[केस स्टडी] रोबोटिक मशीनिंग का विकास।
बड़े आकार की ढलाई की कटिंग और ग्राइंडिंग को स्वचालित करें
रोबोट, टच प्रोब और सक्रिय अनुपालन बल नियंत्रण के साथ भारी श्रम के भविष्य को बदलना
टेबल
साक्षात्कारकर्ता: आइची सांग्यो कंपनी लिमिटेड
यह साक्षात्कार टोक्यो के शिनागावा स्थित आइची संग्यो कंपनी लिमिटेड के सहयोग से आयोजित किया गया था। (नीचे सम्मानसूचक शब्दों का प्रयोग नहीं किया गया है।)
उत्पादन सामग्री के आयात और बिक्री के अपने मुख्य व्यवसाय के अलावा, कंपनी तकनीकी विकास और समर्थन के माध्यम से समाधान प्रस्तावित करने में भी उत्कृष्ट है।
कंपनी कई तरह के कारोबार करती है, लेकिन इस लेख में हम इंजीनियरिंग मुख्यालय (सागामिहारा कार्यालय) पर ध्यान केंद्रित करेंगे, जो रोबोटिक सिस्टम इंटीग्रेशन का काम संभालता है। यह एक व्यापारिक कंपनी के रूप में वेल्डिंग मशीन, मशीन टूल्स और मेटल 3D प्रिंटर आयात करती है, लेकिन इसकी सबसे बड़ी ताकत उन्नत उत्पादों को रोबोटिक्स के साथ मिलाकर स्वचालन समाधान पेश करने में निहित है।
कंपनी के दृष्टिकोण का एक उदाहरण अमेरिकी कंपनी पुशकॉर्प द्वारा निर्मित "एक्टिव कंप्लायंस फोर्स कंट्रोलर डिवाइस" का उपयोग करने का प्रस्ताव है। पुशकॉर्प डिवाइस को औद्योगिक रोबोट पर लगाकर और अपघर्षक, काटने के उपकरण, चक्की आदि लगाकर धातुओं की मशीनिंग की जा सकती है।
PushCorp डिवाइस में एक स्लाइडिंग मैकेनिज्म होता है जो किसी भी स्थिति में स्थिर दबाव को समायोजित और बनाए रखने में सक्षम होता है, और एक सर्वो स्पिंडल होता है जो BT शैंक के साथ मानक रूप से आता है।
स्लाइडिंग तंत्र में बल, त्वरण और स्थिति संवेदक लगे होते हैं। जब स्पिंडल का टिप टूल वर्कपीस की सतह को छूता है, तो यह इन संवेदकों से प्राप्त जानकारी को वापस भेजता है ताकि अभिविन्यास के कारण भार में होने वाले बदलावों की भरपाई की जा सके और इस प्रकार स्थिर दबाव बनाए रखा जा सके।
परिणामस्वरूप, रोबोट की गति की सटीकता या वर्कपीस के बाहरी आयामों में भिन्नता होने पर भी, PushCorp डिवाइस लचीले ढंग से समायोजन कर मशीनिंग का काम पूरा कर सकता है । उच्च कठोरता के बावजूद, यह डिवाइस आकार में भी कॉम्पैक्ट है।
हालांकि, PushCorp डिवाइस का पूरी तरह से उपयोग करने के लिए, रोबोट प्रशिक्षण और सहायक उपकरणों की आवश्यकता होती है । Aichi Sangyo के इंजीनियरिंग मुख्यालय में एक सिस्टम मैन्युफैक्चरिंग विभाग है जो एक सिस्टम इंटीग्रेटर के रूप में कार्य करता है और एकीकृत सिस्टम प्रदान करने में इसका सिद्ध ट्रैक रिकॉर्ड है।
विभाग के डिजाइन अनुभाग में मैकेनिकल डिजाइन समूह के प्रमुख कोतारो ताकेमोटो कहते हैं,
“हमने ग्राहकों की मांगों और मशीनिंग के लिए आवश्यक विशिष्ट वर्कपीस के अनुसार लचीले ढंग से खुद को ढाला है। हाल ही में, बड़े वर्कपीस की मशीनिंग और खतरनाक ऑपरेशन करने के लिए हमारी स्वचालन परियोजनाओं में तेजी से प्रगति हो रही है।”
चुनौती: बड़े आकार की ढलाई की कटाई और पिसाई
हाल ही में, कंपनी से बड़े आकार की ढलाई के लिए कटिंग और ग्राइंडिंग के स्वचालन के बारे में परामर्श लिया गया था।
प्रत्येक ढलाई अद्वितीय होती है। चूंकि प्रत्येक वस्तु का आकार और स्थिति भिन्न होती है, इसलिए संरेखण कुशल श्रमिकों की पैनी नजर और अंतर्ज्ञान पर निर्भर करता था।
इस कार्य ने श्रमिकों पर महत्वपूर्ण बोझ डाला, जिनमें शामिल हैं:
- उच्च जोखिम , क्योंकि ऑपरेटर सीधे कटिंग मशीनरी को संभालते हैं।
- मानवीय त्रुटियों के कारण गुणवत्ता में असंगति
- प्रसंस्करण के लिए बड़े और भारी वर्कपीस को संभालने में काफी समय लगता है।
- उपकरण बदलने और सिखाने में लगने वाला अतिरिक्त समय
- उच्च-मिश्रण, निम्न-मात्रा उत्पादन को साकार करने में असमर्थता
कुशल श्रमिकों की संख्या में गिरावट के साथ, पारंपरिक दृष्टिकोणों को बनाए रखना अब टिकाऊ नहीं है।
टच प्रोब और सक्रिय अनुपालन बल नियंत्रण का उपयोग करने वाली एक अभिनव रोबोटिक मशीनिंग प्रणाली के साथ इस चुनौती का समाधान करता है।
इस चुनौती से निपटने के लिए पेश किया गया समाधान एक रोबोटिक मशीनिंग सिस्टम है जो पुशकॉर्प के सक्रिय अनुपालन बल नियंत्रक उपकरण को मेट्रोल के वायरलेस 3डी टच प्रोब, "आरसी-के3एक्स" के साथ जोड़ता है।
1. बीटी शैंक से जुड़े टच प्रोब को पुशकॉर्प डिवाइस पर लगाएं।
काटे जाने वाले वर्कपीस भारी होते हैं और कारखाने में ओवरहेड क्रेन द्वारा ले जाए जाते हैं, जिससे उच्च परिशुद्धता के साथ उनकी स्थिति निर्धारित करना कठिन हो जाता है। उच्च-मिश्रण, कम मात्रा वाले उत्पादों के आकार विनिर्देशों आदि के अनुसार भिन्न होते हैं, इसलिए स्थिति निर्धारण के लिए विशेष जिग्स बनाना भी अव्यावहारिक है।
इसलिए, हमने निम्नलिखित विधि अपनाई: मशीनिंग से पहले वर्कपीस को वर्कबेंच पर रखें, वर्कपीस को मापने के लिए रोबोट आर्म के सिरे पर स्थित पुशकॉर्प डिवाइस पर आरसी-के3एक्स टच प्रोब लगाएं, इसकी निश्चित स्थिति निर्धारित करें और तदनुसार मशीनिंग प्रोग्राम को ठीक करें।
2. टच प्रोब से वर्कपीस को 4 बिंदुओं पर स्पर्श करके मूल बिंदु निर्धारित करना।
टच प्रोब लगाने के बाद, वर्कपीस को 4 बिंदुओं पर स्पर्श किया जाता है और माप डेटा के आधार पर मूल बिंदु निर्धारित किया जाता है। वर्कपीस में होने वाले बदलावों और मिसअलाइनमेंट के अनुसार कटिंग पथ को स्वचालित रूप से समायोजित किया जाता है।
3. कास्टिंग स्प्रू को काटने के लिए टच प्रोब टूल को टिप सॉ से बदलें।
उसके बाद, एलएनजी पंप के इंपेलर को रखने वाले लोहे के आवरण के एक हिस्से को काटने के लिए टच प्रोब को टिप सॉ में बदल दिया जाता है।
आवरण का निर्माण लगभग 1 मीटर चौड़ाई, गहराई और ऊंचाई वाले दो अर्धवृत्ताकार सांचों को मिलाकर किया जाता है। ढलाई प्रक्रिया से बचे हुए अतिरिक्त पदार्थ, जैसे कि स्प्रू, को इस रोबोटिक प्रणाली द्वारा हटा दिया जाता है।
4. कटने वाले क्षेत्र को पीसने के लिए टिप सॉ टूल को ऑफसेट ग्राइंड स्टोन से बदलें।
वर्कपीस के आवश्यक भागों को नुकसान से बचाने के लिए लगभग 10 मिमी का मार्जिन छोड़ा जाता है। अंत में, कट क्षेत्र को पीसने और फिनिशिंग देने के लिए टिप सॉ को ऑफसेट ग्राइंड स्टोन पर स्विच किया जाता है।
PushCorp का सक्रिय अनुपालन बल नियंत्रक विभिन्न उपकरणों को एकसमान दबाव के साथ दबाने में सक्षम बनाता है, जिससे वर्कपीस के आकार और सतह की अनियमितताओं को समायोजित करके सुरक्षित और स्थिर कटिंग और ग्राइंडिंग प्राप्त की जा सकती है।
“हाथ से हिलाने, मापने, काटने और पीसने” की पारंपरिक प्रक्रिया अब टच प्रोब से स्थिति निर्धारण और रोबोट द्वारा स्वचालित रूप से काटने और पीसने की प्रक्रिया में बदल गई है।
[संदर्भ वीडियो] टच प्रोब और सक्रिय अनुपालन बल नियंत्रक उपकरण द्वारा संभव बनाया गया रोबोटिक मशीनिंग नवाचार
मेट्रोल के टच प्रोब RC-K3X को क्यों चुना गया?
बीटी शैंक संगतता
PushCorp के सर्वो स्पिंडल में विभिन्न उपकरणों को जोड़ने के लिए एक मानक टूल होल्डर, "BT शैंक" का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, यह सिस्टम BT40 शाफ्ट टेपर का उपयोग करता है। इसके विपरीत, RC-K3X भी BT शैंक के साथ संगत है, और इसे सीधे खरीदा और उपयोग किया जा सकता था, यही एक प्रमुख निर्णायक कारक था।
आसान एकीकरण के लिए वायरलेस डिज़ाइन
एक और महत्वपूर्ण कारक यह है कि यह वायरलेस है। रोबोट के चलने-फिरने के हिस्सों में काफी स्वतंत्रता होती है, जिससे वायर्ड रोबोट में केबल बिछाना मुश्किल हो जाता है।
यहां तक कि उन स्थानों पर भी जहां वाई-फाई/ब्लूटूथ से हस्तक्षेप होने की संभावना होती है या जो सटीकता में बाधा डालने वाली बाधाओं से घिरे होते हैं, आरसी-के3एक्स एक मालिकाना संचार पद्धति पर आधारित अत्यधिक विश्वसनीय वायरलेस प्रदर्शन के माध्यम से 1μm (2σ) की स्थिर पुनरावृत्ति प्राप्त करता है।
Contato माप जो सतह की खुरदरापन या धात्विक चमक से प्रभावित नहीं होता है
संपर्क मापन विधि भी एक निर्णायक कारक थी। लेजर-आधारित मापन उपकरणों पर भी विचार किया गया था, लेकिन बाहरी कारकों जैसे कि ढलाई की सतह की खुरदरापन और धात्विक चमक, साथ ही कारखाने के भीतर की रोशनी से होने वाले संभावित हस्तक्षेप से बचने के लिए संपर्क-प्रकार के उपकरण को चुना गया।
रोबोट को चलाते समय ऑपरेशनल प्रोग्राम को फाइन-ट्यून करने में भी कॉन्टैक्ट-टाइप डिवाइस उपयोगी साबित हुआ। चूंकि इसे सुरक्षा बाड़ के बाहर से देखा जाता है, इसलिए टीचिंग पेंडेंट को दूर से संचालित करके फाइन-ट्यूनिंग की जाती है।
ऐसी परिस्थितियों में भी, संपर्क-प्रकार का RC-K3X वर्कपीस के साथ भौतिक संपर्क की दृश्य पुष्टि करना आसान बनाता है।
किफायती कीमत और विश्वसनीयता, जो जापानी विनिर्माण की खासियत है।
जापानी विनिर्माण की अनूठी विशेषता , किफायती कीमत और विश्वसनीय समर्थन प्रणाली भी निर्णय लेने वाले कारकों में से एक थी।
“एक प्रदर्शनी में, मेट्रोल के कर्मचारियों ने हमें एक प्रस्ताव दिया, और हमारे मूल्यांकन के परिणाम बहुत अच्छे थे। कीमत किफायती थी, और चूंकि यह एक घरेलू निर्माता है, इसलिए हमें उनकी सहायता प्रणाली पर पूरा भरोसा था, और हमने बिना किसी झिझक के निर्णय लिया,” लीडर ताकेमोटो ने ये उत्साहवर्धक शब्द साझा करते हुए कहा।
कई उपयोगकर्ताओं को टक्करों के कारण टच प्रोब के खराब होने की समस्या का सामना करना पड़ता है । इससे टिकाऊ संचालन के लिए किफायती होना एक महत्वपूर्ण कारक बन जाता है।
कार्यान्वयन के बाद अपेक्षित परिणाम क्या होंगे?
टच प्रोब और एक्टिव कम्प्लायंस फोर्स कंट्रोलर डिवाइस द्वारा समर्थित इस रोबोटिक मशीनिंग सिस्टम के कार्यान्वयन से निम्नलिखित परिणाम प्राप्त होने की उम्मीद है:
सबसे संभावित परिणाम सुरक्षा में महत्वपूर्ण सुधार है!!
सुरक्षा के अलावा, उत्पादकता में भी कई सुधारों की उम्मीद की जा सकती है।
- सेटअप: विश्वसनीय, सेंसर-आधारित माप से मानवीय त्रुटि समाप्त हो जाती है और सेटअप का समय कम हो जाता है।
- मशीनिंग सटीकता: स्थिर मशीनिंग सटीकता प्राप्त करने के लिए मानवीय भिन्नता को समाप्त करता है।
- लचीलापन: स्वचालित वर्कपीस ओरिजिन सेटिंग, टूल चेंजिंग और मशीनिंग उच्च-मिश्रण, कम मात्रा वाले उत्पादन के लिए लचीला अनुकूलन सक्षम बनाती है।
- कौशल हस्तांतरण: कौशल हस्तांतरण के लिए पूर्व सैनिकों पर निर्भरता की समस्या का समाधान करता है
[भविष्य की संभावनाएं] बड़े घटकों की वेल्ड बीड फिनिशिंग और सटीक ग्राइंडिंग
RC-K3X और PushCorp का संयोजन भविष्य के अनुप्रयोगों के लिए और भी अधिक संभावनाएं रखता है।
उदाहरण के लिए,
- वेल्ड बीड फिनिशिंग: RC-K3X से उभारों को मापें और उन्हें इष्टतम ग्राइंडिंग दबाव पर संसाधित करें।
- विमान और एयरोस्पेस घटक: मशीनिंग के लिए उपयुक्त न होने वाले अत्यंत बड़े घटकों को संभालें
- विभिन्न सामग्रियों की बारीक पिसाई और परत हटाने में सिद्ध अनुप्रयोग।
प्रश्न: भविष्य के विकास के लिए आपकी क्या दृष्टि है?
आइची सांग्यो कंपनी लिमिटेड लीडर ताकेमोटो
“हमारे वर्तमान अनुप्रयोग में, हमने अभी तक RC-K3X की 1μm (2σ) की पुनरावृति क्षमता का पूरी तरह से उपयोग नहीं किया है। हम एक ऐसा सिस्टम बनाना चाहते हैं जो इस क्षमता का सही मायने में लाभ उठा सके।”
“एक अवधारणा जिस पर हम काम कर रहे हैं, वह है वेल्डिंग के बाद की फिनिशिंग ।” जब वेल्डिंग के लिए फिलर मेटल का उपयोग किया जाता है, तो “ वेल्ड बीड ” नामक मछली के केक के आकार का उभार बनता है। पुशकॉर्प डिवाइस का उपयोग इसे पीसकर दर्पण जैसी चिकनी सतह प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
हालांकि, हमने सुरक्षा के लिहाज से दबाने की ताकत को इस तरह समायोजित किया ताकि उभार के अलावा किसी और चीज को नुकसान न पहुंचे।
हमारा मानना है कि ग्राइंडिंग से पहले RC-K3X से बीड की ऊंचाई और चौड़ाई मापकर, हम प्रेसिंग फोर्स को अनुकूलित कर सकते हैं, जिससे उत्पादन क्षमता और मशीनिंग सटीकता में सुधार होगा। इस सिस्टम के विकास के माध्यम से, हम PushCorp और RC-K3X टच प्रोब के संयोजन की अपार संभावनाओं को देखते हैं, विशेष रूप से रोबोटिक कटिंग, मशीनिंग और ग्राइंडिंग सिस्टम में, जहां सटीकता स्वचालन में बाधा रही है। ऐसे प्रोजेक्ट्स के लिए कृपया हमसे संपर्क करें।
क्षेत्र में गहन विशेषज्ञता रखने वाला सिस्टम इंटीग्रेटर संपूर्ण स्वचालन सहायता प्रदान करता है।
इस प्रणाली का निर्माण आइची संग्यो द्वारा किया गया था, जो कि एक आयात व्यापार कंपनी है और जिसके पास आंतरिक इंजीनियरिंग क्षमताएं हैं।
PushCorp के सक्रिय अनुपालन बल नियंत्रक उपकरण का उपयोग करके रोबोट नियंत्रण में अपनी व्यापक विशेषज्ञता का लाभ उठाते हुए, कंपनी निम्नलिखित के लिए व्यापक सहायता प्रदान करती है:
- रोबोटिक प्रणालियों का निर्माण
- प्रोग्राम बनाना और उन्हें अनुकूलित करना
- साइट पर कार्यरत कर्मियों के लिए परिचालन प्रशिक्षण और स्टार्टअप सहायता
कंपनी की यह ठोस प्रतिष्ठा है कि "किसी कार्य को सौंपे जाने के बाद वह साइट के अनुरूप सर्वोत्तम समाधान प्रदान करती है।"
साक्षात्कार में सहयोग: आइची संग्यो कंपनी लिमिटेड
आइची संग्यो कंपनी लिमिटेड द्वारा प्रस्तुत उत्पाद: पुशकॉर्प का एक्टिव कंप्लायंस फोर्स कंट्रोलर डिवाइस
इस केस स्टडी में प्रदर्शित उत्पाद
वायरलेस उच्च परिशुद्धता टच प्रोब
![[आरसी-के3एक्स श्रृंखला]](https://metrol-sensor.com/wp-content/uploads/2025/10/RC-K3X_bg-6-800x530-1-800x530.png)
आरसी-के3एक्स श्रृंखला जापान में निर्मित एक वायरलेस 3डी टच-प्रोब सेंसर है जिसे मशीनिंग सेंटर जैसे सीएनसी मशीन टूल्स के अंदर लगाया जाता है ताकि मशीनीकृत वर्कपीस के आयामों को मापा जा सके।
वायरलेस संचार का उपयोग करते हुए, रिसीवर प्रोब के मापन संकेतों को मशीन तक पहुंचाता है।
