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Die Bedeutung der automatisierten Fertigung kann nicht unterschätzt werden, sie hat die Art und Weise verändert, wie Industrien ihre Geschäfte abwickeln, und damit sind mehr Produktion und Gewinne an der Tagesordnung. Im Laufe der Zeit treten wir allmählich in eine Ära ein, in der jeder einzelne Teil der Fertigung vollständig automatisiert sein wird, und eine der Technologien, die an der Spitze dieser Revolution stehen, sind CNC-Maschinen.
Wir werden erkunden CNC-Bearbeitung, was es beinhaltet, wie die entsprechenden Roboter funktionieren, welche Typen es gibt, welche Vorteile und Gründe für ihre Einbindung in den Herstellungsprozess bestehen und was man bei der Auswahl eines Roboters berücksichtigen muss CNC-Maschine. Wenn Sie darüber nachgedacht haben, Ihre Anlage vollständig zu automatisieren, dann bleiben Sie bis zum Ende dabei und lernen Sie ein oder zwei Dinge, die Ihr Unternehmen verändern werden.
Was ist CNC-Robotik?
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Ein CNC-Roboter ist ein fortschrittlicher Roboter, der ausschließlich für Bearbeitungszwecke konzipiert ist und seine Aufgaben selbstständig durch Befolgen eines programmierten Protokolls erledigt, ohne dass ein Bediener eingreifen muss. Kurz gesagt handelt es sich bei der CNC-Robotik um unabhängige Maschinen, die so weit fortgeschritten sind, dass sie ihre Arbeit selbst erledigen, ohne dass ein menschlicher Bediener die Hilfe benötigt.
Obwohl die CNC-Bearbeitung erst im letzten Jahrzehnt oder so an Fahrt gewonnen hat, geht das Prinzip dahinter auf das Jahr 1804 zurück, als es von einem Franzosen namens Joseph Marie Jacquard ins Leben gerufen wurde, der die erste Kartenstanzmaschine für seine Webmaschine entwickelte .
Die erste CNC basierte auf einer Reihe binärer Codes, die ihr lediglich befahlen, Löcher in eine Karte zu stanzen. Mit der Zeit wurde sie für den Einsatz in der Textilindustrie auf der ganzen Welt weiterentwickelt. Etwa 100 Jahre später erfuhr die Technologie weitere Verbesserungen, als John Parson eine automatisierte Methode zur Produktion von Flugzeugpropellern in großen Mengen durch Codierung auf Lochkarten aus Metall entwickelte.
Später stellte sich heraus, dass die Maschine sehr teuer war, was dazu führte, dass Parson seinen Job verlor. Seine Verbesserungen mögen damals zu teuer gewesen sein, aber mit der Zeit kamen weitere Optimierungen hinzu, die zu dieser modernen Ära führten, in der CNC-Robotik in jeder Fertigungsindustrie auf der ganzen Welt zu finden ist.
Die Bedeutung von CNC-Maschinen in der Fertigung
Die CNC-Bearbeitung hat die Fertigungswelt zweifellos verändert, und die Auswirkungen sind täglich sichtbar. Die Fertigung ist schneller geworden, die Qualität der Waren ist besser geworden und es gibt eine Reihe weiterer Verbesserungen, die im Fertigungsbereich zum Tragen kamen. Im Folgenden sind einige der Gründe aufgeführt, warum CNC-Maschinen in der Fertigung von entscheidender Bedeutung sind.
schnelle Produktion
In der Vergangenheit reichte ein einfacher Maschinenbruch oder die Abwesenheit einer Person mit den erforderlichen Fähigkeiten zum Bedienen einer bestimmten Maschine aus, um den Produktionsprozess zu verlangsamen oder sogar zum Stillstand zu bringen. Aber mit CNC-Robotern ist das kein Problem mehr. Anstatt monatelang auf Reparaturen zu warten, kann ein fehlendes oder defektes Teil innerhalb von Stunden und höchstens Tagen repariert werden, wobei der Betrieb sofort wieder aufgenommen werden kann. So ist sichergestellt, dass nicht viel verloren geht und Aufträge jederzeit eingehalten werden. Sobald Sie die CNC-Bearbeitung in Ihrer Fabrik eingerichtet haben, stellen Sie sicher, dass Sie über ausreichend Ressourcen verfügen Lagerhaltung für die Waren, die produziert werden, da Sie möglicherweise in Schwierigkeiten geraten, wenn Sie mit der Produktionsgeschwindigkeit nicht Schritt halten können.
Zuverlässigkeit
Sie können sich immer darauf verlassen, dass CNC-Roboter die Arbeit erledigen, da sie so konzipiert sind, dass sie ihre Arbeit ohne Aufsicht erledigen. Sie müssen lediglich das Programm so einstellen, wie es ausgeführt werden soll, und auf die Schaltfläche „Ein“ klicken. Dies gibt den Menschen die Möglichkeit, sich auf andere Prozesse zu konzentrieren, was letztendlich die Qualität der Produkte weiter verbessert. Selbst wenn CNC-Maschinen an ihre Grenzen stoßen, fallen sie selten aus. Dies kann nicht erreicht werden, wenn menschliche Arbeiter sind in der Gleichung, weil sie dazu neigen, müde zu werden, und sobald die Ermüdung einsetzt, schwankt die Präzision und die Qualität der Endprodukte lässt nach.
Keine Notwendigkeit für Fachwissen
Arbeiten, die früher jahrelange Erfahrung erforderten, damit ein Einzelner sie mit minimalen Fehlern bearbeiten konnte, können jetzt vom Moment der Installation der CNC-Maschine an schnell und mit höherer Genauigkeit erledigt werden. Es kann sehr kostspielig sein, Mitarbeiter für einen Teil des Produktionsprozesses zu schulen, und es gibt nie eine Garantie dafür, dass sie lange im Unternehmen bleiben und ihre Investitionen amortisieren. Das brachte produzierende Unternehmen früher in eine sehr schwierige Lage. Bei der CNC-Bearbeitung ist jedoch lediglich ein funktionierendes Programm erforderlich, der Rest bleibt den CNC-Robotern überlassen.
Kostengünstig
Da es weniger menschliche Arbeitskräfte gibt, die früher die Gewinne in Form von Gehältern verschlangen, können Produktionsbetriebe jetzt viel Geld sparen, indem sie in CNC-Maschinen investieren, die lange arbeiten können, ohne auszufallen oder zu ermüden. Obwohl ihre anfänglichen Kosten sehr hoch sind, können sie, sobald sie eingerichtet und in Betrieb sind, durch die investierte Arbeit die Anfangsinvestition innerhalb von Monaten amortisieren, was sie auf lange Sicht zu einer besseren Investition macht. Das Geld, das Unternehmen dabei sparen, kann dann wieder in das Unternehmen investiert werden, um weitere Verbesserungen vorzunehmen, die die Produktion und die Qualität der Endprodukte steigern.
Sicherer
Aufgrund des Rückgangs der Arbeitskräfte kommt es in Fabriken nicht mehr so häufig zu Unfällen wie früher. CNC-Roboter erhalten mehr Platz zum Arbeiten und befinden sich normalerweise an strategischen Orten, die weit von Menschen entfernt sind. Da die Interaktion zwischen Mensch und Maschine begrenzt ist, sinkt die Wahrscheinlichkeit von Unfällen nahezu auf Null. Dies hat die Arbeit sicherer gemacht und gleichzeitig die Kosten für die Entschädigung verletzter Arbeitnehmer gesenkt. Wenn es um Prozesse wie das Herstellen geht Baumaterialien, Schweißen, Metall schneidenWährend Sie bei hohen Belastungen Hitze und lauten Geräuschen ausgesetzt sind, was zu gesundheitlichen Komplikationen führen kann, sind CNC-Roboter dagegen immun und können bedenkenlos eingesetzt werden.
Erhöhte Qualität und Erschwinglichkeit
Einer der direkten Vorteile von CNC-Maschinen ist, wie bereits erwähnt, die schnelle Produktion, die das Angebot erhöht. Sobald das Angebot die Nachfrage übersteigt, werden die Dinge billiger, und das kommt den Verbrauchern zugute. Darüber hinaus beeinträchtigt die erhöhte Produktion in keiner Weise die Qualität der Produkte; Daher erhalten die Menschen immer noch das gleiche Produktniveau wie zuvor, jedoch zu reduzierten Preisen, was die Kaufgewohnheiten weiter steigert, was wiederum den Gewinn des Herstellers steigert.
Arten von CNC-Maschinen
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CNC-Maschinen gibt es in vielen Formen, Größen und Funktionen, jede mit einem einzigartigen Design, das sie perfekt für die Aufgaben macht, denen sie zugewiesen ist. Um ihre Funktionsweise besser zu verstehen, ist es wichtig, dass wir die existierenden Typen kennen. Im weiteren Sinne können CNC-Maschinen in die drei unten aufgeführten Kategorien eingeteilt werden.
Nach Funktion
CNC-Maschinen werden für eine Reihe von Funktionen in verschiedenen Abschnitten des Produktionsprozesses gebaut. Es gibt sie in den folgenden Ausführungen.
Fräsmaschinen: Diese Maschinen laden Rohmaterialien in Maschinen und folgen dabei einem programmierten Skript, um präzise und identische Schnitte zu erzielen. Sie achten auf die Tiefe, den Schnittwinkel und die Richtung, in die sich die Klingen bewegen. All dies wird von hochspezialisierten Roboterarmen erledigt.
Plasmaschneiden: Eine CNC-Plasmamaschine verwendet ein gasbetriebenes Werkzeug, um präzise Schnitte zu machen. Sie ist so schnell, dass sie bis zu 500 Stücke in 60 Sekunden mit sehr geringer Fehlerquote schneiden kann. Der einzige Nachteil sind die Kosten für die Einrichtung, da viele Sicherheitsprotokolle wie eine Pufferzone zur Eindämmung der Funken, gute Belüftungsanlagen und flammhemmende Türen erforderlich sind, um den Rest der Fabrik sicher zu halten und versehentliche Brände zu vermeiden.
Bohren: Hierbei handelt es sich um eine CNC-Maschine, die einen Bohrer dreht und in Richtung eines bestimmten Teils eines Objekts bewegt. Dabei handelt es sich meistens um ein anderes Metallstück, in das Löcher gebohrt werden müssen. Der Bediener muss lediglich den Bohrer positionieren. Sobald dies erledigt ist, führt der Roboterarm einfach die Befehle aus und der Bohrvorgang beginnt, bis das Bohrwerkzeug so abgenutzt ist, dass es ausgetauscht werden muss.
Schweißen: Schweißen gilt als eine der gefährlichsten Aufgaben im Fertigungsprozess. Deshalb gibt es spezielle CNC-Robotermaschinen, die sich ausschließlich mit dem Schweißen befassen. Sie können der Hitze, den Dämpfen und Gasen sowie den daraus resultierenden Explosionen standhalten, womit ein menschlicher Arbeiter nicht ohne Schaden fertig werden kann. CNC-Schweißroboter Maschinen verfügen über eine Positionsgenauigkeit und die Widerstandsfähigkeit, das Schweißen über einen sehr langen Zeitraum hinweg ohne Unterbrechung durchzuführen.
Schleifen: Schleifen ist ein Endbearbeitungsprozess, der von CNC-Maschinen durchgeführt wird, die mit ihren rotierenden Rädern polieren und schleifen die Oberflächen harter Gegenstände, bis sie die gewünschte Form erhalten. Der Prozess erfordert ein hohes Maß an Genauigkeit, um eine weitere Verformung des Produkts zu vermeiden.
Multitasking: Es gibt CNC-Maschinen, die für mehrere Vorgänge gleichzeitig verwendet werden können, ohne bewegt werden zu müssen. Sie sind nicht billig oder einfach zu bedienen, aber wenn sie erst einmal laufen, können sie Ihnen viel Geld sparen, da einige von ihnen den gesamten Prozess vom Sortieren der Rohmaterialien bis hin zum Verpacken abwickeln können.
Nach der Anzahl der Achsen
Die Bewegung und der Betrieb einer CNC-Maschine hängen von der Anzahl der Achsen ab; Sie reichen normalerweise von linear bis rotierend oder können beides gleichzeitig haben. Die Komplexität der CNC-Maschine wird durch die Anzahl der vorhandenen Achsen bestimmt, und es gibt sie in den folgenden Typen.
2-Achsen: Die allerersten CNC-Maschinen waren zweiachsig und ihre Programmierung war viel einfacher. Sie existieren noch heute, aber einen 2-Achsen-CNC-Roboterarm zu finden, ist schwierig.
3-Achsen: Die meisten der heute verwendeten CNC-Maschinen sind 3-Achsen-Roboter und werden häufig zum Fräsen, Bohren und für andere Standardprozesse in der Fertigung eingesetzt. Sie können auf allen drei Achsen arbeiten.
4-Achsen: Hierbei handelt es sich um CNC-Maschinen, die zusätzlich zu den normalen drei über eine zusätzliche Drehachsenbewegung verfügen. Sie sind flexibler und etwas komplizierter als die anderen.
5-Achsen: Dies sind CNC-Maschinen mit drei senkrechten und zwei Drehachsenbewegungen. Sie sind die vielseitigsten CNC-Maschinen, da sie für die gleichzeitige Durchführung verschiedener Vorgänge verwendet werden können.
Nach Automatisierungsgrad und Genauigkeitsgrad
Nicht alle CNC-Roboter sind gleich gebaut. Einige verfügen über ausgefeiltere Setups als andere und sind hinsichtlich der Funktionalitäten in der Lage, mehr zu leisten. Dies wird als Automatisierungsebene bezeichnet. Einige einfache CNC-Maschinen können nur das Be- und Entladen von Materialien übernehmen, während fortgeschrittenere Maschinen sogar ihre eigenen Programme ausführen und dabei andere Roboter steuern können.
Hinsichtlich der Genauigkeit können CNC-Maschinen als normale Maschinen eingestuft werden, die einfache Aufgaben bewältigen. Hochpräzisionssorte, Präzisionssorte, Superpräzisionssorte und Ultrapräzisionssorte. Ihre Fähigkeiten werden verfeinert, je höher man kommt.
Was Sie bei der Auswahl eines CNC-Roboterarms beachten sollten
Der Kauf eines Roboters ist eine erhebliche Investition, die nicht aus einer Laune heraus getätigt werden kann, da er nicht billig ist. Wenn Sie sich entscheiden, Ihre Fertigungsanlage mit den besten CNC-Robotern auf dem Markt zu automatisieren, müssen Sie auf die folgenden Faktoren besonders achten.
Anwendung
Welche Aufgaben soll der Roboter übernehmen? Sie müssen einen Zweck und einen Bedarf haben, der die Dienste eines CNC-Roboters erfordert. Ist es das Heben schwerer Lasten im Ladebereich? Ist es eine feindliche Umgebung mit Schweißprozesse? Benötigen Sie einen hochpräzisen Roboter oder sind Sie auf der Suche nach einem superschneller Roboter Das wird Ihre Produktion steigern? All dies sind Fragen, die Ihnen dabei helfen, die richtige Maschine auszuwählen.
Integration
Die CNC-Maschinen müssen sich in andere Maschinen und Fertigungsprozesse integrieren lassen, die zum Zeitpunkt des Kaufs bereits vorhanden sind. Es wäre finanziell nicht sinnvoll, Roboter einzusetzen, die den Herstellungsprozess stören, anstatt ihn effizienter zu machen. Dabei wird stets darauf geachtet, dass sie sich leicht integrieren lassen und von den Bedienern vor Ort schnell verstanden werden können.
Einfache Programmierung
Die Programmierung muss benutzerfreundlich sein, da sie letztendlich menschliches Engagement erfordert. Wenn die Programmierung für Ihre Techniker zu kompliziert ist, kann dies zu höheren Betriebskosten führen, da Sie sich bei der Inbetriebnahme auf die Roboterhersteller verlassen müssen. Es war noch nie eine gute Idee, einen Dritten in Ihr Unternehmen einzubeziehen. Erhalten Sie Maschinen, die einfach zu programmieren und zu konfigurieren sind.
Supportkosten
Support ist nicht billig und je nachdem, wo Sie Ihre CNC-Maschinen beziehen, könnten Sie entweder mit hohen Rechnungen für den Einrichtungsprozess konfrontiert werden oder einen nahtlosen Übergang von der menschlichen Arbeitskraft zur automatisierten Produktion erleben. Einige CNC-Maschinenlieferanten bieten in der Regel den gesamten Support an, den man braucht, um den Kauf ihrer Produkte zu fördern. Das ist viel billiger, als sich selbst überlassen zu sein. Beziehen Sie Ihre CNC-Maschinen nur von einem Lieferanten, dem Ihr Erfolg wichtiger ist als der Gewinn.
Fazit
CNC-Maschinen sind ein fester Bestandteil der Fertigung, und jeder, der noch nicht ihr Geschäft automatisieren verliert viel. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis sie auf allen Ebenen der Produktion von allen angenommen werden, und mit fortschreitender Technologie werden selbst menschliche Bediener sehr bald überflüssig sein. Weitere Informationen zur Robotik, ihren Kosten und ihrer Bedienung finden Sie unter Besuche unsere Website so bald wie möglich.