Üretim hattına endüstriyel robot eklemek, mevcut manuel işlemi otomatik olarak verimli hale getirmez. Robotun hangi parçayı nasıl kavrayacağı, hangi makineyle haberleşeceği, ürünü hangi pozisyonda bırakacağı, çevrim süresinin ne olacağı ve prosesin hangi şartlarda devam edeceği birlikte tasarlanmalıdır.
Bu nedenle İzmit Robotik Otomasyon projelerine yalnız robot seçimiyle başlamıyoruz.
Öncelikle robotlaştırılacak üretim görevini inceliyor; ürün geometrisi, çevrim süresi, makine bağlantıları, hareket alanı, taşıma yükü, fikstür, gripper, sensörler ve kontrol sistemini aynı hücrenin parçaları olarak değerlendiriyoruz.
Temel yaklaşımımız:
Üretim Görevi → Robot Uygunluğu → Hücre Konsepti → Robot ve Gripper → PLC / Makine Entegrasyonu → Test → Üretim
şeklindedir.
Robotik makine besleme, paletleme, taşıma, kaynak, pick & place, paketleme, montaj ve özel üretim uygulamalarında robotun tek başına değil, çevresindeki bütün otomasyon sistemiyle birlikte çalışmasını hedefliyoruz.
İzmit Robotik Otomasyon Sistemleri
Robotik üretim sistemi yalnız endüstriyel robot kolundan oluşmaz.
Gerçek bir robot hücresinde ihtiyaca göre;
- endüstriyel robot,
- robot kontrolörü,
- gripper,
- vakum sistemi,
- fikstür,
- pozisyoner,
- konveyör,
- sensör,
- kamera,
- PLC,
- HMI,
- servo sistemleri,
- saha I/O,
- endüstriyel haberleşme,
- emniyet ekipmanları
birlikte çalışabilir.
Robot fiziksel hareketi gerçekleştirirken çevresindeki kontrol sistemi prosesin hangi aşamada olduğunu belirler.
Bu nedenle proje yaklaşımımız:
Robot + Çevre Ekipmanları + Kontrol Sistemi + Üretim Prosesi
bütünlüğüne dayanır.
Robotik Otomasyon Nedir?
Robotik otomasyon; tekrar eden veya kontrollü hareket gerektiren üretim operasyonlarının endüstriyel robotlar ve çevre otomasyon sistemleriyle gerçekleştirilmesidir.
Robot;
- ürünü alabilir,
- taşıyabilir,
- makineye yerleştirebilir,
- kaynak yapabilir,
- parçaları istifleyebilir,
- paketleyebilir,
- montaj operasyonuna destek olabilir.
Ancak robotun hareket edebilmesi gerçek üretim otomasyonu için yeterli değildir.
Robotun proses içerisinde:
Ne Alacağı → Nereden Alacağı → Nereye Götüreceği → Ne Zaman Bırakacağı → İşlemin Tamamlandığını Nasıl Anlayacağı
tanımlanmalıdır.
Robotik Otomasyon Projesine Nereden Başlanır?
Robotik proje doğrudan robot marka veya modelini seçerek başlamamalıdır.
İlk soru:
“Hangi işlemi robotlaştırmak istiyoruz?”
olmalıdır.
Ardından;
- ürün ağırlığı,
- ürün boyutları,
- kavrama noktaları,
- çevrim süresi,
- erişim mesafesi,
- üretim çeşitliliği,
- mevcut makineler,
- operatör etkileşimi
değerlendirilmelidir.
Robot seçimi bu teknik ihtiyaçlardan sonra yapılmalıdır.
Robotlaştırmaya Uygun Proses Nasıl Belirlenir?
Her manuel işin robotlaştırılması teknik veya ekonomik olarak doğru olmayabilir.
Robotik otomasyon özellikle;
- tekrar eden hareketlerin bulunduğu,
- ürün geometrisinin tanımlanabildiği,
- proses sırasının belirli olduğu,
- makine sinyallerinin alınabildiği,
- yeterli çalışma alanının bulunduğu
uygulamalarda değerlendirilebilir.
Öncelikle prosesin standartlaştırılabilir olup olmadığı analiz edilmelidir.
Robotik Fizibilite Analizi
Robotik hücre tasarımından önce fizibilite çalışması yapılması projenin gerçekçi şekilde planlanmasını sağlar.
Değerlendirilmesi gereken başlıca konular:
Parça → Hareket → Yük → Erişim → Çevrim → Makine → Alan → Güvenlik
şeklindedir.
Bu çalışma robotun fiziksel olarak operasyona ulaşmasının yanında üretim hedefini karşılayıp karşılamayacağını da değerlendirmelidir.
Parça Analizi
Robotun taşıyacağı veya işleyeceği ürünün geometrisi gripper tasarımını doğrudan etkiler.
Parça;
- düz,
- silindirik,
- esnek,
- hassas,
- yağlı,
- sıcak,
- farklı varyantlarda
olabilir.
Bu özellikler kavrama yönteminin belirlenmesinde önemlidir.
Taşıma Yükü Analizi
Robot seçiminde yalnız ürünün ağırlığı dikkate alınmamalıdır.
Robotun taşıdığı toplam yük içerisinde gripper ve varsa diğer uç ekipmanları da bulunur.
Bu nedenle robotun çalışma yükü hücrenin gerçek konfigürasyonuna göre değerlendirilmelidir.
Robot Erişim Analizi
Robot ürün alma ve bırakma noktalarının tamamına uygun konum ve açıyla ulaşabilmelidir.
Robotun katalog erişim mesafesine bakmak tek başına yeterli değildir.
Gripper uzunluğu, ürün yönü, makine gövdesi ve hücre içerisindeki engeller gerçek erişimi değiştirebilir.
Bu nedenle erişim fiziksel hücre geometrisi üzerinden değerlendirilmelidir.
Robot Çalışma Alanı
Robot hücresinde yalnız robot bazasının konumu önemli değildir.
Robotun;
- yaklaşma mesafeleri,
- ürün taşıma yolu,
- makine kapıları,
- konveyörler,
- fikstürler,
- bakım erişimi
birlikte değerlendirilmelidir.
Kompakt hücre tasarımı yapılırken bakım ve müdahale alanlarının tamamen ortadan kaldırılmaması gerekir.
Robot Hücresi Tasarımı
Robot hücresi, robotun üretim görevini gerçekleştirdiği bütün çalışma alanıdır.
Hücre tasarımında yalnız robot konumu değil;
- ürün giriş noktası,
- ürün çıkış noktası,
- gripper,
- fikstür,
- makine,
- sensörler,
- kontrol panosu,
- HMI,
- emniyet alanları
birlikte planlanmalıdır.
İyi hücre tasarımı robotun mümkün olduğunca fazla hareket etmesi değil, gerekli hareketi mümkün olduğunca kontrollü gerçekleştirmesi üzerine kurulmalıdır.
Robot Hücre Layout Tasarımı
Yerleşim planında robotun bütün hedef noktalarıyla geometrik ilişkisi belirlenir.
Robot bazasının birkaç santimetrelik farklı konumu dahi bazı uygulamalarda hareket açılarını ve erişim alanını değiştirebilir.
Bu nedenle hücre layout’u proje başında değerlendirilmelidir.
Robot Bazası
Robotun monte edildiği baza gerçek çalışma yüklerini güvenli biçimde taşıyabilecek şekilde projelendirilmelidir.
Baza konumu robot erişimini doğrudan etkiler.
Kritik yapısal tasarım ve sabitlemeler uygun mühendislik hesabı ve yetkin kişiler tarafından değerlendirilmelidir.
Robot Simülasyonu
Robot simülasyonu, fiziksel hücre kurulmadan önce hareketlerin dijital ortamda incelenmesini sağlar.
Simülasyon ile;
- erişim,
- robot pozisyonları,
- olası çarpışmalar,
- hareket yolları,
- yaklaşık çevrim süresi
değerlendirilebilir.
Simülasyon gerçek saha testinin yerine geçmez ancak tasarım aşamasında önemli teknik veri sağlar.
Robot Erişim Simülasyonu
Robotun bütün hedeflere ulaşabiliyor olması yeterli değildir.
Hedefe ulaşırken robotun;
- eklem limitleri,
- gripper yönü,
- makine gövdesi,
- diğer hücre ekipmanları
ile ilişkisi incelenmelidir.
Kâğıt üzerinde ulaşılabilir görünen nokta gerçek robot hareketinde uygun olmayabilir.
Çarpışma Analizi
Robot hareket yolunun makine, fikstür, konveyör veya kendi çevre ekipmanlarıyla kesişip kesişmediği değerlendirilmelidir.
Robot programlandıktan sonra sahada çarpışma fark etmek yerine tasarım aşamasında riskli hareketleri belirlemek daha doğru yaklaşımdır.
Robot Cycle Time Analizi
Robotik projelerde önemli parametrelerden biri çevrim süresidir.
Robotun yalnız bir noktadan diğerine hareket süresi değil;
- ürün kavrama,
- sensör doğrulama,
- makine bekleme,
- kapı açma-kapama,
- gripper hareketi,
- bırakma
süreleri de toplam çevrimi etkiler.
Bu nedenle gerçek cycle time:
Robot Hareketi + Proses Beklemeleri + Çevre Ekipmanları
birlikte hesaplanmalıdır.
Robot Hızını Artırmak Her Zaman Çevrimi Düşürür mü?
Hayır.
Robot çok hızlı hareket ediyor ancak makinenin işlemi tamamlamasını bekliyorsa toplam üretim süresi değişmeyebilir.
Benzer şekilde karmaşık ve gereksiz robot yolları yalnız hız artırılarak çözülmeyebilir.
Öncelikle üretim çevriminin hangi aşamasının gerçek darboğaz olduğu belirlenmelidir.
Robotik Makine Besleme
Makine besleme, robotik otomasyonun önemli uygulamalarından biridir.
Robot;
Ham Parçayı Al → Makineye Yükle → İşlemi Bekle → İşlenmiş Parçayı Al → Çıkış Alanına Bırak
senaryosuyla çalışabilir.
Bu uygulamada robotun yanında makinenin robotla haberleşebilmesi kritik öneme sahiptir.