Робототехника с ЧПУ:5 ключевых советов по повышению производительности и безопасности в вашем цехе

В какой-то момент нам всем понадобится помощь с тяжелым подъемом. .

Для станков с ЧПУ это может означать роботов. для подъема, размещения и упаковки металлических отливок, некоторые из которых весят сотни фунтов. Это также означает меньшую физическую и умственную нагрузку на сотрудников, а это самый ценный актив любого механического цеха.

Работа вместе с роботом может повысить производительность оператора, выполняя повторяющуюся, физически тяжелую работу. Робототехника с ЧПУ увеличивает скорость, повышает эффективность и повторяемость привода, что приводит к повышению качества.

Производственные роботы с ЧПУ могут выполнять множество задач, снижая физическую нагрузку на работников цеха.

Совет 1. Изучите функции, выполняемые роботами

С помощью робототехники можно обновить многие производственные процессы. автоматизировать объемную работу. Что могут механические роботы? Что ж, при правильном дизайне и правильном программировании они невероятно универсальны. . Промышленная робототехника в цехах станков с ЧПУ обычно выполняет простые, но важные задачи.

9 задач. 1 робот.

Вот пример девяти задач, которые все выполняются в этом порядке (и каждый раз одинаково) одним роботом:

1. Определите местонахождение и ориентацию отливки в опалубке с помощью системы технического зрения.
2. Возьми и подними
3. Продуйте приспособление, чтобы удалить стружку перед загрузкой.
4. Загрузите его в станок с ЧПУ для резки.
5. После обработки продуйте деталь и слейте охлаждающую жидкость обратно в станок.
6. Выгрузить обработанную деталь
7. Удалить заусенцы с детали (удалить острые кромки и заусенцы, оставшиеся после обработки)
8. Помойте деталь, загрузив и выгрузив ее в стиральную машину.
9. Поместите деталь на исходящий конвейер.

Хотя это девять отдельных шагов, это очень простой пример. Робот также может применять матрицу данных. на детали для отслеживания; могу образцы деталей для проверок качества; и, если деталей несколько, робот отслеживает их. не смешивая их.

Давайте рассмотрим различные функции робота:

• Подбор запчастей — Детали можно подбирать со складов, конвейеров, стендов и приспособлений. Когда детали не размещаются повторно, например, на складе или на конвейере, используются системы технического зрения, чтобы найти и сориентировать детали, прежде чем они будут захвачены и подняты.
• Переворачивание/манипулирование/перемещение частей — Робот может перевернуть деталь или установить ее на подставку и снова захватить ее с обратной стороны другим захватом/инструментом.
• Погрузка и разгрузка — Роботы загружают и выгружают детали во многие места:приспособления внутри станка с ЧПУ, очереди, моечные машины, манометры, конвейеры, контейнеры с готовой продукцией, стенды операторов, координатно-измерительные машины (КИМ) и т. д.
• Сдувание — Некоторые роботы сдувают металлическую стружку и охлаждающую жидкость с детали и приспособления; стружка удаляется и перерабатывается, охлаждающая жидкость возвращается в бак для повторного использования.
• Удаление заусенцев — Роботы могут удалять острые кромки, оставшиеся после обработки.
• Отклоняющие детали — Если изготавливаются две одинаковые детали, робот хранит их отдельно, а также отбирает N-ю деталь для проверки качества; дефектные детали (например, в результате неудачного испытания под давлением) можно автоматически отделить и удалить для анализа и карантина.
• Отслеживание деталей — Роботы подносят деталь к прямому маркеру детали (DPM), чтобы получить метку матрицы данных, и подносят ее к считывателю, чтобы проверить метку и отслеживать деталь.
• Упаковка — Роботы упаковывают детали и манипулируют упаковочными материалами. С помощью воздушных присосок роботы захватывают и размещают пластиковые прокладки между вертикальными слоями деталей. Для более крупных деталей (например, крышки двигателя) устанавливается фанерный разделитель с использованием более прочного пенопластового захвата.
• Очередь – Роботы ставят в очередь входные, незавершенные и готовые детали, обеспечивая работу машин и избавляя рабочих от необходимости упаковывать по одной детали за раз.

Совет №2:знайте программирование роботов

Откуда роботы знают, как и когда выполнять все эти функции? Роботов «обучают» движениям и поведению как последовательности точек и функций; они запрограммированы. Например, оператор ЧПУ управляет рукой робота во время операции, обучая точкам, а затем робот повторяет это снова и снова . Операции могут обновлять роботов для адаптации. к изменениям и проблемам, не полагаясь на инженерные решения.

Самая сложная часть — создать совершенно новую роботизированная производственная ячейка, которая включает в себя логическую экспертизу, множество функций и подфункций, ввод и вывод, отслеживание деталей и манипулирование ими… а также большой инженерный опыт и опыт опытных программистов.

Вся эта работа составляет первоначальную стоимость внедрения. Использование обрабатывающей робототехники довольно высоко:сам робот, проектирование внешнего интерфейса, выбор правильных захватов, программирование робота, определение того, как робот будет вписываться в установленные процессы и т. д. Для выполнения этих задач требуется значительная предварительная работа.

Программирование робототехники с ЧПУ требует знаний логики и экспертного инженерного опыта.

Совет №3:оцените свою уникальную ситуацию, прежде чем добавлять робота

Посмотрите на свои цели, чтобы оставаться конкурентоспособными. . Нужно ли вам для их достижения снизить производственные затраты и/или повысить производительность? Подумайте, как это можно сделать с помощью робота, а не с привлечением большого количества сотрудников.

Далее подумайте наперед . Включают ли ваши предстоящие планы множество повторяемых, физически сложных проектов (поднятие тяжестей, таких как погрузка и перемещение отливок)?

Будьте терпеливы и планируйте правильно. . Срок поставки робота может составлять 8 месяцев или дольше. Это не намного больше, чем станок с ЧПУ, но все равно может помешать вашим планам.

Механический цех с ЧПУ с инженерным опытом лучше всего подходит для работы с дистрибьютором робототехники и внедрения робототехники в магазин. Четко поставленные задачи — цех решает инженерные задачи; поставщик робототехники решает вопросы, непосредственно связанные с роботом, и обеспечивает бесперебойную работу производства.

Наконец, какие еще новые технологии может улучшить производственные процессы обработки с ЧПУ? Может ли искусственный интеллект (обработка с ЧПУ) работать рука об руку с робототехникой с ЧПУ для повышения производительности?

Узнайте больше о важности прецизионных деталей из нашего ресурса:Руководство по машиностроению с ЧПУ.

Совет №4:поймите разницу между станками с ЧПУ и роботами

Давайте кратко сравним обрабатывающие центры с ЧПУ и производственные роботы с ЧПУ.

Станки с ЧПУ — это высокоавтоматизированные стандартизированные режущие станки, предназначенные для точной обработки:фрезерования, сверления, растачивания, развертывания, нарезания резьбы и т. д. с использованием шпинделей. которые раскручиваются до 15 000 об/мин. У робота нет шпинделя, и он не может добиться точной точности, но он определенно выполняет повторяющиеся действия. эффективно и надежно, обычно с использованием захватов, инструментов для снятия заусенцев, визуального контроля и воздуха.

Роботы используют 6-осевые манипуляторы и отлично подходят для перемещения детали из точки А в точку Б, тогда как геометрия детали станка с ЧПУ и рабочего инструмента использует 3, 4, 5 или даже 6 осей.

Наличие робота в рабочей ячейке обеспечивает гибкость оператора. . Робот может работать с очередью деталей, поддерживая работу оборудования в течение нескольких машинных циклов. Если все сделано правильно, роботы упрощают Это означает, что операторы быстрее проходят обучение. В конечном итоге это повышает гибкость планирования производственной группы.

Говоря о рабочей силе, ни роботы с ЧПУ, ни станки с ЧПУ сами по себе не хороши; они требуют квалифицированных операторов и программистов. И даже с появлением ИИ они не могут мыслить творчески. или решить проблемы , и они ничего не добавляют к культуре станочного цеха с ЧПУ. Таким образом, хотя роботы с ЧПУ стабильно продуктивны и не требуют больничных, они не могут делать все.

Совет №5:выбирайте станочный цех с ЧПУ, в котором используются роботы

Не все станки с ЧПУ используют роботов. Небольшие магазины и магазины, специализирующиеся на изготовлении небольших партий деталей по индивидуальному заказу, обычно не используют роботов. Станки с ЧПУ, использующие роботов, могут конкурентно предлагать проекты больших объемов по долгосрочному контракту. Еще одним преимуществом является то, что роботы помогают устранить выгорание сотрудников. , как физически, так и морально. Вы бы предпочли использовать подъемник, чтобы медленно поднять деталь весом 90 фунтов, или использовать робота, чтобы переместить ее быстро и безопасно?

Без сомнения, цех станков с ЧПУ должен уделять первоочередное внимание выполнению точной обработки.; это должно быть в центре внимания. Только тогда можно будет рассматривать роботов как способ сделать производство более быстрым, менее затратным и более последовательным.

В целом люди становятся более дружественными к роботам. со временем. Благодаря обучению и образованию многие операторы ЧПУ также стали экспертами в области производственных роботов с ЧПУ. Некоторые стали инженерами и руководителями, помогая обслуживать, обучать и совершенствовать роботизированные системы.


Роботы выполняют множество повторяющихся действий в механическом цехе, но они не могут повторить точность станка с ЧПУ.

Заключительные мысли о затратах, реализации и стекере

Производственные роботы с ЧПУ стоят недорого, но интеграция То есть первоначальный процесс часто бывает длительным и дорогостоящим. Даже небольшие изменения в строке означают перепроектирование. и перепрофилирование рабочие ячейки робота.

Например, один проект в Stecker получился вот таким:

• 4 обрабатывающих центра с ЧПУ =75 % затрат на аутсорсинг.
• 2 робота =10 % затрат на аутсорсинг.
• Автоматизация (оборудование, программирование) =15 % затрат на аутсорсинг.

На самом деле роботы были наименее дорогими. аспект этого проекта.

Какими бы полезными они ни были, робототехника с ЧПУ негибкая. , при этом установка новой системы занимает 3-6 месяцев, плюс эту технологию нелегко перепрофилировать. Как только линия будет готова, вы захотите воспользоваться ее преимуществами в полной мере. Например, в Stecker мы работаем над улучшением того, как роботы бегают «гаснет». », без оператора до восьми часов одновременно.

Поскольку наша цель — как можно быстрее производить высококачественные детали, нам часто приходится переосмысливать наши конструкции, чтобы они были одновременно быстрыми и надежными. . Наш общий процесс заключается в том, чтобы запустить станки с ЧПУ, изготовить детали, проверить обработку и затем автоматизировать. .

Высококлассные станки с ЧПУ в полной мере используют робототехнику с ЧПУ, но как узнать, что партнерство правильное? Просмотрите наше руководство (и девять сценариев), чтобы понять, когда лучше всего работать со специалистом по ЧПУ. Нажмите ниже, чтобы получить копию.

Об авторе

Мэтт возглавляет отдел кадров и маркетинга SMC. Он работал в компании Stecker Machine над проектами, охватывающими производство с ЧПУ, робототехнику, входящий маркетинг и лидерство. Ему нравится применять свой инженерный опыт для решения любых бизнес-задач.



4 проверенные стратегии, которые используют ведущие предприятия с ЧПУ для обеспечения безопасности и реализа… Почему квалифицированные операторы являются секретным оружием в станках с ЧПУ