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2019/2/10

參觀設備觀察解析重點

作客製自動化設備最重要的能力就是要有很豐富的設備經驗!

設計過的機構越多,越有機會將看過的機構、重新組合變化成適合的機構納入到新的客製化設計中。

想要在短時間多看一些機構,在網路時代比以前方便很多,
例如:
Misumi 的 Unit Library
Youtube上 Thang 分享的機構動畫

工作上碰過的對應產品越多,
越容易知道機械在對不同材料在製程安排、材料處理限制等等上面的要求。
看過越多的產線,
會瞭解到更多產品排程、資料傳輸、不同設備連接需要作到的整合要求。

一個機械設備專案視複雜度,
開發週期可以從幾週到幾年以上,
人的時間是有限的,
能夠作跟完成的複雜專案很有限,
相對的有機會能夠深入研究跟看過的機器設備自然也有限制。

在時程與經驗限制下,
一般機械設計上很少有完全新的設計,
通常會參考既有的類似設備去作改善跟開發。

既然要參考別人的設備,那要看什麼?

有經驗的工程師,自然會有自己的一套方法,
聰明的人,眼睛加大腦就像攝影機一般可以過目不忘;
但是平凡俗子如在下,
就只好想辦法整理出一些重點成為自己的“方法”,
並且持續去加強跟改善這個“方法”。

我的思考邏輯如下:
首先從機構設計的步驟來看,通常第一件事是排 Layout;
Layout 設計上要安排入料、搬運輸送、製程跟成品出料,
所以要看設備時就可從這四個重點著手:

入料:
料的數量、種類型式、材質、來料模式,對應處理的機構。
搬運:
原料、在製品、成品的搬運方式與對應機構
製程與順序:
製程數量、型式與安排順序,關鍵元件,測量規格與使用元件
成品出料:
完成品的型式、搬運處理方式與下游銜接方式。

以下用一個從網路上找到的範例作介紹,氣泡布自動包裝設備:

影片:

從入料開始看:
氣泡布、待包裝的一定尺寸 (長L寬W高H以內) 不定形狀產品,
兩者的尺寸會有設備規格上的關聯性。
氣泡布以料卷方式供應,由輸送機下方轉90度後進入輸送帶:


產品以人工方式放上輸送機上方的承盤,
承盤會伸縮讓產品落到輸送帶上;
這裡對脆弱產品有損壞的疑慮,有改善空間。

搬運:
以連續式運轉的皮帶式輸送機輸送氣泡布跟包裹的產品,上方架設不同製程機構。

製程:

氣泡布供料轉90度:
氣泡布平鋪進入輸送機下方,轉90度整平進入輸送機。

氣泡布整形:
承接產品後,兩側經鋼棒整形包裹住產品。

氣泡布貼合:
在氣泡布兩側相疊處的其中一邊,在整形前先貼上膠帶,
後面以彈性壓輪幫助膠帶黏合。

熱壓貼合:
在氣泡布上產品通過後,熱壓棒會追輸送機將氣泡布上下雙層進行熱壓合。

產品資料貼標:
以印表機列印貼紙轉貼在氣泡布上。

氣泡布剪切:
旋轉切模以刀模切割氣泡布,包括部份切開跟切除手提環形狀,刀模刀尖旋轉切線速度與運送機速度相當。

成品出料:
影片中看起來應該是人工取出。

描述完步驟與動作後,
接下來要看完成動作的機構與關鍵元件;
可以看到設備分五段,
第一段是兩個人工放料站
機構有皮帶輸送機、條碼讀取裝置、承盤收放、產品限高鋼板等

第二段是氣泡布供料
機構有氣泡布供料滾輪、惰輪等。
影片中沒看到 RTR 裝置上常見用來調節長度的 Dancer 機構,有可能是故意不放。

捲料等速輸出看不到機構,
比較顯而易見的可能是靠第三段的輸送機皮帶跟上方紅色的“履帶輪”接觸氣泡布的磨擦力帶,
但是在正向力(下壓力)必須考慮產品的可承受力,
或者是要選用高磨擦係數或有黏滯力的材質才帶的動氣泡布。

另外在影片上換捲備料上也沒看到換捲備料的部份,
就影片中看到的部份第一次氣泡布穿料應該要花一點時間,
如果產速快,一捲氣泡布撐不了多久,更換氣泡布損失的時間會是個問題。

很明顯的,氣泡布的驅動傳輸是我比較陌生的機構需要更多資訊跟觀察。

第三段是氣泡布輸入、產品承接、氣泡布整形、黏合、熱壓、刀切,最複雜的一段。

但是就機構上來說卻是顯而易見,只要花點時間一個一個設計作完即可。

第四段是切割包裝完產品的快速脫離,
後面一段輸送機塑度較快,上面同時有一個標籤列印貼附機構。

第五段是產品人工取出。
單純的輸送機。

以上的機構主要項目列出後,
在自行設計時,就比較有可以進行參考的"映像",
細部就根據自己的經驗與公司所在地容易取得的元件進行設計,
甚至在 Layout 上可以重排過,改成直線式,以方便多條設備同時展開。

以上影片與圖片取自 Youtube 上的公開影片,相關著作權均屬原發佈公司 CMC 所有,
如有冒犯、侵權之虞,請不吝告之,會儘速移除相關圖片與影片連結。

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