TR2023006871T - Doğaltaş üreti̇m endüstri̇si̇nde tam otomasyonlu roboti̇k üreti̇m hatti - Google Patents

Abstract

Buluş konusu, tam otomasyonlu robotik doğaltaş üretim hattı olup, seri üretim hatlarında yaşanan aksaklıklar nedeniyle tüm hattın durması sorunlarının ortadan kaldırılması için endüstriyel robot (15) kullanımı ile sürekli ve kesintisiz besleme yapılarak verimliliğin artırılması ve üretim süresi ile maliyetlerinin düşürülmesi ile alakalıdır.

Description

TARIFNAME DOGALTAS ÜRETIM ENDÜSTRISINDE TAM OTOMASYONLU ROBOTIK ÜRETIM HATTI Teknik Alan Bulus konusu, tam otomasyonlu robotik dogaltas üretim hatti olup, seri üretim hatlarinda yasanan aksakliklar nedeniyle tüm hattin durmasinin sorunlarinin ortadan kaldirilmasi için endüstriyel robot kullanimi ile sürekli ve kesintisiz besleme yapilarak verimliligin artirilmasi ve üretim süresi ile maliyetlerinin düsürülmesi ile alakalidir. Önceki Teknik Mevcut teknikte dogaltas üretim sürecinde dogaltas blok ve moloz parçalar, mermer plakalara dönüstürülmesi için katrak makinalarinin istasyonuna gelmekte ve sonrasinda plakalar honlama istasyonuna getirilmektedir. Honlama istasyonunda mermer plakalarin yüzeyi yari mat bir görüntü olusturulmasi amaciyla islem görmektedir. Honlamadan çikan plakalar, birinci firin istasyonuna ugrar ve kurutulur. Daha sonra birinci firindan çikan plakalar eksiklerinin giderilmesi, kirik, çatlak ya da gözenekli plakalarin düzeltilmesi için tamir hattina gelmektedir. Ardindan ikinci firina gelerek cilalanma için hazirlanmaktadir. Daha sonra cila istasyonuna gelen plakalarin yüzey islemleri tamamlanmakta ve vax hattina geçis yapmaktadir. Vax hattina geçis yapan mermer/dogaltas plakalar daha detayli olarak ciladan sonra daha pürüzsüz bir yüzey elde edilmesi amaciyla mumlama islemi görmektedir. Ardindan UV firinina geçen plakalar burada UV lambalar araciligi ile kurutma islemine tabi tutulmaktadir. En son olarak ebatlama hattina gelen plakalar, istenilen ölçülerde sekillendirilmesinin ardindan, mekanik tasima araçlari/konveyör sistemleri ile tasinarak hattan ayrilmaktadir.

Teknigin bilinen durumunda, iki tür klasik dogaltas üretim süreci bulunmaktadir.

Birinci süreç; klasik dogaltas levha üretiminde; katrak istasyonunda kesilerek çikan levhalar, genis bant cilalama makinasina giderek honlanmakta ve sonrasinda epoksi dolguya geçmektedir. Süreci hizlandirmak için firinlanan plakalar, cilalandiktan sonra kasalara konur ve stok sahasina gitmektedir. Ikinci süreç; klasik ebatlanmis dogaltas üretimi olup, katrak istasyonundan çikan levhalar, ebatlanmak üzere köprü kesime ya da CNC'ye (2) gitmektedir.

Ebatlanmis ürünler uygun makinalara gider, cilalanir ve sonrasinda özel bir isçilik isteniyorsa bu islemler de yapilir, kasalara konularak stok sahasina gönderilmektedir. Önceki teknikte anlatilan dogaltas blok/moloz parçalarinin islem basamaklarinda katrak istasyonunda kesilerek sisteme dâhil edilen tüm plakalar gerekli olmasa dahi tek bir hat üzerinde, sistemden ayrilmasi mümkün olmayacak sekilde islem görmektedir. Örneklemek gerekirse, katrak ve honlama istasyonlarindan geçmesi zorunlu plakalardan birinin tamir istasyonuna ya da ilk cila istasyonuna ugramamasi gerekiyor olabilir. Lakin önceki teknikte sistemden plakalarin ayrilamamasi sebebiyle bazi hatlarda isleme gerek duymayan plakalar yine de o hatlar üzerinden geçmek zorundadir. Bu da teknikte yüksek oranda plakalarda fire verilmesine ve gereksiz atik olusmasina sebep olmaktadir. Bu durum sürdürülebilir madenciligin önüne geçerek kaynaklarin kontrolsüzce kullanilmasi, karbon saliniminin artmasi ve çevre kirliliginin olusmasiyla beraber iklim krizi etkilerinin artmasina zemin olusturmaktadir.

Teknigin bilinen durumunda dogaltas endüstrisinde, klasik seri üretim sistemi hâkim olup, sürekli üretim ve baypas olmadigindan üretim hatlarinda meydana gelen aksakliklar ile üretim hatlari durmaktadir. Bu sebeple verimlilik düsmekte, maliyetler artmakta üstelik ürünlerden fire verilmesine sebep olmaktadir.

Mevcut teknikte dogaltas üretim hattinin kurulmasi için 5000 m2 fabrika alani gerekmektedir. Bu alan içerisinde yer alan islem yapilan üretim hatlarinin birbirini izleyen iki hat disinda temasi bulunmamaktadir. Bu sebeple ürünün durumuna göre süreç içerisinde bir hattan digerine ugramadan gerekli islemlerin yapilacagi hammadde gidis yolu mümkün degildir. Hammadde olan plakalarin gereksiz istasyonlara ugramasi ya da manuel olarak tasinmak zorunda kalmasi üretim süresini artirmakta, verimliligi düsürmekte ve kullanilan enerji miktarini da arttirmaktadir. Önceki teknikte meydana gelen problemler bu alanda bir ar-ge çalismasi Bulusun Amaci Bulus konusu dogaltas üretim süreçlerinde tam otomasyonlu robotik üretim bandi saglamak olup, aksakliklar sebebiyle hatlarin durmasina engel olarak, daha verimli, firesiz, çevreci ve sürdürülebilir, hizli bir üretim yapmak amacindadir.

Bulus, dogaltas üretim süreçlerinde tam otomasyonlu robotik üretimi sayesinde, katrak istasyonunda kesilen platformlarin istenilen istasyondan baslatilarak kolaylikla firesiz üretim ve islem basamaklarini gerçeklestirmek amacindadir.

Bulusun Detayli Anlatimi Dogaltas üretim endüstrisinde tam otomasyonlu robotik üretim hatti ile ilgili sekiller asagida verilmistir.

Sekil - 1 Önceki Teknik Mermer Fabrikalari Genel Akim Semasi Sekil - 2 Dogaltas Üretim Endüstrisinde Tam Otomasyonlu Robotik Üretim Hatti Semasi Referans Numaralari: 1. Katrak 2. CNC 3. Robot CNC 4. Fotograf Alani . Honlama Hatti 6. Firin Hatti 7. Tamir Hatti 8. Cila Hatti 9. Vax Hatti . UV Kurutma Hatti 11. Ebatlama Hatti 12.Endüstriyel Robotlar Ve Konveyör Hatti 13. Baypas Konveyör Hatti 14. Yükleme Konveyörü . Endüstriyel Robot 16. Dogaltas Üretim Hatti Endüstriyel robotlarin (15) katrak (1) istasyonundan çikan plakalari alarak, önceki teknikten farkli olarak birbirinden bagimsiz çalisan istasyonlara IOT teknolojisi kullanarak tasimaktadir. Bu sayede katrak (1) istasyonunda kesilen plakalar hangi islemi görecekse ona göre gitmesi gereken istasyona alinmis olacaktir. Yani, herhangi bir istasyondan çikan kalite kriterlerine uymayan ürün, tüm hatti izlemesi gerekmeden tekrar ayni istasyona ve/veya hatanin düzeltilecegi istasyona ve/veya sayet düzeltilemez halde ise fire istasyonuna baypas konveyör hatti (13) araciligiyla kolaylikla iletilebilmektedir. Dogaltas üretim endüstrisinde tam otomasyonlu robotik üretim hatti, konveyörleri birbirine bagli olmayan en az iki adet dogaltas üretim hatlarindan (16) olusmaktadir.

Baypas konveyör hatti (13), istasyon aralarinda olup, herhangi bir kalite parametrelerine uymayan dogaltas/mermer plakanin bir istasyondan digerine tasinmasini endüstriyel robotlarin (15) üzerinde konumlandigi ve hareket edebildigi endüstriyel robotlar ve konveyör hattina (12) ileterek saglar.

Kesilen her plakaya bir numara atanmakta ve her asamada fotograf alaninda (4) fotograflanan plakalarin degerlendirmesi tam otomasyon ve robotik üretim hatti sayesinde yapilmaktadir. Bulus konusu içerisinde plakalarin islem gördügü istasyonlar ve parçalar, katrak (1), CNC (2), robot CNC (3), fotograf alani (4), honlama hatti (5), firin hatti (6), tamir hatti (7), cila hatti (8), vaX hatti (9), UV kurutma hatti (10), ebatlama hatti (11), endüstriyel robotlar ve konveyör hatti (12), baypas konveyör hatti (13), yükleme konveyörü (14) olarak siralanmaktadir.

Katrak (1), mermer ocaklarindan elde edilen blok ve molozlarin mermer plakalara dönüstürülmesinde kullanilan makinalara katrak (1) denilir. CNC, bilgisayar tarafindan programlanmis sayisal komutlar ile kontrol edilebilen, hassas manevra kabiliyetine sahip, mermer kesimi için kullanilan 5 eksen makinadir. Robot CNC (3) 5 eksen CNC (2) makinalarina göre daha fazla manevra kabiliyetine sahip, 7 eksene kadar çikabilen, bilgisayar destekli nümerik kontrollü makinalardir. Fotograf alani (4), fotograf çekimi yapilarak verilerin buluta yüklendigi çikis istasyonudur. Honlama hatti (5), Mermer yüzeyi üzerinde yari mat bir görüntü olusturmak için yapilan islem hattina denir. Firin hatti (6), Mermer yüzeylerinin cila hattinda (8) isleminden sonra hizla kurutulmasini saglayan üretim hattina denir. Tamir hatti (7), kirik, çatlak ya da gözenekli mermer ürünlerin tamir edildigi hatta denir. Cila hatti (8), dogaltas ürünlerinin yüzey islemlerinin yapildigi hattir. Vax hatti (9), cila hattindan (8) sonra, ürünlerin daha detayli olarak pürüzsüz bir yüzey elde edilebilmesi için mumlama islemi yapilan hattir. UV kurutma hatti (10), UV lambalar araciligi ile yapilan kurutma hattidir. Ebatlama hatti (11), dogaltaslarin istenilen ölçüde ebatlanmasini saglayan hatta denir. Endüstriyel robotlar ve konveyör hatti (12), endüstriyel uygulamalarda kullanilan, üç veya daha fazla programlanabilir ekseni olan, otomatik kontrollü, yeniden programlanabilir, çok amaçli, sabitlenmis veya hareketli manipülatördür. Konveyör sistemleri, nesneleri bir konumdan digerine tasiyan, özellikle üretim merkezlerinde siklikla kullanilan, mekanik tasima araçlaridir. Baypas konveyör hatti (13), endüstriyel robotlarin (15), üretime uygun olmayan ya da yeniden isleme tabi olmasi gerekli ürünleri tasidigi hattir.

Yükleme konveyörü (14), ürünlerin hatlara ve baypas konveyör hattina (13) yüklendigi transfer konveyörüdür.

Robot CNC (3); yerinde sabit bes eksen CNC (2) makinalarina göre daha fazla manevra kabiliyetine sahip olup, yedi eksene kadar çikan, bilgisayar destekli nümerik kontrollü mermer makinalari olmaktadir. Endüstriyel Robotlar (15) ise endüstriyel uygulamalarda kullanilan, üç veya daha fazla programlanabilir ekseni olan, otomatik kontrollü, yeniden programlanabilir, çok amaçli, sabitlenmis veya hareketli manipülatörlerdir. Konveyör sistemleri, nesneleri bir konumdan digerine tasiyan, özellikle üretim merkezlerinde siklikla kullanilan, mekanik tasima araçlaridir. Bakildiginda genel olarak benzer isleri yapan bu sistemler, bulus konusunda, Robot CNC (3) sadece mermer isçiligi yapmaktadir. Yani mermerde CNC (2) ile yapilamayan özel isçilikleri gerçeklestirmektedir.

Katrak (1) isleminden geçen plakalar konveyörler üzerinde hareket ederek, alanin daraltilmasini saglayan en az 12 adet endüstriyel robot (15) ile paralel olarak dizayn edilmis üretim istasyonlarinin birbirileri ile baglantili çalismasi ile islem görmektedir. Islem görülen ve birbirinden bagimsiz çalisan istasyonlarin her birisinde islem öncesi ve sonrasi fotograf alaninda (4) fotograf çekimi yapilmaktadir. Bu sayede veriler kaydedilmekte ve bulutta toplanmaktadir.

Robotik ve tam otomasyon teknolojisi sayesinde tanimlanan plakalarin hangi istasyona gitmesi gerektigi bu sekilde ayarlanmakta olup, gerekli istasyona robotlar araciligi ile tasinmaktadir. Bu tasima islemi istasyondan çikan plakalarin fotograf alaninda (4) fotografi çekildikten sonra otomatik kalite kontrol verilerinin karsilastirilmasina bakilmasiyla plakanin gidecegi istasyonun belirlenmesi ile gerçeklesmektedir. Otomatik kalite kontrol verilerinden bilgisayarlar sabit bilgileri çekerek, fotografi çekilen plakanin degerlendirmesini yapmaktadir.

Istasyonlar üzerinde islemleri tamamlanan plakalar, yine konveyör üzerinde hareket eden robotlar araciligi ile özel isçilik istasyonuna alinmaktadir. Burada CNC (2) ya da robot CNC (3) ile gereken özel sekillendirme için isçilik gerçeklestirilmektedir. Eger plaka üzerinde herhangi bir özel isçilik uygulamasi gerekmiyorsa bu alan atlanarak son istasyon olan fotograf alani (4) istasyonuna gelecektir. Burada tekrar görüntülenen ürün, islemi tamamlandiktan sonra kasalara alinarak stok sahasina iletilmektedir.

Sekil - 1'de semasi verilen önceki tekniklerde, katrakta (1) kesilen plakalar, tüm asamalara ugramak zorunda olup, islem istasyonlari için çok daha genis alana (5000 m2) ihtiyaç duyulmaktaydi. Tüm bunlarla beraber, gereksiz islem istasyonlarindan geçen plakalarin hasar almasi sonucu fire olarak açiga alinan plaklar çok fazla olmakta ve bu gibi dezavantajli durumlar olmasi sebebiyle sürdürülebilir, çevreci bir madencilik anlayisi benimsenememekteydi. Bir diger yandan gereksiz enerji sarfiyati olmakta, verimlilik düsmekte ve maliyetler ise artmaktaydi.

Sekil - 2'de ayrintilari verilen bulus konusu dogaltas üretim endüstrisinde tam otomasyonlu robotik üretim hattinin sayesinde sonsuz kombinasyonla sürekli üretim yapilmasi avantaji saglanmaktadir. Önceki tekniklerden farkli olarak dogaltas üretim bandinda gelistirilen bu teknoloji sayesinde, gereksiz islem gören ve bu islemler sebebiyle zarar görüp fire olarak açiga alinan ürün sayisi da azaltilmis olmaktadir. Tüm bunlarla beraber 2000 m2 gibi daha az alana istasyon kurulmasi avantaji olmakta ve birbirinden bagimsiz çalisan istasyonlar sayesinde plakalarin gereksiz istasyonlara ugramasina gerek kalmadan, sadece gerekli islemlerin yapilacagi istasyonlara ulastirilmasi sayesinde plaka hasarlari azaltilmis, verimlilik arttirilmis ve belirli bir standartta üretim yapilmasi kolaylasmis olup, maliyetlerde düsürülmüstür. Bulus konusu sürdürülebilir ve çevreci bir madencilik anlayisini benimsemekte olup, önceki tekniklerde yasanan olumsuz süreçleri ortadan kaldirmak adina ve katma degerli üretim gerçeklestirmek adina gelistirilmistir.

Bulus konusu dogaltas üretim endüstrisinde tam otomasyonlu robotik üretim hatti yöntemi; - Üretim asamalarinin belirlenmesi, (tasin cinsi, durumu, müsteri istegi, tasin nemi, yüzey durumu vb.) - Her bir asama için uygulama parametrelerinin belirlenmesi, (°C, süre, miktar, vaX, cila, epoksi miktari vb.) - Her bir asama için kalite kontrol parametrelerinin belirlenmesi (boyut, parlaklik, pürüz vb.) - Her üretim asamasinda kalite kontrol parametrelerine göre kontrolün saglanmasi, (gözle kontrol, isik kirilim testi, isik kirilim testi gloss metre ile yapilmakta olup, isigin seken açisi ile iliskilidir. Ölçülen birim gloss unit (G.U), fotograf çekimi vb.) - Kalite kontrol parametrelerine uyan plakalarin planlanan asamadan devam - Kalite kontrol parametrelerine göre uygun olmayan plakalarin tekrar isleme için önceki asamalardan birine döndürülmesi veya fire alanina ayrilmasi Örnegin; - Katrak (1) istasyonundan çikan plakalar, sadece honlama hattina (5) islem görecekse, yani yüzeyi pürüzsüzlestirilip, asindirilmasi yapilacaksa, honlama hattina (5) alinir ve islem gerçeklestirilir. Islem sonrasi fotograf alaninda (4) fotograf çekimi yapilip, stok sahasina kaldirilir.

- Katrak (1) istasyonundan çikan plakalar sadece cila hattinda (8) cilalama islemi görecekse, direk cila hattina (8) alinip, islemi yapilir ve yapilan islem sonrasi fotograf alaninda (4) fotograf çekimi yapilmasi ardindan stok sahasina kaldirilir.

- Eger katraktan (1) çikan plakalar, epoksiye ihtiyaç duyuyorsa, önce honlama hattinda (5) islem görecektir. Daha sonra 1.firin hattina (6) ve sonrasinda tamir hattina (7) geçirilecektir. Tamir hatti (7) istasyonundaki islemlerden sonra 2.firin hattina (6) gelip küllendikten sonra yapilacak yüzey islemine uygun olarak cila hattina (8) ya da tekrar honlama hattina (5) gidecektir. Islemi biten plakanin, fotograf çekimi tamamlandiktan sonra stok sahasina kaldirilir.

Traverten ürünler de ise; - Eger seffaf dolgu yapilacaksa, önce honlama hattina (5) sonra UV kurutma hattina (10) giden plaka, sonrasinda tamir hattina (7), tekrar UV kurutma hattina (10) ve sonrasinda cila hattina (8) gidecektir.

Islemi biten plakalarin fotograf alaninda (4) fotograf çekimi tamamlandiktan sonra stok sahasina kaldirilir.

- Baska bir varyasyonda ise, katraktan (1) çikan dogaltas plakalari, sirasiyla, önce honlama hattina (5) geçer, daha sonra firin hattinda (6) islem görür. Ardindan epoksi istasyonu, tamir hatti (7) ve 2.firin hattinda (6) da küllenme yani epoksinin kurumasi için gerekli islemleri de gördükten sonra cila hattina (8) geçer. Sayet bir hata olduysa bilgisayarli sistemler tarafindan tespit edilip, tekrar firin hattina (6) gider. Eger hala daha son asama için uygun hale gelmediyse plaka gerekirse tekrar tamir hattina (7) gider, tekrar 2.firin hattinda (6) küllenir ve tekrar cilalandiktan sonra fotograf alaninda () fotograf çekimi tamamlanarak stok sahasina kaldirilir.

Yukarida anlatilan süreçlerden geçen plakalar, sayet ebatlanacaksa, CNC (2) ve robot CNC (3) araciligi ile özel isçilige gitmektedir. Eger vax hattinda (9) bir vax islemi yapilacaksa bu istasyona da götürülüp, tekrar fotograf alaninda (4) fotograflanip stok sahasina kaldirilmaktadir.

Bulus konusu ile kullanilan yazilim programi verilerin ölçümlenmesini saglamaktadir. Böylece kaydedilen verileri degerlendirilerek istasyonlar arasi koordinasyon saglanmaktadir.

Bulus konusu, tüm bu süreçlerle beraber, gelisen teknoloji ve degisen tüketici talepleri gibi degisikliklere yanit verebilecek sekilde güncellenebilir özellikte olmaktadir. Yani bulunan mevcut istasyonlara yeni istasyonlar eklenerek akis semasi çesitlendirilmektedir. Bulus konusu, günümüz dijital dönüsüm çagina uygun planlama yapilarak ilerletilmis, robot teknolojisi, IOT ve veri yönetimi sayesinde çok daha kisa sürede, aksakliklar nedeniyle önceki tekniklerde hatlarin durmasi problemlerine engel olan, daha verimli, firesiz, daha az çalisanla, otomasyona dayali, daha çevreci ve sürdürülebilir, çevik ve hizli bir üretim yapmak mümkün hale gelmektedir.

Claims (2)

STEMLER

1. Bulus konusu, dogaltas üretim endüstrisinde tam otomasyonlu robotik üretim hattinda kullanilan yöntem olup, karakterize edici özelligi; - Mermer/dogaltas plakalarinin üretiminde birbirinden bagimsiz çalisan istasyonlarin belirlenmesi, - ardisik üretim mecburiyetini ortadan kaldirarak, her istasyona sayisiz kombinasyonda besleme yöntemiyle baypas edilerek çalisabilmesi, - her asama için uygulama parametrelerinin belirlenmesi, - her asama çikisi için kalite kontrol parametrelerinin belirlenmesi, - bahsedilen plakalarin her asama sonrasi belirlenen kalite kontrol parametrelerine göre kontrol edilmesi, - kalite kontrol parametrelerine göre uygun olan plakalarin planlanan siradaki asamaya yüklenmesi, - kalite kontrol parametrelerine göre uygun olmayan plakalarin ayni asamaya veya daha önceki bir asamaya veya fire alanina yüklenmesi, Islem basamaklarindan olusmasidir.

2. Bulus konusu, dogaltas üretim endüstrisinde tam otomasyonlu robotik üretim hatti olup, karakterize edici özelligi; a. Konveyörleri birbirine bagli olmayan en az iki adet dogaltas üretim hatti (16), b. Bahsedilen istasyonlara plakayi yükleyen en az bir adet endüstriyel robot (15), c. Bahsedilen istasyonlardan plakayi alan en az bir adet endüstriyel d. Bahsedilen istasyonlarin yükleme ve çikislarina götüren en az bir adet endüstriyel robotlar ve konveyör hatti (12), e. Ürünün bahsedilen her istasyon çikisi alinip, fotograf alaninda (4) fotograflanip, otomatik kalite kontrolü yapildiktan sonra üretime uygunsa gerekli olan bahsedilen istasyona birakan, üretime uygun degilse tekrar tamir hattina (7) geri döndürülmesini ve/veya fire alanina götürülmesini saglayan en az bir adet baypas konveyör hatti (13) içermesidir. . Istem - 2'ye uygun, dogaltas üretim endüstrisinde tam otomasyonlu robotik üretim hatti olup, karakterize edici özelligi; bahsedilen robot yolu üzerinde bahsedilen plakalari tasiyan ve tüm istasyonlari dolanan en az bir adet endüstriyel robot (15) içermesidir. . Istem - 2'ye uygun, dogaltas üretim endüstrisinde tam otomasyonlu robotik üretim hatti olup, özelligi; bahsedilen istasyonlardan bahsedilen plakalarin her çikisinda, belirlenen parametrelere göre göz, isik kirilma testi ve benzeri yöntemler ile kontrolü saglandiktan sonra bahsedilen kalite kontrol parametrelilerine uygunlugunun kontrolünü saglamak amaciyla bahsedilen fotograf alaninda (4) fotograflanmasi ile karakterize edilmesidir.