะบังคับชิ้นส่วนให้เข้ากับที่จับทั่วไป คือสิ่งที่แยกสายการผลิตที่เชื่อถือได้ออกจากสายที่ต้องการความสนใจจากผู้ปฏิบัติงานอย่างต่อเนื่อง เมื่อแอปพลิเคชันที่จับล้มเหลว สาเหตุรากเหง้าเกือบทั้งหมดคือความไม่เข้ากันระหว่างเครื่องมือกับคุณลักษณะของชิ้นส่วนเหล่านี้ แทนที่จะเป็นข้อบกพร่องในระบบอัตโนมัติเอง
ดำเนินการเลือกในห้าขั้นตอน ตั้งแต่แบบวาดชิ้นส่วนไปจนถึงที่จับที่ได้รับการตรวจสอบบนสายการผลิต การข้ามขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งมักจะหมายถึงการแก้ไขที่มีค่าใช้จ่ายสูงในภายหลัง โดยมีต้นทุนการผลิตเต็มที่
เริ่มต้นด้วยแบบวาดชิ้นส่วนและเอกสารกระบวนการ: เกรดวัสดุและความแข็งแรงแรงดึง ความหนา น้ำหนักแผ่นโลหะหรือชิ้นส่วน คุณภาพพื้นผิว สภาพการหล่อลื่น ตำแหน่งหน้าแปลนและจุดอ้างอิง เพิ่มพารามิเตอร์ของสายการผลิต—แรงอัด รอบต่อนาที ระยะการถ่ายโอน และน้ำหนักบรรทุกของหุ่นยนต์ สังเกตว่าแผ่นโลหะเปียก แห้ง หรือเคลือบหรือไม่ และชิ้นส่วนยังคงอุ่นอยู่หลังจากการขึ้นรูปหรือไม่ เอกสารข้อมูลนี้เป็นตัวขับเคลื่อนการตัดสินใจในภายหลังทั้งหมด และเป็นสิ่งที่ผู้จำหน่ายที่จับที่มีคุณสมบัติจะขอเมื่อคุณขอใบเสนอราคา
แรงจับต้องครอบคลุมน้ำหนักชิ้นส่วน บวกกับแรงเร่งของหุ่นยนต์หรือระบบถ่ายโอน คูณด้วยปัจจัยด้านความปลอดภัย 2–3 แรงจับที่ทำได้ขึ้นอยู่กับแรงเสียดทาน: แผ่นรอง PU หรือยางไนไตรล์กับเหล็กกล้ามีค่าสัมประสิทธิ์ประมาณ 0.5–0.8 ในขณะที่เครื่องมือเหล็กเปล่ากับแผ่นเหล็กจัดการได้เพียง 0.15–0.2 ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการสัมผัสที่บุด้วยอีลาสโตเมอร์จึงเป็นมาตรฐาน ตัวอย่างเช่น ประตูภายในน้ำหนัก 15 กก. ที่เร่งความเร็ว 2 g ต้องการแรงจับประมาณ 1.1 kN ก่อนปัจจัยด้านความปลอดภัย ด้วยปัจจัยด้านความปลอดภัย 2.5 และค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน 0.6 ที่จับต้องให้แรงปกติรวมเกิน 1.8 kN ซึ่งกระจายออกไปเพื่อไม่ให้ถ้วยใดถ้วยหนึ่งรับภาระเกินแผ่นบาง
สำหรับเหล็กกล้าแม่เหล็กไฟฟ้า ที่จับแม่เหล็กให้การจับที่รวดเร็วและไม่ขึ้นกับรูปทรง แต่จะเพิ่มน้ำหนัก สร้างสนามแม่เหล็กตกค้างบนแผ่นบาง และไม่สามารถจับอะลูมิเนียมได้ ระบบสุญญากาศเป็นตัวเลือกที่ยืดหยุ่นที่สุด: ถ้วยตั้งแต่เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 30 มม. สำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็ก ไปจนถึง 150 มม. สำหรับแผงด้านนอกขนาดใหญ่ ทำงานที่ประมาณ -60 ถึง -80 kPa ด้วยเครื่องกำเนิดเวนทูรีและการชดเชยการรั่วไหลสำหรับพื้นผิวที่มีน้ำมันหรือหยาบ แคลมป์ขอบแบบกลไกและที่จับแบบนิ้วจะถูกเพิ่มเข้าไปในกรณีที่หน้าแปลนให้การยึดที่แข็งแรง โดยทั่วไปบนชิ้นส่วนโครงสร้างหรือในบริเวณเศษ และจะกลายเป็นสิ่งจำเป็นเมื่อแรงเร่งเกินกว่าที่แรงเสียดทานเพียงอย่างเดียวจะรับได้
วางถ้วยและแผ่นรองห่างจากขอบตัดอย่างน้อย 3–5 มม. เพื่อหลีกเลี่ยงการยกขอบและการรั่วไหลของสุญญากาศ และหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับรอยพับ รอยนูน และพื้นผิวคลาส A บนแผงด้านนอกบาง วางถ้วยให้ห่างกันเพื่อไม่ให้แผ่นโลหะหย่อนหรือสั่นระหว่างจุดรองรับระหว่างการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง และเลือกใช้ถ้วยเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ที่สุญญากาศปานกลาง แทนที่จะใช้ถ้วยเล็กที่สุญญากาศสูงสุด บนชิ้นส่วนโครงสร้าง ให้จัดตำแหน่งจุดสัมผัสรอบจุดศูนย์กลางมวล เพื่อให้ชิ้นส่วนรักษาทิศทางระหว่างการหมุนและการส่งมอบระหว่างสถานี
ติดตั้งเครื่องถอดด้วยการตรวจจับแผ่นโลหะซ้อนในกรณีที่แผ่นบางหรือมีน้ำมันสามารถติดกันได้ และเพิ่มเซ็นเซอร์ระบุตำแหน่งชิ้นส่วน เพื่อให้หุ่นยนต์ไม่เร่งความเร็วขณะที่ชิ้นส่วนเข้าที่บางส่วน ติดตั้งโครงเครื่องที่จับแต่ละอันบนระบบเปลี่ยนเร็วแบบจุดศูนย์เพื่อรองรับการเปลี่ยนงาน SMED ที่น้อยกว่า 15 นาที ก่อนเริ่มการผลิต ให้จำลองเส้นทางที่สมบูรณ์โดยมีระยะห่าง 20–50 มม. กับแม่พิมพ์และอุปกรณ์ป้องกัน จากนั้นพิสูจน์ที่จับด้วยชิ้นส่วนทดลองและวัดความแม่นยำในการวางซ้ำตลอดกะการทำงานเต็มที่ด้วยความเร็วสายการผลิต
โดยทั่วไปแล้ว สุญญากาศเป็นตัวเลือกที่ทนทานกว่าสำหรับเหล็กที่มีน้ำมัน เนื่องจากน้ำมันลดแรงเสียดทานที่มีให้สำหรับที่จับใดๆ ถ้วยที่มีขอบไนไตรล์จะรักษาซีลเมื่อปรับขนาดอย่างถูกต้อง ที่จับแม่เหล็กจะสูญเสียแรงเฉือนเมื่อน้ำมันอยู่ระหว่างแม่เหล็กกับแผ่นโลหะ แผ่นบางอาจมีสนามแม่เหล็กตกค้างด้วย ทดสอบทั้งสองแบบบนแผ่นโลหะที่ผลิตก่อนตัดสินใจ
สุญญากาศเป็นเทคโนโลยีมาตรฐานสำหรับชิ้นส่วนปิดอะลูมิเนียม 5xxx และ 6xxx เนื่องจากวัสดุไม่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก ความท้าทายคือความแข็งต่ำและความไวต่อพื้นผิว ใช้ถ้วยเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ที่สุญญากาศปานกลางประมาณ -60 ถึง -80 kPa สารประกอบขอบนุ่ม และการจัดวางที่ตามความโค้งของแผง และหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับพื้นผิวคลาส A ทั้งหมด
สำหรับแผงด้านนอก 0.6–0.8 มม. ให้เลือกใช้ถ้วยใหญ่ที่สุญญากาศต่ำกว่า แทนที่จะใช้ถ้วยเล็กที่สุญญากาศสูง ถ้วยเส้นผ่านศูนย์กลาง 80–150 มม. ที่มีขอบนุ่มเป็นที่นิยมใช้กับแผงเรียบขนาดใหญ่ ในขณะที่ถ้วย 30–60 มม. เหมาะสำหรับพื้นที่โค้งหรือจำกัด ยืนยันขนาดแต่ละขนาดโดยการทดลองกับแผ่นโลหะจริง
คำนวณจากมวล การเร่งความเร็ว และแรงเสียดทาน ด้วยปัจจัยด้านความปลอดภัย 2–3 ชิ้นส่วน DP780 หรือ HSLA หนา 2.5–4 มม. มีความแข็งแรงและหนัก ดังนั้นที่จับต้องต้านทานแรงเฉื่อยระหว่างการถ่ายโอนความเร็วสูง แรงเสียดทานเหล็กต่อเหล็กมีเพียงประมาณ 0.15–0.2 ในขณะที่การสัมผัสอีลาสโตเมอร์มีค่าถึง 0.5–0.8 เพิ่มแคลมป์ขอบแบบกลไกในกรณีที่มีหน้าแปลน และตรวจสอบโดยการทดลองที่ความเร็วสูงสุด
เพิ่มเมื่อใดก็ตามที่มีการถอดแผ่นโลหะบาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับแผ่นโลหะที่มีน้ำมัน เนื่องจากฟิล์มน้ำมันสามารถทำให้แผ่นโลหะสองแผ่นติดกันได้ เครื่องถอดอาจยกแผ่นโลหะคู่หนึ่งเข้าสู่เส้นทางของที่จับ เซ็นเซอร์ตรวจจับแผ่นโลหะซ้อนตามความจุหรือความหนาสามารถจับสิ่งนี้ได้ก่อนจังหวะการอัด ดังนั้นสายการผลิตที่ใช้แผ่นโลหะหนา 0.6–0.8 มม. ควรพิจารณาการตรวจจับเป็นอุปกรณ์มาตรฐาน
ห้ามให้เครื่องมือสัมผัสพื้นผิวที่มองเห็นได้ ออกแบบที่จับให้สัมผัสเฉพาะพื้นผิวด้านใน หน้าแปลน ขอบพับ หรือบริเวณเศษเท่านั้น โดยเว้นระยะห่างอย่างน้อย 3–5 มม. จากแนวตัด ในกรณีที่หลีกเลี่ยงการสัมผัสผิวไม่ได้ ให้ใช้แผ่นรอง PU หรือถ้วยใหญ่ที่สุญญากาศปานกลาง และทำความสะอาดขอบถ้วยบ่อยๆ เนื่องจากสิ่งสกปรกที่ฝังอยู่สามารถทำให้แผงเป็นรอยได้
การเลือกแผ่นโลหะที่จับที่เหมาะสมไม่ใช่การเลือกโครงเครื่องที่มีราคาแพงที่สุดหรือถ้วยสุญญากาศที่ใหญ่ที่สุด แต่เป็นการจับคู่เครื่องมือกับฟิสิกส์ของชิ้นส่วนแต่ละชิ้น วัสดุเป็นตัวกำหนดว่าแม่เหล็กเป็นทางเลือกหรือไม่ ความหนาเป็นตัวกำหนดจำนวนและขนาดของจุดสัมผัส คุณภาพพื้นผิวเป็นตัวกำหนดว่าเครื่องมือสามารถสัมผัสได้ที่ใด และสายการผลิตเป็นตัวกำหนดความเร็วและความต้องการในการเปลี่ยนงาน เมื่อปัจจัยเหล่านี้ได้รับการพิจารณาอย่างเป็นระบบ ที่จับจะกลายเป็นส่วนที่เชื่อถือได้ของกระบวนการ แทนที่จะเป็นแหล่งที่มาของการหลุดของชิ้นส่วนและการปฏิเสธพื้นผิวซ้ำๆ หากคุณกำลังวางแผนสายการผลิตใหม่หรือประสบปัญหาในการใช้งานที่จับที่มีอยู่ โปรดติดต่อเราพร้อมแบบวาดชิ้นส่วน เกรดวัสดุ และข้อมูลสายการผลิตของคุณ และทีมวิศวกรของเราจะช่วยคุณเลือกและปรับขนาดโซลูชันที่เหมาะสม
