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L’importanza della produzione automatizzata non può essere sottovalutata, poiché ha trasformato il modo in cui le industrie gestiscono le proprie attività e, con ciò, aumento della produzione e dei profitti sono diventati all’ordine del giorno. Con il passare del tempo, stiamo gradualmente entrando in un’era in cui ogni singola parte della produzione sarà completamente automatizzata e una delle tecnologie in prima linea in questa rivoluzione sono le macchine CNC.
Stiamo per esplorare Lavorazione CNC, cosa comporta, come funzionano i relativi robot, i tipi esistenti, i vantaggi e le ragioni per incorporarli nel processo di produzione e gli aspetti da considerare quando si sceglie un macchina CNC. Se stai pensando di automatizzare completamente il tuo impianto, resta fino alla fine e impara una o due cose che trasformeranno la tua azienda.
Cos'è la robotica CNC?
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Un robot CNC è un robot avanzato progettato esclusivamente per lo scopo di lavorazione meccanica e gestisce la propria attività seguendo autonomamente un protocollo programmato senza alcun input da parte di un operatore. In poche parole, la robotica CNC è una macchina indipendente avanzata al punto da svolgere il proprio lavoro senza alcuna assistenza da parte di un operatore umano.
Sebbene la lavorazione CNC abbia iniziato a prendere piede solo nell'ultimo decennio circa, il principio alla base di essa risale al 1804, quando fu portato in vita da un francese chiamato Joseph Marie Jacquard, che sviluppò la prima punzonatrice per carte per la sua macchina per tessere .
Il primo CNC era gestito da una serie di codici binari che gli comandavano solo di perforare una scheda e, con il tempo, è stato ulteriormente sviluppato per essere utilizzato per le industrie tessili di tutto il mondo. La tecnologia subì ulteriori miglioramenti circa 100 anni dopo, quando John Parson inventò un modo automatizzato per produrre eliche di aerei in grandi volumi attraverso la codifica su schede metalliche perforate.
Successivamente si scoprì che la macchina era molto costosa e questo portò Parson a perdere il lavoro. I suoi miglioramenti potrebbero essere stati troppo costosi allora, ma con il tempo sono state aggiunte ulteriori modifiche, portando a quest’era moderna in cui la robotica CNC si trova in ogni industria manifatturiera in tutto il mondo.
L'importanza delle macchine CNC nella produzione
La lavorazione CNC ha senza dubbio trasformato il mondo della produzione e gli effetti di ciò sono visibili quotidianamente. La produzione è diventata più veloce, i beni hanno raggiunto una qualità migliore e ci sono una serie di altri miglioramenti che sono entrati in vigore nello spazio produttivo. Di seguito sono riportati alcuni dei motivi per cui le macchine CNC sono vitali nella produzione.
Produzione veloce
In passato, bastava un semplice pezzo rotto di una macchina o l’assenza di una persona con le competenze necessarie per far funzionare una determinata macchina per rallentare o addirittura arrestare il processo produttivo. Ma con i robot CNC questo non è più un problema. Invece di aspettare mesi per le riparazioni, una parte mancante o rotta può essere riparata in poche ore o giorni al massimo, con la ripresa immediata delle operazioni. Ciò garantisce che non si perda nulla e che gli ordini vengano sempre soddisfatti. Dopo aver impostato la lavorazione CNC nella tua fabbrica, assicurati di averne abbastanza deposito in magazzino per i beni che verranno prodotti, poiché potresti trovarti nei guai se non riesci a tenere il passo con la velocità di produzione.
L’affidabilità
Puoi sempre fare affidamento sui robot CNC per portare a termine il lavoro poiché sono progettati per gestire il loro lavoro senza alcuna supervisione. Tutto ciò che serve è impostare il programma come desideri che venga eseguito e premere il pulsante di accensione. Ciò offre alle persone la possibilità di concentrare i propri sforzi su altri processi e questo migliora ulteriormente la qualità dei prodotti alla fine della giornata. Le macchine CNC raramente si rompono anche se spinte al limite. Questo è qualcosa che non può essere raggiunto se lavoratori umani sono nell'equazione poiché tendono a stancarsi e, una volta che la fatica si manifesta, la precisione vacilla e la qualità dei prodotti finali diminuisce.
Non c'è bisogno di esperienza
Il lavoro che prima richiedeva anni di esperienza affinché un individuo fosse in grado di gestirlo con minimi difetti, ora può essere gestito rapidamente dal momento in cui la macchina CNC viene installata con maggiore precisione. Dover formare le persone a gestire una parte del processo di produzione può essere molto costoso e non c’è mai alcuna garanzia che rimarranno a lungo affinché l’azienda possa recuperare i propri investimenti. Ciò metteva le imprese manifatturiere in una situazione molto difficile. Tuttavia, con la lavorazione CNC, tutto ciò che serve è un programma funzionante e il resto è lasciato ai robot CNC.
Costo-efficace
Con meno forza lavoro umana che divorava i profitti sotto forma di stipendi, gli impianti di produzione sono ora in grado di risparmiare molti soldi investendo in macchine CNC che possono funzionare a lungo senza rompersi o stancarsi. Sebbene i costi iniziali siano molto elevati, una volta installati e funzionanti, il lavoro svolto può recuperare l’investimento iniziale in pochi mesi, rendendoli un investimento migliore a lungo termine. Il denaro che le aziende risparmiano nel processo può quindi essere reinvestito nell’azienda apportando ulteriori miglioramenti che aumentano la produzione e la qualità dei prodotti finali.
Safer
Gli incidenti in fabbrica non sono più così comuni come in passato, grazie alla riduzione della forza lavoro umana. Ai robot CNC viene concesso più spazio per operare e di solito si trovano in luoghi strategici lontani dalle persone. Con interazioni limitate tra uomo e macchina, le possibilità che si verifichino incidenti sono quasi ridotte a zero e ciò ha reso il lavoro più sicuro riducendo al tempo stesso i costi necessari per risarcire i lavoratori infortunati. Quando si ha a che fare con processi come il making materiali di costruzione, saldatura, taglio dei metalli, e altri ad alta intensità, si può essere esposti a calore e rumori forti, che possono portare a complicazioni per la salute, i robot CNC, invece, sono immuni a tali cose e possono essere utilizzati senza alcuna riserva.
Maggiore qualità e convenienza
Uno dei vantaggi diretti delle macchine CNC, come già accennato, è la produzione rapida che aumenta l’offerta. Una volta che l’offerta supera la domanda, le cose diventano più economiche, e questo va a vantaggio dei consumatori. Oltretutto l’aumento della produzione non compromette in alcun modo la qualità dei prodotti; pertanto, le persone ottengono ancora lo stesso livello di prodotti di prima ma a prezzi ridotti, e questo aumenta ulteriormente le abitudini di acquisto, che a sua volta aumenta i profitti del produttore.
Tipi di macchine CNC
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Le macchine CNC sono disponibili in molte forme, dimensioni e funzionalità, ciascuna con un design unico che la rende perfetta per i ruoli a cui è assegnata. Per capire meglio come funzionano, è importante conoscere le tipologie esistenti. Su scala più ampia, le macchine CNC possono essere raggruppate nelle tre categorie descritte di seguito.
Per funzione
Le macchine CNC sono costruite per una serie di funzioni in diversi segmenti del processo produttivo e in base a ciò; sono disponibili nei seguenti tipi.
Fresatrici: si occupano del caricamento delle materie prime nelle macchine, seguendo uno script programmato per effettuare tagli precisi e identici. Prestano attenzione alla profondità, all'angolo dei tagli e alla direzione verso cui si muovono le lame. Tutto ciò viene eseguito da bracci robotici altamente specializzati.
Taglio al plasma: Una macchina al plasma CNC utilizza uno strumento alimentato a gas per effettuare tagli precisi. È così veloce che può tagliare fino a 500 pezzi in 60 secondi con margini di errore minimi. L'unico inconveniente è il costo di installazione, poiché sono presenti molti protocolli di sicurezza, come una zona cuscinetto per contenere le scintille, buone impostazioni di ventilazione e porte ignifughe per mantenere il resto della fabbrica al sicuro ed evitare incendi accidentali.
Foratura: si tratta di una macchina CNC che fa girare e muove una punta verso una parte designata di un oggetto, il più delle volte un altro pezzo di metallo che richiede di praticare dei fori. Tutto ciò che un operatore deve fare è posizionare la punta e, una volta impostato, il braccio robotico esegue semplicemente i comandi e il processo di foratura inizia finché l'utensile di foratura non è usurato al punto da dover essere sostituito.
Saldatura: la saldatura è considerata una delle attività più pericolose nel processo di produzione, ed è per questo che ci sono speciali macchine CNC robotizzate che si occupano esclusivamente di saldatura. Possono resistere al calore, ai fumi e ai gas e alle conseguenti esplosioni, qualcosa che un lavoratore umano non può gestire senza subire danni. Robot di saldatura CNC le macchine hanno precisione di posizionamento, la resilienza necessaria per gestire la saldatura per un tempo molto lungo senza fermarsi.
Rettifica: la rettifica è un processo di finitura gestito da macchine CNC che utilizzano le loro mole rotanti per lucidare e abradere le superfici di oggetti duri finché non raggiungono la forma necessaria. Il processo richiede un elevato livello di precisione per evitare di deformare ulteriormente il prodotto.
Multitasking: ci sono macchine CNC che possono essere utilizzate per più operazioni contemporaneamente senza essere spostate. Non sono economiche o facili da usare, ma una volta che sono in funzione, possono farti risparmiare un sacco di soldi poiché alcune hanno la capacità di gestire l'intero processo, dalla selezione delle materie prime fino alla parte di imballaggio.
Per il numero di assi
Il movimento e il funzionamento di una macchina CNC dipendono dal numero di assi; di solito vanno da lineari, rotativi o possono averli entrambi contemporaneamente. La complessità della macchina CNC è determinata dal numero di assi presenti e sono disponibili nelle seguenti tipologie.
2 assi: le primissime macchine CNC erano biassiali e programmarle era molto più semplice. Esistono ancora oggi, ma imbattersi in un braccio robotico CNC a 2 assi è difficile.
3 assi: la maggior parte delle macchine CNC in uso oggi sono robot a 3 assi, e sono ampiamente utilizzati in fresatura, foratura e altri processi standard nel reparto di produzione. Possono funzionare lungo tutti e tre gli assi.
4 assi: Si tratta di macchine CNC che hanno un movimento dell'asse rotante extra oltre ai tre normali. Sono più flessibili e un po’ complicati rispetto agli altri.
5 assi: si tratta di macchine CNC che hanno tre perpendicolari e due movimenti di assi rotanti. Sono le più versatili delle macchine CNC in quanto possono essere utilizzate per eseguire diverse operazioni contemporaneamente.
Per livello di automazione e grado di precisione
Non tutti i robot CNC sono costruiti allo stesso modo. Alcuni sono dotati di configurazioni più sofisticate di altri e sono in grado di fare di più in termini di funzionalità. Questo è ciò che viene definito livello di automazione. Alcune semplici macchine CNC possono gestire solo il carico e lo scarico dei materiali, mentre quelle più avanzate possono arrivare addirittura a eseguire i propri programmi e a controllare altri robot nel processo.
In termini di livelli di precisione, le macchine CNC possono essere classificate come normali macchine semplici che gestiscono compiti semplici. Grado ad alta precisione, grado di precisione, grado di super precisione e grado di ultra precisione. Le loro abilità si affinano più si va in alto.
Cose da considerare quando si sceglie un braccio robotico CNC
L'acquisto di un robot è un investimento significativo che non può essere fatto per capriccio poiché non è economico. Quando decidi di automatizzare il tuo impianto di produzione con i migliori robot CNC sul mercato, i seguenti sono alcuni dei fattori a cui devi prestare molta attenzione.
Applicazione
Quali sono le cose che vuoi che il robot gestisca? Devi avere uno scopo e un'esigenza che richiedono i servizi di un robot CNC. È il sollevamento di carichi pesanti nell'area di carico? È un ambiente ostile che coinvolge processi di saldatura? Hai bisogno di un robot ad alta precisione o stai cercando un robot robot superveloce ciò aumenterà la tua produzione? Tutte queste sono domande che ti aiuteranno a restringere il campo alla macchina giusta.
Integrazione:
Le macchine CNC devono avere la capacità di integrarsi con altre macchine e processi produttivi già presenti al momento dell'acquisto. Non avrebbe alcun senso dal punto di vista finanziario procurarsi robot che interrompano il processo di produzione invece di renderlo più efficiente. Si assicura sempre che possano essere integrati facilmente e che gli operatori sul posto siano in grado di capirli rapidamente.
Facilità di programmazione
La programmazione deve essere di facile utilizzo perché, in fin dei conti, richiederà il coinvolgimento umano. Se la programmazione è troppo complicata per i tuoi tecnici, ciò potrebbe aumentare il costo delle operazioni poiché richiederà di fare affidamento sui produttori di robot per far funzionare le cose. Coinvolgere un'entità terza nella tua attività non è mai stata una buona idea. Ottieni macchine facili da programmare e configurare.
Costo del supporto
Il supporto non è economico e, a seconda di dove ti procuri le tue macchine CNC, potresti essere colpito da fatture enormi nel processo di configurazione o ottenere una transizione senza soluzione di continuità dalla forza lavoro basata sull'uomo alla produzione automatizzata. Alcuni fornitori di macchine CNC di solito forniscono tutto il supporto di cui si ha bisogno come incentivo all'acquisto dei loro prodotti. Questo è molto più economico rispetto all'essere lasciati a cavarsela da soli. Acquista le tue macchine CNC solo da un fornitore che è più interessato al tuo successo che ai profitti.
Conclusione
Le macchine CNC sono parte integrante della produzione e chiunque debba ancora automatizzare la propria attività sta perdendo molto. È solo questione di tempo prima che tutti li adottino a ogni livello di produzione e, con l’avanzare della tecnologia, anche gli operatori umani diventeranno presto obsoleti. Per ulteriori informazioni sulla robotica, sui relativi costi e su come utilizzarla, controlla il nostro sito web al più presto.