Kilde: Unsplash
Betydningen af automatiseret fremstilling kan ikke undervurderes, det har ændret den måde, industrier håndterer deres forretninger på, og dermed er mere produktion og overskud blevet dagens orden. Som tiden skrider frem, går vi gradvist ind i en æra, hvor hver enkelt del af produktionen vil være fuldautomatiseret, og en af de teknologier, der er i front i denne revolution, er CNC-maskiner.
Vi skal udforske CNC bearbejdning, hvad det indebærer, hvordan de relaterede robotter fungerer, de typer der findes, fordelene og årsagerne til at inkorporere dem i fremstillingsprocessen, og de ting man skal overveje, når man vælger en CNC maskine. Hvis du har tænkt på at fuldautomatisere dit anlæg, så hold dig til enden og lær en ting eller to, der vil forvandle din virksomhed.
Hvad er CNC Robotics?
Kilde: Pinterest
En CNC-robot er en avanceret robot, der udelukkende er designet med henblik på bearbejdning, og den håndterer sin forretning ved at følge en programmeret protokol alene uden input fra en operatør. I en nøddeskal er CNC-robotik uafhængige maskiner, der er avanceret til det punkt, hvor de udfører deres eget arbejde uden hjælp fra en menneskelig operatør.
Selvom CNC-bearbejdning først er begyndt at tage fart i det sidste årti eller deromkring, går princippet bag det tilbage til 1804, hvor det blev bragt til live af en franskmand ved navn Joseph Marie Jacquard, som udviklede den første kortstansemaskine til sin vævemaskine.
Den første CNC blev kørt af en række binære koder, der kun beordrede den til at slå huller ind i et kort, og med tiden blev den videreudviklet til at blive brugt til tekstilindustrier rundt om i verden. Teknologien gennemgik yderligere forbedringer omkring 100 år senere, da John Parson kom op med en automatiseret måde at producere flypropeller i enorme mængder gennem kodning på metal hulkort.
Maskinen viste sig senere at være meget dyr, og det førte til, at Parson mistede sit job. Hans forbedringer kan have været for dyre dengang, men med tiden blev der tilføjet flere justeringer, hvilket førte til denne moderne æra, hvor CNC-robotik findes i enhver fremstillingsindustri rundt om i verden.
Betydningen af CNC-maskine i fremstillingen
CNC-bearbejdning har uden tvivl transformeret fremstillingsverdenen, og virkningerne af det kan ses på daglig basis. Fremstillingen er blevet hurtigere, varer har opnået bedre kvalitet, og det er en række andre forbedringer, der er trådt i kraft i fremstillingsområdet. Følgende er nogle af grundene til, at CNC-maskiner er afgørende i fremstillingen.
Hurtig produktion
Tidligere var et simpelt ødelagt stykke af en maskine eller fraværet af en person med de nødvendige færdigheder til at køre en bestemt maskine nok til at bremse eller endda standse produktionsprocessen. Men med CNC-robotter er det ikke længere et problem. I stedet for at vente i flere måneder på reparationer, kan en manglende eller ødelagt del repareres inden for timer og dage på højst, hvor driften genoptages med det samme. Dette sikrer, at intet meget går tabt, og at ordrer bliver opfyldt til enhver tid. Når du har opsat CNC-bearbejdning på din fabrik, skal du sørge for at have nok lageropbevaring for de varer, der vil blive produceret, da du kan komme i problemer, hvis du ikke kan følge med produktionshastighederne.
Pålidelighed
Du kan altid stole på, at CNC-robotter kommer igennem med arbejdet, da de er designet til at klare deres arbejde uden overvågning. Alt du behøver er at indstille programmet, som du vil have det til at køre, og trykke på tænd-knappen. Dette giver folk mulighed for at koncentrere deres indsats om andre processer, og det forbedrer kvaliteten af produkterne yderligere i slutningen af dagen. CNC-maskiner går sjældent i stykker, selv når de presses til deres grænse. Dette er noget, der ikke kan opnås, hvis menneskelige arbejdere er med i ligningen, da de har en tendens til at blive trætte, og når først trætheden sætter ind, falder præcisionen og kvaliteten af slutprodukterne.
Intet behov for ekspertise
Arbejde, der tidligere krævede mange års erfaring for en person at kunne håndtere med et minimum af fejl, kan nu håndteres hurtigt fra det øjeblik, CNC-maskinen er installeret med bedre nøjagtighed. At skulle uddanne folk til at håndtere én del af produktionsprocessen kan være meget dyrt, og der er aldrig nogen garanti for, at de vil blive ved i lang tid, før virksomheden kan få deres investeringer tilbage. Dette plejede at sætte produktionsvirksomheder i en meget stram position. Men med CNC-bearbejdning er der kun brug for et fungerende program, og resten er overladt til CNC-robotterne.
Omkostningseffektiv
Med mindre menneskelig arbejdsstyrke, der plejede at sluge overskuddet i form af lønninger, er produktionsanlæg nu i stand til at spare mange penge ved at investere i CNC-maskiner, der kan arbejde længe uden at gå i stykker eller blive trætte. Selvom deres startomkostninger er meget høje, når de først er sat op og køre, kan det arbejde, de lægger i, tjene den oprindelige investering tilbage inden for måneder, hvilket gør dem til en bedre investering i det lange løb. De penge, som virksomhederne sparer i processen, kan så geninvesteres i virksomheden, der laver flere forbedringer, der øger produktionen og kvaliteten af slutprodukterne.
Safer
Fabriksulykker er ikke længere så almindelige, som de plejede at være tidligere, takket være en reduceret menneskelig arbejdsstyrke. CNC-robotter får mere plads til at betjene, og de er normalt på strategiske steder, der er langt fra mennesker. Med begrænset interaktion mellem menneske og maskine er chancerne for ulykker næsten reduceret til nul, og det har gjort arbejdet mere sikkert og samtidig reduceret de omkostninger, der er forbundet med at kompensere tilskadekomne. Når man beskæftiger sig med processer som fremstilling byggematerialer, svejsning, metalskæring, og andre højintensive, kan du blive udsat for varme og høje lyde, hvilket kan føre til helbredsmæssige komplikationer, CNC robotter er derimod immune over for sådanne ting og kan bruges uden forbehold.
Øget kvalitet og overkommelighed
En af de direkte fordele ved CNC-maskiner er, som allerede nævnt, hurtig produktion, der øger udbuddet. Når først udbuddet overstiger efterspørgslen, bliver tingene billigere, og det er til gavn for forbrugerne. Oven i det hele går den øgede produktion på ingen måde på kompromis med kvaliteten af produkterne; derfor får folk stadig det samme niveau af produkter som før, men til reducerede priser, og det øger købsvanerne yderligere, hvilket igen øger profitten for producenten.
Typer af CNC-maskiner
Kilde: Pinterest
CNC-maskiner kommer i mange former, størrelser og funktionalitet, hver med et unikt design, der gør den perfekt til de roller, den er tildelt. For bedre at forstå, hvordan de virker, er det vigtigt, at vi kender de typer, der findes. I en bredere skala kan CNC-maskiner grupperes i tre kategorier, der er skitseret nedenfor.
Efter funktion
CNC-maskiner er bygget til en række funktioner i forskellige segmenter af produktionsprocessen, og ud fra det; de kommer i følgende typer.
Fræsemaskiner: Disse beskæftiger sig med indlæsning af råmaterialer i maskiner, efter et programmeret script til at lave snit, der er præcise og identiske. De er opmærksomme på dybden, snitvinklen og den retning, knivene bevæger sig mod. Alt dette udføres af højt specialiserede robotarme.
Plasmaskæring: En CNC plasmamaskine gør brug af et værktøj, der er drevet af gas, til at lave præcise snit. Den er så hurtig, at den kan skære op til 500 stykker på 60 sekunder med meget minimale fejlmargener. Den eneste ulempe ved det er omkostningerne ved at sætte det op, da der er mange sikkerhedsprotokoller som en bufferzone til at indeholde gnisterne, gode ventilationsopsætninger og flammesikre døre for at holde resten af fabrikken sikker og undgå utilsigtede brande.
Boring: Dette er en CNC-maskine, der drejer og flytter en boremaskine mod en udpeget del af en genstand, de fleste gange et andet stykke metal, der kræver huller at blive boret ind i. Det eneste, en operatør skal gøre, er at placere boret, og når det er indstillet, udfører robotarmen blot kommandoerne, og boreprocessen begynder, indtil boreværktøjet er slidt til det punkt, hvor det skal udskiftes.
Svejsning: Svejsning anses for at være blandt de farligste opgaver i fremstillingsprocessen, og derfor findes der specielle robot-CNC-maskiner, der udelukkende beskæftiger sig med svejsning. De kan modstå varmen, dampene og gasserne og de resulterende eksplosioner, noget som en menneskelig arbejder ikke kan håndtere uden at lide skade. CNC svejserobot maskiner har positionsnøjagtighed, modstandsdygtigheden til at håndtere svejsning i meget lang tid uden at stoppe.
Slibning: Slibning er en efterbehandlingsproces, der håndteres af CNC-maskiner, der bruger deres roterende hjul til at polere og slibe overfladerne af hårde genstande, indtil de opnår den nødvendige form. Processen kræver en høj grad af nøjagtighed for at undgå at deformere produktet yderligere.
Multitasking: Der er CNC-maskiner, der kan bruges til flere operationer på samme tid uden at blive flyttet. De er ikke billige eller nemme at betjene, men når de først kører, kan de spare dig for mange penge, da nogle har mulighed for at håndtere hele processen fra sortering af råvarer og helt frem til emballagedelen.
Efter antallet af økser
Bevægelsen og driften af en CNC-maskine afhænger af antallet af akser; de spænder normalt fra lineære, roterende eller kan have dem begge på samme tid. CNC-maskinens kompleksitet bestemmes af antallet af akser, der er til stede, og de findes i følgende typer.
2-akse: De allerførste CNC-maskiner var biaksiale, og programmering af dem var meget nemmere. De eksisterer stadig den dag i dag, men det er svært at støde på en 2-akset CNC-robotarm.
3-akse: Et flertal af CNC-maskiner, der bruges i dag, er 3-aksede robotter, og de bruges i vid udstrækning til fræsning, boring og andre standardprocesser på produktionsgulvet. De kan arbejde langs alle tre akser.
4-akse: Det er CNC-maskiner, der har en ekstra roterende aksebevægelse oven i de normale tre. De er mere fleksible og lidt komplicerede end resten.
5-akse: Disse er CNC-maskiner, der har tre vinkelrette og to roterende aksebevægelser. De er de mest alsidige CNC-maskiner, da de kan bruges til at udføre forskellige operationer på samme tid.
Efter automatiseringsniveau og nøjagtighedsgrad
Ikke alle CNC-robotter er bygget ens. Nogle kommer med mere sofistikerede opsætninger end andre, og de er i stand til at gøre mere, når det kommer til funktionaliteter. Det er det, der omtales som automatiseringsniveauet. Nogle simple CNC-maskiner kan kun håndtere lastning og losning af materialer, mens mere avancerede kan gå så langt som at køre deres egne programmer og styre andre robotter i processen.
Med hensyn til nøjagtighedsniveauer kan CNC-maskiner klassificeres som normalt for simple maskiner, der håndterer simple opgaver. Højpræcisionskvalitet, præcisionskvalitet, superpræcisionskvalitet og ultrapræcisionskvalitet. Deres evner bliver forfinet, jo højere du kommer.
Ting at overveje, når du vælger en CNC-robotarm
At købe en robot er en betydelig investering, som ikke kan gøres på et indfald, da de ikke er billige. Når du beslutter dig for at automatisere dit produktionsanlæg med de bedste CNC-robotter på markedet, er følgende nogle af de faktorer, du skal være meget opmærksom på.
Anvendelse
Hvad er det, du vil have robotten til at håndtere? Du skal have et formål og et behov, der kræver en CNC-robots ydelser. Er det de tunge løft i læsseområdet? Er det et fjendtligt miljø, der involverer svejseprocesser? Har du brug for en højpræcisionsrobot, eller er du på udkig efter en superhurtig robot det vil øge din produktion? Alle disse er spørgsmål, der vil hjælpe dig med at indsnævre dig til den rigtige maskine.
Integration
CNC-maskinerne skal kunne integreres med andre maskiner og fremstillingsprocesser, som allerede er på plads på købstidspunktet. Det ville ikke give nogen økonomisk mening at få robotter, der vil forstyrre fremstillingsprocessen i stedet for at gøre den mere effektiv. Sørger altid for, at de nemt kan integreres, og at operatørerne på stedet hurtigt kan finde ud af dem.
Nem programmering
Programmeringen skal være brugervenlig, fordi det i sidste ende vil kræve menneskelig involvering. Hvis programmeringen er for kompliceret for dine teknikere, kan dette øge driftsomkostningerne, da det vil kræve, at du stoler på robotproducenterne for at få tingene til at køre. Det har aldrig været en god idé at samle en tredjeparts enhed ind i din virksomhed. Få maskiner, der er nemme at programmere og konfigurere.
Udgifter til support
Support er ikke billig og afhængig af hvor du henter dine CNC-maskiner; du kan enten blive ramt af enorme regninger i opsætningsprocessen eller få en problemfri overgang fra den menneskelige arbejdsstyrke til automatiseret produktion. Nogle leverandører af CNC-maskiner giver normalt al den støtte, man har brug for, som et incitament til at købe deres produkter. Dette er meget billigere i forhold til at blive overladt til dig selv. Få kun dine CNC-maskiner fra en leverandør, der er mere interesseret i din succes end i overskud.
Konklusion
CNC-maskiner er en del af produktionen, og enhver, der endnu er til automatisere deres forretning taber meget. Det er kun et spørgsmål om tid, før alle omfavner dem på alle produktionsniveauer, og efterhånden som teknologien udvikler sig, vil selv menneskelige operatører blive gjort forældede meget snart. For mere information om robotteknologi, deres omkostninger, og hvordan du kan betjene dem, tjek vores hjemmeside ved din tidligste bekvemmelighed.