Източник: Unsplash
Значението на автоматизираното производство не може да бъде подценено, то трансформира начина, по който индустриите се справят с бизнеса си и с това повече производство и печалби се превърнаха в ежедневие. С напредването на времето постепенно навлизаме в ера, в която всяка една част от производството ще бъде напълно автоматизирана и една от технологиите, които са в челните редици на тази революция, са машините с ЦПУ.
Ще проучим CNC машинна обработка, какво включва, как работят свързаните роботи, видовете, които съществуват, ползите и причините за включването им в производствения процес и нещата, които човек трябва да вземе предвид при избора на CNC машина. Ако сте мислили да автоматизирате напълно вашето предприятие, тогава останете докрай и научете нещо или две, които ще трансформират вашето предприятие.
Какво е CNC роботика?
Източник: Pinterest
Роботът с ЦПУ е усъвършенстван робот, който е проектиран единствено за целите на машинната обработка и се справя със своя бизнес, като следва програмиран протокол самостоятелно, без никаква информация от оператор. Накратко, роботиката с ЦПУ е независима машина, която е напреднала до точката, в която върши собствената си работа без никаква помощ от човешки оператор.
Въпреки че машинната обработка с ЦПУ започна да набира скорост едва през последното десетилетие, принципът зад нея датира от 1804 г., когато е оживен от французин на име Жозеф Мари Жакард, който разработи първата машина за пробиване на карти за своята тъкачна машина .
Първото ЦПУ се управляваше от поредица от двоични кодове, които му заповядваха само да пробие дупки в карта и с времето беше доразвито, за да се използва в текстилната промишленост по целия свят. Технологията претърпя допълнителни подобрения около 100 години по-късно, когато Джон Парсън излезе с автоматизиран начин за производство на самолетни витла в огромни обеми чрез кодиране върху метални перфокарти.
По-късно се разбра, че машината е много скъпа и това доведе до загубата на работата на Парсън. Неговите подобрения може да са били твърде скъпи тогава, но с времето бяха добавени още настройки, което доведе до тази съвременна ера, в която CNC роботиката се намира във всяка производствена индустрия по света.
Значението на CNC машината в производството
CNC машинната обработка без съмнение трансформира света на производството и ефектите от това могат да се видят ежедневно. Производството е станало по-бързо, стоките са постигнали по-добро качество и има редица други подобрения, които са влезли в сила в производственото пространство. По-долу са някои от причините, поради които машините с ЦПУ са жизненоважни в производството.
Бързо производство
В миналото просто счупено парче от машина или липсата на човек с уменията, необходими за управление на определена машина, беше достатъчно, за да забави или дори да спре производствения процес. Но при CNC роботите това вече не е проблем. Вместо да чакате с месеци за извършване на ремонт, липсваща или счупена част може да бъде поправена най-много в рамките на часове и дни, като операциите се възобновяват веднага. Това гарантира, че нищо не се губи много и поръчките се изпълняват по всяко време. След като инсталирате CNC обработка във вашата фабрика, уверете се, че имате достатъчно складово съхранение за стоките, които ще бъдат произведени, тъй като може да се окажете в беда, ако не можете да поддържате производствените скорости.
надеждност
Винаги можете да разчитате на CNC роботите да се справят с работата, тъй като те са проектирани да се справят с работата си без надзор. Всичко, от което се нуждаете, е да настроите програмата как искате да работи и да натиснете бутона за включване. Това дава възможност на хората да концентрират усилията си върху други процеси, а това допълнително подобрява качеството на продуктите в края на деня. CNC машините рядко се развалят дори когато са натоварени до предела на възможностите си. Това е нещо, което не може да се постигне, ако човешки работници са в уравнението, тъй като са склонни да се уморяват и след като умората настъпи, прецизността се колебае и качеството на крайните продукти пада.
Няма нужда от опит
Работата, която преди изискваше години опит, за да може индивидът да се справи с минимални недостатъци, сега може да се извърши бързо от момента, в който машината с ЦПУ е инсталирана с по-добра точност. Необходимостта от обучение на хора да се справят с една част от производствения процес може да бъде много скъпо и никога няма гаранция, че те ще останат дълго време, за да може компанията да възстанови инвестициите си. Това поставяше производствените предприятия в много затруднено положение. Въпреки това, при обработката с ЦПУ всичко, което е необходимо, е работеща програма, а останалото е оставено на роботите с ЦПУ.
Рентабилен
С по-малко човешка работна сила, която преди поглъщаше печалбите под формата на заплати, производствените предприятия сега могат да спестят много пари, като инвестират в машини с ЦПУ, които могат да работят дълго, без да се повредят или да се уморят. Въпреки че първоначалните им разходи са много високи, след като бъдат създадени и работят, работата, която влагат, може да възвърне първоначалната инвестиция в рамките на месеци, което ги прави по-добра инвестиция в дългосрочен план. Парите, които компаниите спестяват в процеса, могат след това да бъдат реинвестирани в компанията, която прави повече подобрения, които увеличават производството и качеството на крайните продукти.
По-безопасно
Фабричните злополуки вече не са толкова чести, колкото бяха в миналото, благодарение на намалената работна сила. CNC роботите получават повече пространство за работа и обикновено са на стратегически места, които са далеч от хора. При ограничени взаимодействия между човек и машина, шансовете за възникване на злополуки са почти нулеви и това направи работата по-безопасна, като същевременно намали разходите, които отиват за обезщетяване на пострадали работници. Когато се занимавате с процеси като правене строителни материали, заваряване, рязане на метал, и други високо интензивни, можете да бъдете изложени на топлина и силни шумове, което може да доведе до здравословни усложнения, CNC роботите, от друга страна, са имунизирани срещу такива неща и могат да се използват без никакви резерви.
Повишено качество и достъпност
Едно от преките предимства на CNC машините, както вече беше споменато, е бързото производство, което увеличава предлагането. След като предлагането изпревари търсенето, нещата стават по-евтини и това е в полза на потребителите. На всичкото отгоре повишеното производство не компрометира по никакъв начин качеството на продуктите; следователно хората все още получават същото ниво на продукти като преди, но на намалени цени, и това допълнително повишава навиците за покупка, което от своя страна увеличава печалбите за производителя.
Видове машини с ЦПУ
Източник: Pinterest
CNC машините се предлагат в много форми, размери и функционалност, всяка с уникален дизайн, който я прави перфектна за ролите, за които е възложена. За да разберем по-добре как работят, е важно да знаем съществуващите видове. В по-широк мащаб машините с ЦПУ могат да бъдат групирани в три категории, посочени по-долу.
По функция
CNC машините са изградени за редица функции в различни сегменти на производствения процес и въз основа на това; те идват в следните видове.
Фрезови машини: Те се занимават със зареждането на суровини в машини, следвайки програмиран скрипт, за да направят разфасовки, които са прецизни и идентични. Те обръщат внимание на дълбочината, ъгъла на срязване и посоката, в която се движат остриетата. Всичко това се извършва от високоспециализирани роботизирани ръце.
Плазмено рязане: CNC плазмена машина използва инструмент, който се захранва с газ, за да прави прецизни разрези. Той е толкова бърз, че може да нареже до 500 парчета за 60 секунди с много минимални граници на грешки. Единственият му недостатък е цената за настройването му, тъй като има много протоколи за безопасност като буферна зона за задържане на искрите, добри вентилационни настройки и огнеустойчиви врати, за да се запази останалата част от фабриката в безопасност и да се избегнат случайни пожари.
Пробиване: Това е CNC машина, която върти и движи свредло към определена част от обект, повечето пъти друго парче метал, в което трябва да се пробият дупки. Всичко, което операторът трябва да направи, е да позиционира свредлото и след като това е настроено, роботизираната ръка просто изпълнява командите и процесът на пробиване започва, докато инструментът за пробиване се износи до степен, в която се нуждае от смяна.
Заваряване: Заваряването се счита за една от най-опасните задачи в производствения процес и затова има специални роботи CNC машини, които се занимават изключително със заваряване. Те могат да издържат на топлината, изпаренията и газовете и произтичащите от това експлозии, нещо, с което човешкият работник не може да се справи, без да претърпи известно увреждане. CNC робот за заваряване машините имат позиционна точност, устойчивостта да се справят със заваряване за много дълго време без спиране.
Шлифоване: Шлифоването е довършителен процес, който се обработва от CNC машини, които използват своите въртящи се колела за полирайте и изтрийте повърхностите на твърди предмети, докато придобият необходимата форма. Процесът изисква високо ниво на точност, за да се избегне допълнително деформиране на продукта.
Многозадачност: Има CNC машини, които могат да се използват за множество операции едновременно, без да се местят. Те не са евтини или лесни за работа, но след като започнат да работят, могат да ви спестят много пари, тъй като някои имат способността да се справят с целия процес от сортирането на суровините до опаковъчната част.
По броя на осите
Движението и работата на CNC машина зависи от броя на осите; те обикновено варират от линейни, ротационни или могат да имат и двете едновременно. Сложността на CNC машината се определя от броя на наличните оси и те се предлагат в следните видове.
2-Axis: Първите CNC машини бяха двуосни и програмирането им беше много по-лесно. Те все още съществуват и до ден днешен, но е трудно да попаднете на 2-Axis CNC роботизирана ръка.
3-осни: По-голямата част от използваните днес CNC машини са 3-осни роботи и се използват широко при фрезоване, пробиване и други стандартни процеси в производствения цех. Те могат да работят и по трите оси.
4-ос: Това са CNC машини, които имат допълнително движение на въртяща ос в допълнение към нормалните три. Те са по-гъвкави и малко сложни от останалите.
5-осни: Това са CNC машини, които имат три перпендикулярни и две въртеливи оси. Те са най-универсалните CNC машини, тъй като могат да се използват за извършване на различни операции едновременно.
По ниво на автоматизация и степен на точност
Не всички CNC роботи са конструирани еднакво. Някои идват с по-сложни настройки от други и са в състояние да направят повече, когато става въпрос за функционалности. Това е, което се нарича ниво на автоматизация. Някои прости CNC машини могат да се справят само със зареждането и разтоварването на материали, докато по-напредналите могат да стигнат дотам, че изпълняват свои собствени програми и контролират други роботи в процеса.
По отношение на нивата на точност, CNC машините могат да бъдат оценени като нормални за прости машини, които се справят с прости задачи. Високопрецизен клас, прецизен клас, свръхпрецизен клас и свръхпрецизен клас. Техните способности се усъвършенстват колкото по-високо се изкачвате.
Неща, които трябва да вземете предвид при избора на рамо на робот с ЦПУ
Закупуването на робот е значителна инвестиция, която не може да бъде направена прищявка, тъй като не са евтини. Когато решите да автоматизирате вашето производствено предприятие с най-добрите CNC роботи на пазара, следните са някои от факторите, на които трябва да обърнете голямо внимание.
Приложение
Какви са нещата, с които искате роботът да се справи? Трябва да имате цел и нужда, която изисква услугите на CNC робот. Вдигането на тежко в зоната за товарене ли е? Дали това е враждебна среда, включваща заваръчни процеси? Имате ли нужда от високопрецизен робот или търсите супер бърз робот което ще увеличи производството ви? Всичко това са въпроси, които ще ви помогнат да стесните кръга до правилната машина.
Integration
CNC машините трябва да имат способността да се интегрират с други машини и производствени процеси, които вече са налице към момента на покупката. Не би имало никакъв финансов смисъл да получите роботи, които ще нарушат производствения процес, вместо да го направят по-ефективен. Винаги се уверете, че те могат да бъдат интегрирани лесно и операторите на място могат да ги разберат бързо.
Лесно програмиране
Програмирането трябва да е удобно за потребителя, защото в крайна сметка ще изисква човешко участие. Ако програмирането е твърде сложно за вашите техници, тогава това може да увеличи разходите за операции, тъй като ще изисква да разчитате на производителите на роботи, за да стартират нещата. Включването на трета страна във вашия бизнес никога не е било добра идея. Вземете машини, които са лесни за програмиране и конфигуриране.
Разходи за поддръжка
Поддръжката не е евтина и зависи от това откъде доставяте вашите CNC машини; може да бъдете засегнати от огромни сметки в процеса на настройка или да получите безпроблемен преход от човешка работна сила към автоматизирано производство. Някои доставчици на CNC машини обикновено предоставят цялата необходима поддръжка като стимул за закупуване на техните продукти. Това е много по-евтино в сравнение с това да бъдете оставени да се грижите сами. Вземете вашите CNC машини само от доставчик, който е по-заверен във вашия успех, отколкото в печалбите.
Заключение
CNC машините са неразделна част от производството и всеки, който тепърва ще го прави автоматизират бизнеса си губи много. Въпрос на време е всеки да ги прегърне на всяко ниво на производство и с напредването на технологиите дори човешките оператори ще бъдат остарели много скоро. За повече информация относно роботиката, разходите за нея и как можете да я управлявате, разгледайте нашия уебсайт при първа възможност.