लचीला स्वचालन: रोबोटिक पीसने और चमकाने के लिए अगला कदम
कई निर्माताओं के लिए, स्वचालन का अर्थ एक ही था: एक ही उत्पाद को तेजी से बनाना।
यह मॉडल तब अच्छी तरह काम करता था जब कारखानों में अपेक्षाकृत मानक भागों की बड़ी मात्रा में उत्पादन किया जाता था।
लेकिन विनिर्माण बदल रहा है।
आज, नल निर्माता विभिन्न आकारों और खत्म के दर्जनों मॉडल पेश कर सकते हैं। दरवाजा हार्डवेयर कंपनियों को एक ही उत्पादन लाइन पर कई डिजाइनों का उत्पादन करना पड़ता है।ऑटोमोबाइल आपूर्तिकर्ता तेजी से जटिल घटकों से निपट रहे हैं जबकि गुणवत्ता में सुधार और उत्पादन लागत को कम करने के लिए दबाव का सामना कर रहे हैं.
यह एक नई चुनौती पैदा करता हैः
कैसे आप लचीलापन खोने के बिना एक प्रक्रिया स्वचालित?पीसने और चमकाने के लिए यह प्रश्न विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
एक रोबोट एक ही गति को हज़ारों बार दोहरा सकता है। लेकिन आधुनिक कारखाने में रोबोट को हमेशा एक ही गति करना जरूरी नहीं होता।
इसके लिए रोबोट को विभिन्न सतहों, विभिन्न उत्पाद ज्यामिति और विभिन्न परिष्करण आवश्यकताओं को समझने की आवश्यकता होती है।
यह वह जगह है जहां लचीली रोबोटिक पीसने और चमकाने का महत्व बढ़ता जा रहा है।
पारंपरिक स्वचालन को आमतौर पर एक निश्चित प्रक्रिया के आसपास डिजाइन किया जाता है।
एक उत्पाद मशीन में प्रवेश करता है।
मशीन एक पूर्वनिर्धारित कार्य करती है।
तैयार उत्पाद बाहर आता है।
जब उत्पादन की मात्रा अधिक हो और उत्पाद भिन्नता कम हो तो यह दृष्टिकोण अत्यंत कुशल हो सकता है।
लेकिन एक नल निर्माता पर विचार करें।
एक मॉडल में एक लंबा घुमावदार नल हो सकता है। दूसरे में एक कॉम्पैक्ट शरीर हो सकता है। तीसरे में सतहों के बीच अधिक जटिल संक्रमण शामिल हो सकते हैं।
दरवाजे के हार्डवेयर में भी यही स्थिति है।
हैंडल की लंबाई, वक्रता, मोटाई और सजावटी डिजाइन में काफी भिन्नता हो सकती है।
ऑटोमोटिव घटकों में ज्यामिति की एक और व्यापक श्रृंखला है।
इसका अर्थ है कि आधुनिक सतह परिष्करण स्वचालन को निरंतर प्रसंस्करण गुणवत्ता बनाए रखते हुए विभिन्न उत्पादों के अनुकूल होने के लिए पर्याप्त लचीलापन की आवश्यकता है।
समतल धातु की सतह को पीसने और पॉलिश करने में अपेक्षाकृत आसानी होती है।
घुमावदार सतहें भिन्न होती हैं।
जैसे-जैसे औजार एक घुमावदार घटक पर चलता है, उसका अभिविन्यास और संपर्क की स्थिति लगातार बदलती रहती है।
यदि किसी क्षेत्र में पीसने या चमकाने का बल बहुत अधिक हो, तो बहुत अधिक सामग्री को हटाया जा सकता है।
यदि किसी अन्य क्षेत्र में बल बहुत कम है, तो सतह को पर्याप्त रूप से संसाधित नहीं किया जा सकता है।
उपकरण का कोण भी महत्वपूर्ण है।
सतह ज्यामिति में परिवर्तन से घर्षण और काम के टुकड़े के बीच प्रभावी संपर्क क्षेत्र में परिवर्तन हो सकता है।
यह एक कारण है कि उच्च गुणवत्ता वाले सतह परिष्करण के लिए रोबोट को एक निश्चित मार्ग का पालन करने के लिए बस प्रोग्राम करना हमेशा पर्याप्त नहीं होता है।
रोबोटिक पॉलिशिंग में हाल के शोध में जटिल घुमावदार सतहों के लिए अनुकूली बल नियंत्रण और प्रक्षेपवक्र योजना पर तेजी से ध्यान केंद्रित किया गया है।शोधकर्ताओं ने ऐसे तरीकों का प्रदर्शन किया है जो उपकरण के उन्मुखीकरण और सामान्य बल को सतह ज्यामिति के परिवर्तन के अनुकूल करने की अनुमति देते हैं.
रोबोटिक फिनिशिंग में सबसे महत्वपूर्ण विकासों में से एक बल नियंत्रण का बढ़ता उपयोग है।
एक पारंपरिक रोबोट मुख्य रूप से स्थिति से संबंधित है।
इस बिंदु के लिए आगे बढ़ो.
फिर अगले बिंदु पर आगे बढ़ें।
लेकिन पीसने और चमकाने की प्रक्रियाएं संपर्क प्रक्रियाएं हैं।
रोबोट सिर्फ अंतरिक्ष में नहीं घूमता, बल्कि उपकरण वस्तु के साथ शारीरिक रूप से बातचीत करता है।
उस बातचीत को नियंत्रित करने की आवश्यकता है।
यदि रोबोट अधिक उपयुक्त स्पर्श बल बनाए रखता है, तो यह सामग्री को अधिक समान रूप से हटाने में मदद कर सकता है और अत्यधिक पीसने के जोखिम को कम कर सकता है।
जटिल घुमावदार उत्पादों के लिए यह विशेष रूप से मूल्यवान हो जाता है।
हाल के अकादमिक शोधों में बल-स्थिति जुदाई, अनुकूली सामान्य बल नियंत्रण और विशेष रूप से घुमावदार सतहों के रोबोटिक पीसने और चमकाने के लिए अनुपालन अंत-प्रभावकों की जांच की गई है।
यह रोबोट विनिर्माण में व्यापक बदलाव को दर्शाता हैः
रोबोट अब केवल एक पथ का अनुसरण नहीं करता है। यह तेजी से एक बुद्धिमान संपर्क-नियंत्रण प्रणाली का हिस्सा बन रहा है।नल एक उत्कृष्ट उदाहरण है कि लचीला स्वचालन क्यों महत्वपूर्ण है।
नल के शरीर में कई घुमावदार सतहें, संक्रमण, किनारे और कठिन-से-पहुंचने वाले क्षेत्र हो सकते हैं।
साथ ही, अंतिम रूप अत्यंत महत्वपूर्ण है।
एक छोटी पीसने की खराबी पॉलिशिंग, इलेक्ट्रोप्लेटिंग या पीवीडी कोटिंग के बाद बहुत अधिक दिखाई दे सकती है।
इस कारण से, निर्माताओं को एक उच्च गति वाली चमकाने की मशीन से अधिक की आवश्यकता होती है।
उन्हें एक ऐसी प्रक्रिया की आवश्यकता है जो लगातार इस संबंध को नियंत्रित कर सकेः
उत्पाद ज्यामिति → उपकरण की स्थिति → संपर्क बल → पीसने का समय → सतह की गुणवत्तारोबोटिक स्वचालन इन कारकों को समन्वयित करने के लिए लचीलापन प्रदान करता है।
जब सही ढंग से इंजीनियर किया जाता है, तो एक ही उत्पादन प्रणाली को विनिर्माण प्रक्रिया को पूरी तरह से फिर से डिजाइन किए बिना विभिन्न नल मॉडल के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।
दरवाजे के हैंडल नल से सरल लग सकते हैं, लेकिन उनकी सतह खत्म करने की आवश्यकताएं भी उतनी ही मांगपूर्ण हो सकती हैं।
कई वास्तुकला हार्डवेयर उत्पादों को उपस्थिति के आसपास डिजाइन किया गया है।
एक हैंडल के लिए ब्रश, साटन, पॉलिश या दर्पण की सतह की आवश्यकता हो सकती है।
एक ही भवन में एक दूसरे के बगल में कई हैंडल लगाए जाने पर छोटे भिन्नताएं स्पष्ट हो सकती हैं।
इसी समय, निर्माताओं को अलग-अलग हैंडल लंबाई, आकार और डिजाइन का उत्पादन करना पड़ सकता है।
लचीली रोबोटिक फिनिशिंग निर्माताओं को एक ही बुनियादी स्वचालन प्लेटफॉर्म का उपयोग करते हुए विभिन्न मॉडलों के लिए विभिन्न प्रसंस्करण कार्यक्रम बनाने की अनुमति देती है।
यह उच्च उत्पाद मिश्रण वाली कंपनियों के लिए स्वचालन को अधिक व्यावहारिक बना सकता है।
ऑटोमोबाइल आपूर्तिकर्ताओं को एक और महत्वपूर्ण आवश्यकता का सामना करना पड़ता हैः स्थिरता।
एक घटक को हजारों बार निर्मित किया जा सकता है और प्रत्येक भाग को परिभाषित गुणवत्ता आवश्यकताओं को पूरा करना होता है।
इसी समय, ऑटोमोटिव उत्पादन को कई वाहन प्लेटफार्मों, हल्के सामग्री और अधिक जटिल घटक ज्यामिति की विशेषता है।
रोबोटिक पीसने और चमकाने को विभिन्न धातु घटकों पर लागू किया जा सकता है जहां बोर हटाने, किनारे खत्म करने, सतह तैयार करने या कॉस्मेटिक फिनिशिंग की आवश्यकता होती है।
इसका लाभ सिर्फ यह नहीं है कि रोबोट लगातार काम कर सकता है।
यह है कि प्रक्रिया को दस्तावेज, प्रोग्राम, दोहराया और अनुकूलित किया जा सकता है।
इससे अधिक नियंत्रित विनिर्माण वातावरण बनता है।
अगली पीढ़ी की रोबोटिक फिनिशिंग संभवतः पूरी तरह से फिक्स्ड प्रोग्राम से आगे बढ़ेगी।
एक रोबोट को बताने के बजायः
′′इस स्थिति में ले जाएं और इस बल को लागू करें। "
भविष्य की प्रणालियों में कार्य को समायोजित करने के लिए वर्कपीस और प्रसंस्करण की स्थिति के बारे में जानकारी का अधिक से अधिक उपयोग किया जा सकता है।
संभावित प्रौद्योगिकियों में शामिल हैंः
- बल सेंसर
- मशीन विजन
- थ्रीडी स्कैनिंग
- अनुकूलन पथ नियोजन
- एआई-सहायता प्राप्त प्रक्रिया अनुकूलन
- ऑनलाइन सतह निरीक्षण
2025 में प्रकाशित शोध में पहले ही रोबोट पॉलिशिंग सिस्टम का प्रदर्शन किया गया है जो स्वचालित सतह निरीक्षण और एआई-आधारित सतह मोटापा मूल्यांकन के साथ बल प्रतिक्रिया को जोड़ती है।
यह एक दिलचस्प संभावना पैदा करता हैः
उत्पादन प्रणाली अंततः न केवल किसी उत्पाद को संसाधित करने में सक्षम हो सकती है, बल्कि परिणाम का मूल्यांकन करने और प्रक्रिया को समायोजित करने में भी सक्षम हो सकती है।
हालांकि, लचीली स्वचालन अकेले रोबोट से नहीं आती है।
एक सफल रोबोटिक पीसने या चमकाने की प्रणाली के लिए कई तत्वों के बीच समन्वय की आवश्यकता होती हैः
रोबोट + उपकरण + फिक्स्चर + बल नियंत्रण + प्रोग्रामिंग + प्रक्रिया इंजीनियरिंगउदाहरण के लिए, एक बहुत सटीक रोबोट एक अनुपयुक्त घर्षण की भरपाई नहीं कर सकता है।
एक अच्छा घर्षण एक अस्थिर फिटिंग की भरपाई नहीं कर सकता है।
एक सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किया गया फिक्स्चर अनुचित पीसने के मार्ग की भरपाई नहीं कर सकता है।
पूरी प्रणाली को एक साथ काम करना होगा।
यह विशेष रूप से घुमावदार और सजावटी धातु उत्पादों के लिए महत्वपूर्ण है, जहां सतह की गुणवत्ता कई परस्पर क्रियाशील चरों पर निर्भर करती है।
एक आम गलतफहमी है कि सबसे अधिक स्वचालित कारखाना स्वचालित रूप से सबसे अच्छा कारखाना है।
यह ज़रूरी नहीं है।
वास्तविक उद्देश्य यह होना चाहिए:
विनिर्माण प्रक्रिया के लिए सही स्तर का स्वचालन।स्थिर ज्यामिति वाला एक उच्च मात्रा वाला उत्पाद अत्यधिक समर्पित स्वचालित चमकाने की लाइन से लाभान्वित हो सकता है।
एक निर्माता जो कई अलग-अलग मॉडल का उत्पादन करता है, उसे एक लचीली रोबोट सेल से अधिक लाभ हो सकता है।
सबसे अच्छा समाधान इस पर निर्भर करता हैः
- उत्पाद ज्यामिति
- उत्पादन की मात्रा
- उत्पाद संस्करणों की संख्या
- आवश्यक सतह खत्म
- चक्र समय
- श्रम उपलब्धता
- भविष्य की उत्पाद योजनाएं
इसलिए स्वचालन को कारखाने की उत्पादन रणनीति के आसपास डिजाइन किया जाना चाहिए, न कि केवल उपकरण के आसपास।
ज़ियामेन डिंगझू इंटेलिजेंट इक्विपमेंट कंपनी लिमिटेड में, हम धातु उत्पादों के लिए रोबोट पीसने और चमकाने के समाधानों पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जिसमें नल, बाथरूम हार्डवेयर, दरवाजे के हैंडल, ऑटोमोटिव घटक,और अन्य कास्ट या ढाला भागों.
हमारे समाधान FANUC और ABB के औद्योगिक रोबोटों को अनुकूलित पीसने और चमकाने के उपकरण, जुड़नार और प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों के साथ एकीकृत कर सकते हैं।
जटिल उत्पादों या कई मॉडलों वाले निर्माताओं के लिए, ध्यान केवल मैनुअल संचालन को बदलने पर नहीं है।
यह एक सतह परिष्करण प्रक्रिया बनाने पर है जो हैः
लगातार, लचीला, दोहराया जा सकता है, स्केलेबल।जैसे-जैसे उत्पाद डिजाइन अधिक जटिल होते जाते हैं और उत्पादन आवश्यकताएं बदलती रहती हैं, लचीला स्वचालन अधिक महत्वपूर्ण हो जाएगा।
भविष्य का कारखाना सबसे अधिक रोबोट वाला नहीं हो सकता है।
यह वह हो सकता है जिसका रोबोट कर सकते हैंउच्च गुणवत्ता के समान मानक को बनाए रखते हुए अधिकांश उत्पादों के अनुकूल।