FacebookTwitterYoutubeInstagram
Enjeksiyon Makine Otomasyonunda Robot Kullanımı

Neden Otomasyon

Plastik enjeksiyon atölyelerinde gerçekleştirilen otomasyon uygulamaları, her sektörde olduğu gibi bu sektörde de ürün maliyetinin düşürülmesinde önemli rol oynar. Enjeksiyon makinesi ile baskı yapılan bir iş yerinde kalıptan baskı alınıncaya dek hemen her noktada (hammadde taşınması, kurutulması vb.) otomasyon yapılmaktadır. Kalıptan baskı alındığında ürün üzerinde yolluk kesme, çapak alma, birleştirme kontrol etme,paketleme gibi emek isteyen doğrudan işlemler dizisi gerçekleştirilmektedir. Dolaylı olarak da bu işlemler parçaların iş istasyonları arasında taşınması ve istiflenmesi yoluyla yapılmaktadır. Tüm bu emek isteyen işlemler, ürün baskısından sonra önemli yer tutmakta ve bu işletmelere artı maliyetler getirmektedir. Bu işlemleri azaltarak önemli ölçüde işçilikten tasarruf etmek mümkündür. Ancak bu tür işlerin otomasyon olmadan karlı bir biçimde gerçekleştirilmesi düşünülemez. Özellikle diğer otomasyon olanakları ve insan işçiliği ile robot karşılaştırıldığında, robotun en düşük maliyete giden tek yol olduğu açıkça görülür. Otomasyon aynı zamanda kalitenin bir koşuludur. Çünkü ancak bu şekilde enjeksiyon makinesinden çıkan parçaların hasara uğramadan istikrarlı bir biçimde alınması, ıskartaların azaltılması garanti edilmiş olur. Buna ek olarak da robotlar insana göre daha fazla işi daha güvenilir biçimde yerine getirirler. Eğer rekabet şansınızı arttırmak ve pazardan daha çok pay almak için ürün kalitenizi artırmak gerekiyorsa, robotlar bu konuda en büyük yardımcınız olacaktır.

 

Otomasyon Projesinde Zamanlama

Kalıp otomasyonu bir takım mühendislik işlemleri gerektirir. Otomasyonunuzun değerini artırmak için kalıp ve parça tasarımının değiştirilmesi gerekebilir. Otomasyon projesinde kalıp tasarımı ve işlem sıralaması gibi konularda otomasyona ne kadar önce başlanırsa o kadar iyi olur. Ancak mevcut otomasyon sistemlerinde  de bazı değişiklikler yaparak otomasyonun değeri artırılabilir. Robot konusunda seçim yapmak ve karar vermek diğer işlerden daha fazla zaman alabilir, ancak unutulmamalıdır ki robot uygulamalarının uzun vadede getirisi işletmeler açısından hem maddi hemde emek olarak diğer sistemlere göre çok daha büyük olacaktır. Yaklaşım hem uzun ve hem de kısa vadede karlılık elde etmek ise bu tür sistem modernizasyonlarına azami derecede önem verilmelidir. Projenizin hedeflerini belirlemeniz, yapılacak yatırımın miktarını belirlemede, alınacak ekipmanın seçiminde ve bu yatırımın geri dönüş hesabının yapılmasında önemli bir rol oynar.

 

* Üretim artışı

* Direkt işçilik azalışı

* Kalıp hasarı azalması

* Kısaltılmış sabit çevrim süresi ile ıskartaların azaltılması

* Dolaylı işçilik azalması

* Uygulamadaki işlem sayısının azalması

* Gerek duyulan yer, alan azalması

* Kalıptan parçanın düşmesi nedeniyle olan ıskartaların azalması

 

Bu hedeflere varılan başarı miktarı, yapılan yatırımın geri dönüş süresinin azalmasını sağlayacaktır.

Robot Seçimi

Yapılacak olan otomasyonuna uyan robotun seçilebilesi için birçok bilgiye ihtiyaç vardır.

* Enjeksiyon makinesi boyutları ve özellikleri

* Kalıp ve basılan parçaların şekli ve ebatları

* Parça örnekleri (işlenmiş veya işlenmemiş halde)

* Fabrikanın yerleşim planı (özellikle parça alındıktan sonra bir işlem yapılacaksa)

* Fabrika elektrik ve basınçlı hava kaynakları dağıtım noktaları

* Enjeksiyon makinesinin ve parçaların uyumlu olduğu standartlar

* Emniyet standartları

* Çevrim süreleri

* Alışılmamış kalıp düzenleri, (kaviteler, yüksek sıcaklı, yapışkan parçalar, hassas yüzeyler, kalıp başlama durumları vb.)

* Kalite özellikleri ve kontroler > Yapılması istenilen ek işlemler, bunların özellikleri ve toleransları

Bu bilgiler ışığında seçilen robotta başka birtakım özelliklerinde bulunması istenebilir. Bunlar robotun yapısına ve bulundurduğu özelliklere göre çok çeşitlilik gösterir ve bu özellikler de onun seçiminde önemli rol oynar.

 

Esneklik

Robotun bir işi gerçekleştirmedeki başarısı birçok karakteristik özelliğine bağlıdır: Konfigirasyonu (eksen sayısı ve türü), çalışma bölgesinin ölçüleri, taşıma yükü, hızı, bakım gereksinimi, programlama kolaylığı ve operatör paneli... Yukarıda tanımlanan her özellik robotun performansını ve otomasyona katkısını etkiler. Mevcut uygulamaya göre seçilen robot gelecek 10-15 yıl boyunca ihtiyaç duyulabilecek gereksinimleri de karşılayabilecek özellikte olmalıdır.

 

Robot Çeşitleri

Enjeksiyon makineleri söz konusu olduğunda , üç temel robot çeşidi vardır.

1) Yolluk alıcı robotlar

2) Travers robotlar

3) Yandan girişli robotlar

 

1) Yolluk Alıcı Robotlar

Pnömatik olarak sürülen üç eksende hareket eden robotlardır. İtici eksen kalıptan yoluğu çıkarır, dikey eksen yolluğu kalıp bölgesinden dışarı çıkarır, dönen eksen robotun kolunu emniyet kapısı üzerinden operatör tarafına veya arka tarafa düşürmek için dönme hareketi yapar, robot kolunun yeniden uzaması ile yolluk makine dışına bırakılır. Yolluk alıcılar 5 ile 5000 ton arası makinelerde kullanılır, en çok 150 tonun altındaki makinelerde sıklıkla kullanılır. Aynı zamanda da parça almada da kullanılabilirler, ancak sınırlı yük taşıma kapasiteleri ile 300 ton altındaki bazı uygulamalarda sınırlı kalırlar. Küçük bir alanda çalışması ve sadece parçayı alma ve parçayı ancak makine yanında yüksek bir noktaya bırakabilmesi sebebi ile kullanım esneklikleri çok sınırlıdır.

 

2) Travers Robotlar

4 ile 6 eksende hareket eden travers robotlar gerçek anlamda parçayı çıkarmada ve ona bir değer katmada kullanılırlar. Dikey eksen parçayı alıp kalıp bölgesinden dışarıda ve baskı alanı dışındaki bir yere getirir. Travers ekseni parçayı makinenin emniyet kapısı üzerinden makinenin yanına taşır. İtici eksen parçayı kalıptan almada ve kalıba bir şey koymada kullanılır. Buna ek olarak dikey eksenin ucuna bile ekseni konarak parçanın konulacağı yere göre uygun pozisyona getirilmesi sağlanır. Sürücü güç pnömatik veya elektrik (servo veya indüksiyon motor) ya da her ikisinin karma olarak kullanıldığı biçimde olabilir. Travers robotlar genelde 150 ton ile 3000 ton arası kullanılırlar ve genelde 25 ton alt sınırına kadar kullanılabilirler. Çalışma bölgesi geniş dikdörtgensel bir kutu biçimindedir ve kaplama, birleştirme, kutulama, tepsi doldurma denetleme gibi işe geniş çapta katma değer katarlar.

 

3) Yandan Girişli Robotlar

1 ile 3 eksenli, servo veya pnomatik sürücülüdürler ve özel bazı uygulamalar için tasarlanmışlardır. Servo sürücülü yandan girişli robotlar yukarıdan girişli robotlara nazaran 1/3 mesafe yol gittiklerinden iyi güvenilirlikte kısa çevrim sürelerinin gerçekleşmesine izin verirler.

 

Tek eksenli birimler hızlı çıkarma işlemi sağlarlar, ancak sadece ince parçalar için kullanılabilirler. İki eksenli birimler, bir düzlemde hareket ederler, böylece daha büyük esneklik gösterirler. Üç eksenli yandan girişli robotlar kısıtlı çalışma alanı ile makineye yakın dikdörtgensel bir bölgede çalışırlar. Uygulamalar genellikle parçayı alıp bir banda yerleştirmek olarak kısıtlıdır. Yandan girişli robotlar tavan yüksekliği makinenin üzerine robot konulamayacak kadar az olan yerlerde kullanılırlar. Temiz oda ortamı için uygundurlar, çünkü makine üzerinde olmadıklarından kalıp içerisine bir parça düşürme ihtimalleri yoktur. Bunlara rağmen yandan girişli robotların bazı dezavantajları vardır:

 

* Her zaman enjeksiyon makinesinin arka tarafına monte edilmek zorundadır.> Makine yanında yer kalmadığından, kalıp değişimi ve makine bakımı esnasında bir engel teşkil ederler.

* Yandan girişli robotun ana mekanizması yukarıdan giren robota oranla daha fazla yer kaplar ve parça ile birlikte hareket eder. Bu durum parça bırakılırken yapılan manevrada problem oluşturabilir, bu yüzden bant robotun en düşük noktasından daha da aşağıya yerleştirilmek zorundadır.

 

Sürücüler

Pozisyonlama, tekrarlanabilirlik, hız, ilk maliyet ve çalışma maliyetine göre farklılıklar gösterirler. Pnömatik olarak sürülen robotlar özellikle baskı süresi uzun sürecek uygulamalarda ve başlangıç seviyesi uygulamalarda güvenilir ve ekonomiktirler. Bir çok ayar mekanik olarak gerçekleştirilir. (Doğrudan eksen üzerinden yapılır ve bu ayar mekanik işlerde birçok personel tarafından herhangi bir eğitim gerektirmeden yapılabilir. Hassasiyet ve pozisyon tekrarlanabilirliği sadece eksenin iki ucunda mümkündür, eksen ortasındaki duruş noktası hassas yapılamaz. Pnömatik sürücüler basit uygulamalar içindir, asla gelişmiş uygulamalar için yeterli olmaz.

AC servo motorlu robotlar pnömatik robotlara nazaran daha esnektir, ancak maliyetleri daha fazladır. Servo motor pozisyonunu saniyede bir kaç kez izler ve istenilen noktaya ulaşmak için kendini düzeltir. Servo robotun ana avantajları şunlardır;

* Tüm eksen boyunca  hassas pozisyonlama ve tekrarlanabilirlik (0.1 mm hata).

* Servo sürücülü robotlar eksen üzerinde birçok noktada durabilirler ve işe daha fazla katkı sağlayarak bir maliyet düşüşü sağlayabilirler.

* Pnömatik robotlardan en az % 25 daha hızlıdırlar. Bu nedenle basit çıarma işlerinde dahi servo robot kullanılarak maliyet düşüşü sağlanabilir.

 

Üçüncü sürücü seçeneği, geri beslemeli ve mekanik frenlemeli indüksiyon motordur. Birçok robot imalatçısı tarafından önerilir. Servo motordan daha az maliyetli olmasına rağmen servo motorlar kadar pozisyon tekrarlanabilirliği yoktur. Motor istenilen konuma yaklaştığında motor enerjisi kesilir ve fren uygulanır. Gerçek pozisyon ile programlanan pozisyon birbirinden farklıdır. Bu fark hıza yüke ve aşınmaya bağlı olarak değişir.

Maliyeti düşürmek için bazı eksenlerde pnömatik tahrik kullanılır. Genelde itici eksen ve dikey eksende pnömatik tahrik kullanımı sıklıkla yapılır. Uygulama basit, kesin ise ve değişmiyorsa pnömatik robot pratik bir çözümdür. Servo robotlar ise daha esnektir ve programlamada yapılacak değişikliklere yeni görevlere her an hazırdırlar. Bu da servo robotları uzun vadede daha ekonomik yapar. Bir kaç yıl öncesinde pnömatik robotlar popülerdi, şu anda ise servo sürücülü robotların popülerliği hızla artmaktadır. Yakın bir gelecekte de bütün enjeksiyon makinesi robotları servo sürücülü olacaktır. Süper esnekliği, hızı, tekrarlanabilirliği ve kolay programlanabilmesi ve ayarlanabilmesi ile servo robotlar en az satın alma riski olan robotlardır ve değerlerini her zaman muhafaza ederler.

 

Robot Kullanım Avantajları

Kalite Artışı

Kalite artmasının en önemli nedeni, malzemenin kalıptan çıkartılma süresinin birbirine eşit olmasıdır. Bu nedenle, ürün kalitesi de birbirine eşittir. Ayrıca parçalar robot tarafından hep aynı hizada be biçimde alındığından bir şekil bozulması, kirlenme, el izi, parça düşme izi, çizilme vb. kalite bozucu etkenler olmaz.

 

Maliyetlerin Düşürülmesi

İnsan operatöre göre daha hızlı mal çıkardığından, doğrudan üretim miktarı artar ve parça başına düşen maliyet azalır. Robot tipine göre %15 ve daha fazla üretim artışı sağlanabilir. Kalıp tasarımına bağlı olarak daha fazla üretim artışı elde etmek mümkündür. Robot tipine bağlı olarak 1/3 ile 1 oranında işçilik azalması sağlanır. Hatta kalıp tasarımına bağlı olarak işçilik tamamen ortadan kalkabilir. Ayrıca robotun tipine bağlı olarak bazı yan işleri de (istifleme, paketleme, yolluk kesme, vb.) robotun yapması ile bu tür doğrudan ve dolaylı iş azalması ile işçilikten önemli miktarda tasarruf yapılır.

 

Firelerin Azaltılması

Sürekli olarak sabit çevrim olduğundan enjeksiyon makinesi daha verimli çalışır, kalıbın  fazla açı kalması ve soğuması nedeniyle bir sonraki baskının bozuk çıması engellenir, fireler azalır. Kalıptan parçanın düşmesi ile oluşan fireler azalır. Kalıbın tasarımına bağlı olarak bu tür fireler sıfır seviyesine kadar indirilebilirler.

Teslimat Sürelerinin Kısalması

Üretim miktarı arttığından ve daha düzenli bir imalat yapıldığından siparişlerin teslimat süreleri kısalır. Daha iyi bir üretim planlaması yapılır. Fireler ve üretim hızı daha kontrollü yapılır. Böylece daha doğru bir planlama yapılabilir.

Azalan Yer İhtiyacı

Firelerin azalması istiflenmesi ve bazı işçiliklerin ortadan kalkması nedeniyle çalışma için gereksinim duyulan yer azalması da işletme maliyetlerini düşürücü yönde bir avantaj sağlar. Bu kazanç miktarı ürüne ve firelerin miktarına ve boyutlarına bağlı olarak değişmektedir.

 

Robotların Dezavantajları

Otomasyonda robot kullanımı bazı küçük dezavantajları da beraberinde getirirler. Ancak bu dezavantajların etkisi çeşitli şekilde gidermek mümkündür.

 

Kalıp Değişiminde Ayar Yapılması Gerekliliği

Her kalıp değişiminde  robotun bu kalıba göre ayarlanması gerekir. Bu durum servo motorlu robotlarda programların disket üzerine saklanması ile en aza indirgenmiş olur. Ancak pnömatik robotlarda bu ayar eksen üzerinden elle yapılmak zorundadır. Parçayı tutan kısımlardaki ayarlar da her bir kalıp için ayrı bir tutucu birimin yapılması ile ortadan kaldırılabilir.

 

Bakım Gerektirmesi

Çalışan her makine gibi robotun da belirli bir çalışma süresi sonunda bakıma ihtiyacı vardır. Bazı otomatik düzenler ile bakım periyodu ve bakım süresi azaltılabilir. Bakım işçiliği otomasyonda robot kullanımının bir dezavantajı olarak görünse de, robotun getirdiği işçilik azalması karşısında çok önemsiz düzeyde kalır.

 

Programlama İçin Eğitim Gerektirmesi

Robotun kullanıldığında kalıp için ayarlamalar yapılması ve programın oluşturulması için personel eğitimi gereklidir. Ancak bu eğitim bir kez alınır ve bu eğitimden alınan bilgiler, sadece belirli zamanlarda (kalıp değişiminde ayarlamalar yapılması gerektiğinde ve programın oluşturmasında) kullanılır. Robot eğitimi ise çok fazla abartılacak düzeyde uzun süren bir iş değildir, robotun yapısına bağlı olarak birkaç gün süren bir eğitimden sonra operatör robotun çalıştırılması ve ayarlamalar konusunda çalışabilecek düzeye gelebilirler.

 

SONUÇ

Otomasyon, üretim sürecinde karlılığa, verimli çalışmaya, kaliteye giden yoldur. Bu yolda robotların kullanımının önemli bir katkısı olacaktır. Otomasyonu yapılacak uygulamaya göre seçilen robot, sahip olduğu özellikler ve yetenekler ile otomasyonun değerini ve otomasyondan sağlanacak faydayı artırmaktadır.  Amaç üretimde karlılık olduğundan, robot seçiminde en önemli kriter robota ödenecek bedel değil ondan elde edilecek faydadır. Yapılan uygulamalar göstermiştir ki; ihtiyacı karşılayacak minimum  seviye bir robot almaktansa, işe en uygun ve en fazla faydayı ve karlılığı sağlayan robotun alınması her zaman doğru ve karlı bir tercih olmuştur.

 

Yorum Bırakın.. Yorum Yap
Ad
Soyad
Mail
Yorum
* Not: Yaptığınız yorumdan kendinizin sorumlu olduğunuzu unutmayın!
E Bülten Kaydı
Plastikciyiz.biz E-bültenlerine ücretsiz abone olun, sektörle ilgili en son gelişmelerden anında haberiniz olsun.
plastikciyiz.biz'de yer alan kullanıcıların oluşturduğu tüm içerik, görüş ve bilgilerin doğruluğu, eksiksiz ve değişmez olduğu, yayınlanması ile ilgili yasal yükümlülükler içeriği oluşturan kullanıcıya aittir. Bu içeriğin, görüş ve bilgilerin yanlışlık, eksiklik veya yasalarla düzenlenmiş kurallara aykırılığından plastikciyiz.biz hiçbir şekilde sorumlu değildir. Sorularınız için ilan sahibi ile irtibata geçebilirsiniz.
2016 - 2019 Copyright plastikciyiz.biz. Tüm Hakları Saklıdır.