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自動化された製造の重要性を過小評価することはできません。自動化された製造は、業界のビジネスの取り扱い方を変革し、それに伴い、より多くの生産と利益を得ることが今日の当たり前になっています。時間の経過とともに、製造のあらゆる部分が完全に自動化される時代が徐々に到来しており、この革命の最前線にあるテクノロジーの 1 つが CNC マシンです。
探検します CNC加工、それに伴うもの、関連するロボットの動作方法、存在する種類、ロボットを製造プロセスに組み込むメリットと理由、ロボットを選択する際に考慮する必要があること CNCマシン。工場を完全に自動化することを考えている場合は、最後まで粘り強く取り組み、企業を変革する 1 つまたは 2 つのことを学びましょう。
CNCロボティクスとは何ですか?
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CNCロボットは、加工のみを目的として設計された高度なロボットであり、オペレータの入力がなくても、プログラムされたプロトコルに従って自ら業務を処理します。一言で言えば、CNC ロボットは、人間のオペレーターの助けを必要とせずに独自の作業を行うまでに進歩した独立した機械です。
CNC 加工はここ 1804 年ほどでペースを上げ始めたばかりですが、その背後にある原理は XNUMX 年に遡り、ジョセフ マリー ジャカールというフランス人によって実現され、織機用の最初のカード パンチング マシンを開発しました。 。
最初の CNC は、カードに穴を開けることだけを命令する一連のバイナリ コードによって実行されていましたが、時間が経つにつれて、世界中の繊維産業で使用できるようにさらに開発されました。約 100 年後、ジョン・パーソンが金属パンチカードにコーディングすることで航空機のプロペラを大量に自動生産する方法を考案したとき、この技術はさらに改良されました。
この機械は後に非常に高価であることが判明し、パーソンは職を失うことになった。彼の改良は当時は費用がかかりすぎたかもしれませんが、時間が経つにつれてさらに微調整が加えられ、世界中のあらゆる製造業で CNC ロボット工学が見られる現代に至りました。
製造における CNC マシンの重要性
CNC 加工は間違いなく製造業の世界を変革しており、その影響は日常的に見られます。製造はより速くなり、製品の品質は向上し、その他にも製造現場では数多くの改善が実現しています。 CNC マシンが製造において不可欠である理由の一部を以下に示します。
速い生産
以前は、単純に機械が壊れたり、特定の機械を動かすのに必要なスキルを持った人がいなかったりするだけで、生産プロセスが遅くなったり、停止したりするのに十分でした。しかし、CNC ロボットでは、それはもう問題ではありません。欠落部品や破損部品があれば、修理に何か月も待つ必要がなく、数時間から長くても数日以内に修理でき、すぐに稼働を再開できます。これにより、損失はほとんどなくなり、注文は常に満たされます。工場で CNC 加工をセットアップしたら、十分な量があることを確認してください。 倉庫保管 生産される商品の生産速度についていけなくなると、トラブルに見舞われる可能性があります。
信頼性の向上
CNC ロボットは監視なしで作業を処理できるように設計されているため、いつでも CNC ロボットに頼って作業を進めることができます。必要なのは、プログラムをどのように実行するかを設定し、オンボタンを押すことだけです。これにより、従業員は他のプロセスに集中する機会が得られ、最終的には製品の品質がさらに向上します。 CNC マシンは限界まで押し込まれても故障することはほとんどありません。これは、次の場合には達成できないことです。 人間の労働者 疲労しやすく、一度疲労が始まると精度が揺らぎ、最終製品の品質が低下します。
専門知識は不要
最小限の欠陥で処理できるようにするには、これまで個人で長年の経験が必要だった作業が、CNC マシンを設置した瞬間から精度が向上し、迅速に処理できるようになりました。生産プロセスの一部を担当する人材を訓練するのは非常にコストがかかる可能性があり、会社が投資を回収するために人材が長期間働き続けるという保証はありません。これにより、製造企業はかつて非常に窮地に追い込まれていました。しかし、CNC 加工の場合、必要なのは機能するプログラムだけで、残りは CNC ロボットに任せられます。
高い費用対効果
かつては給与という形で利益をむさぼっていた労働力が減少したため、製造工場は現在、故障したり疲れたりすることなく長時間稼働できる CNC マシンに投資することで、多額の費用を節約できるようになりました。初期コストは非常に高くなりますが、一度セットアップして実行すると、費やした作業によって数か月以内に初期投資を回収できるため、長期的にはより良い投資になります。企業がその過程で節約した資金は、企業がさらなる改善を行うために再投資され、生産と最終製品の品質が向上します。
より安全な
従業員の減少により、工場事故は以前ほど頻繁には発生しなくなりました。 CNC ロボットにはより広いスペースが与えられており、通常は人から遠く離れた戦略的な場所に設置されます。人間と機械の間の相互作用が制限されているため、事故が発生する可能性はほぼゼロになり、これにより作業の安全性が高まり、負傷した労働者の補償にかかるコストが削減されます。作るなどの工程を扱うとき 建材、溶接、 金属切削、その他の高負荷の動作では、熱や大きな騒音にさらされる可能性があり、健康上の合併症を引き起こす可能性があります。一方、CNC ロボットはそのようなことの影響を受けず、遠慮なく使用できます。
品質と手頃な価格の向上
すでに述べたように、CNC マシンの直接的な利点の 1 つは、供給を増加させる高速生産です。供給が需要を上回れば、モノは安くなり、これは消費者の利益になります。さらに、生産量の増加によって製品の品質が損なわれることはありません。したがって、人々は以前と同じレベルの製品を低価格で手に入れることができ、これにより購買習慣がさらに高まり、ひいてはメーカーの利益が増加します。
CNCマシンの種類
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CNC マシンにはさまざまな形状、サイズ、機能があり、それぞれに割り当てられた役割に最適な独自の設計が施されています。それらがどのように機能するかをより深く理解するには、存在するタイプを知ることが重要です。より広い範囲では、CNC マシンは以下に示す 3 つのカテゴリに分類できます。
機能別
CNC マシンは、生産プロセスのさまざまなセグメントにおける多数の機能に基づいて構築されています。以下のタイプがあります。
フライス盤: 原材料を機械に投入し、プログラムされたスクリプトに従って、正確で均一な切断を行います。切断の深さ、角度、刃の移動方向に注意を払います。これらはすべて、高度に特殊化されたロボット アームによって行われます。
プラズマ切断: CNC プラズマ マシンは、ガスで動くツールを使って精密な切断を行います。非常に高速で、500 秒で最大 60 個をスライスでき、誤差も最小限に抑えられます。唯一の欠点は、火花を封じ込める緩衝地帯、適切な換気設備、工場の残りの部分を安全に保ち、火災事故を防ぐための耐火ドアなど、多くの安全プロトコルがあるため、設置コストがかかることです。
穴あけ: これは、ドリルを回転させて、物体の指定された部分 (ほとんどの場合、穴を開ける必要がある別の金属片) に向かって動かす CNC マシンです。オペレーターが行う必要があるのは、ドリルの位置を決めることだけです。ドリルの位置が決まると、ロボット アームがコマンドを実行するだけで、ドリル ツールが摩耗して交換が必要になるまで、ドリル加工プロセスが開始されます。
溶接: 溶接は製造工程で最も危険な作業の 1 つと考えられており、そのため溶接専用の特別なロボット CNC マシンがあります。これらのマシンは、熱、煙、ガス、およびそれに伴う爆発に耐えることができます。人間の作業員が何らかの危害を受けずに対処できるものではありません。 CNC溶接ロボット 機械は位置精度と、非常に長時間停止することなく溶接を処理できる回復力を備えています。
研削：研削は、CNCマシンで回転ホイールを使用して行われる仕上げ工程です。 磨いて磨く 硬い物の表面を必要な形状になるまで繰り返します。このプロセスでは、製品のさらなる変形を避けるために高レベルの精度が必要です。
マルチタスク: 移動せずに同時に複数の操作を行うことができる CNC マシンがあります。安価でも操作も簡単ではありませんが、一度稼働すれば、原材料の選別から梱包までの全プロセスを処理できるものもあり、コストを大幅に節約できます。
軸数別
CNC 機械の動きと操作は軸の数によって決まります。通常、それらは線形、回転の範囲にあり、またはそれらの両方を同時に持つこともできます。 CNC マシンの複雑さは存在する軸の数によって決まり、軸には次の種類があります。
2 軸: 最初の CNC マシンは 2 軸で、プログラミングははるかに簡単でした。現在でも存在していますが、XNUMX 軸 CNC ロボット アームを見つけるのは困難です。
3 軸: 現在使用されている CNC マシンの大部分は 3 軸ロボットであり、フライス加工、穴あけ加工、および製造現場でのその他の標準プロセスで広く使用されています。XNUMX つの軸すべてに沿って動作できます。
4軸： これらは、通常の 3 つの回転軸動作に加えて追加の回転軸動作を備えた CNC マシンです。これらは他のものよりも柔軟性があり、少し複雑です。
5 軸: XNUMX つの垂直軸と XNUMX つの回転軸の動きを備えた CNC マシンです。同時にさまざまな操作を実行できるため、最も汎用性の高い CNC マシンです。
自動化レベルと精度グレード別
すべての CNC ロボットが同じように構築されているわけではありません。一部の製品には他の製品よりも洗練されたセットアップが付属しており、機能に関してはより多くのことが可能です。これは自動化レベルと呼ばれるものです。一部の単純な CNC マシンは材料のロードとアンロードのみを処理できますが、より高度なマシンでは独自のプログラムを実行し、プロセス内の他のロボットを制御することまで行うことができます。
精度レベルの点では、CNC マシンは、単純なタスクを処理する単純なマシンとして通常どおりにグレード付けできます。高精度級、精密級、超精密級、超精密級。彼らの能力は上位に行くほど洗練されます。
CNC ロボット アームを選択する際の考慮事項
ロボットの購入は多額の投資であり、決して安くはないので、思いつきで行うことはできません。市場で最高の CNC ロボットを使用して製造工場を自動化することに決めた場合、次の点に細心の注意を払う必要があります。
用途
ロボットに処理させたいものは何ですか？CNCロボットのサービスを必要とする目的とニーズが必要です。それは積載エリアでの重い持ち上げですか？それは過酷な環境を伴うものですか？ 溶接プロセス?高精度ロボットが必要ですか、それとも 超高速ロボット それは生産量を増やすことになりますか？これらはすべて、適切なマシンを絞り込むのに役立つ質問です。
統合
CNC マシンは、購入時にすでに導入されている他のマシンや製造プロセスと統合できる機能が必要です。製造プロセスを効率化する代わりに破壊するロボットを導入するのは経済的に意味がありません。それらが簡単に統合でき、現場のオペレーターがすぐに理解できることを常に確認してください。
プログラミングの容易さ
結局のところ、人間の関与が必要となるため、プログラミングはユーザーフレンドリーである必要があります。技術者にとってプログラミングが複雑すぎる場合は、作業を実行するためにロボットのメーカーに依存する必要があるため、運用コストが増加する可能性があります。サードパーティ企業をビジネスに組み込むことは、決して良いアイデアではありません。プログラムと構成が簡単なマシンを入手してください。
サポートのコスト
サポートは安くありません。CNC マシンをどこから調達するかによって、セットアップ プロセスで多額の費用がかかるか、人による作業から自動化された生産へのシームレスな移行が実現するかが決まります。一部の CNC マシン サプライヤーは、通常、製品を購入するインセンティブとして、必要なサポートをすべて提供しています。これは、自分で何とかするよりはるかに安価です。CNC マシンは、利益よりも成功を重視しているサプライヤーからのみ購入してください。
結論
CNCマシンは製造業に欠かせないものであり、まだ ビジネスを自動化する 多くのものを失っています。生産のあらゆるレベルで誰もがそれらを採用するのは時間の問題であり、テクノロジーが進歩するにつれて、人間のオペレーターさえすぐに時代遅れになるでしょう。ロボット工学、そのコスト、操作方法の詳細については、 私たちのウェブサイトをチェックしてください できるだけ早い時期に。