Bron: Unsplash
Het belang van geautomatiseerde productie kan niet worden onderschat. Het heeft de manier veranderd waarop industrieën met hun zaken omgaan, en daarmee zijn meer productie en winst aan de orde van de dag geworden. Naarmate de tijd vordert, betreden we geleidelijk een tijdperk waarin elk afzonderlijk onderdeel van de productie volledig geautomatiseerd zal zijn, en een van de technologieën die voorop lopen in deze revolutie zijn CNC-machines.
We gaan op verkenning CNC-bewerking, wat het inhoudt, hoe de gerelateerde robots werken, de typen die bestaan, de voordelen en redenen om ze in het productieproces te integreren, en de dingen waarmee je rekening moet houden bij het kiezen van een CNC machine. Als u erover heeft nagedacht om uw fabriek volledig te automatiseren, blijf dan tot het einde toe en leer een paar dingen die uw onderneming zullen transformeren.
Wat is CNC-robotica?
Bron: Pinterest
Een CNC-robot is een geavanceerde robot die uitsluitend is ontworpen voor bewerking en die zijn werk doet door zelfstandig een geprogrammeerd protocol te volgen, zonder enige tussenkomst van een operator. Kort gezegd zijn CNC-robotica onafhankelijke machines die zo geavanceerd zijn dat ze hun eigen werk kunnen doen zonder enige hulp van een menselijke operator.
Hoewel de CNC-bewerking pas de afgelopen tien jaar in een stroomversnelling is gekomen, dateert het principe erachter terug tot 1804, toen het tot leven werd gebracht door een Fransman genaamd Joseph Marie Jacquard, die de eerste kaartponsmachine voor zijn weefmachine ontwikkelde. .
De eerste CNC werd bestuurd door een reeks binaire codes die hem alleen opdroegen gaten in een kaart te slaan, en na verloop van tijd werd hij verder ontwikkeld voor gebruik in de textielindustrie over de hele wereld. De technologie onderging verdere verbeteringen ongeveer 100 jaar later toen John Parson een geautomatiseerde manier bedacht om vliegtuigpropellers in grote volumes te produceren door middel van codering op metalen ponskaarten.
Later bleek dat de machine erg duur was, en dit leidde ertoe dat Parson zijn baan verloor. Zijn verbeteringen waren toen misschien te duur, maar na verloop van tijd werden er steeds meer aanpassingen doorgevoerd, wat leidde tot dit moderne tijdperk waarin CNC-robotica in elke productie-industrie over de hele wereld wordt aangetroffen.
Het belang van CNC-machines in de productie
CNC-bewerkingen hebben zonder twijfel de productiewereld getransformeerd, en de effecten daarvan zijn dagelijks zichtbaar. De productie is sneller geworden, goederen hebben een betere kwaliteit gekregen en er zijn nog een aantal andere verbeteringen doorgevoerd in de productieruimte. Hieronder volgen enkele redenen waarom CNC-machines van vitaal belang zijn in de productie.
Snelle productie
In het verleden was een simpel kapot onderdeel van een machine of de afwezigheid van een persoon met de vaardigheden die nodig zijn om een bepaalde machine te laten draaien voldoende om het productieproces te vertragen of zelfs stop te zetten. Maar met CNC-robots is dat geen probleem meer. In plaats van maanden te wachten op reparaties, kan een ontbrekend of kapot onderdeel binnen enkele uren en maximaal dagen worden gerepareerd, waarbij de werkzaamheden onmiddellijk worden hervat. Dit zorgt ervoor dat er niet veel verloren gaat en dat bestellingen te allen tijde worden nagekomen. Als u eenmaal CNC-bewerking in uw fabriek heeft opgezet, zorg er dan voor dat u voldoende heeft magazijn opslag voor de goederen die geproduceerd zullen worden, aangezien u in de problemen kunt komen als u de productiesnelheid niet kunt bijhouden.
Betrouwbaarheid:
U kunt er altijd op vertrouwen dat CNC-robots het werk uitvoeren, aangezien ze zijn ontworpen om hun werk zonder enig toezicht uit te voeren. Het enige dat u hoeft te doen, is het programma instellen zoals u wilt dat het wordt uitgevoerd en op de aan-knop drukken. Dit geeft mensen de kans om hun inspanningen op andere processen te concentreren, en dit verbetert uiteindelijk de kwaliteit van de producten verder. CNC-machines gaan zelden kapot, zelfs als ze tot het uiterste worden gedreven. Dit is iets dat niet kan worden bereikt als menselijke werkers spelen een rol omdat ze de neiging hebben moe te worden, en zodra de vermoeidheid optreedt, wankelt de precisie en neemt de kwaliteit van de eindproducten af.
Geen behoefte aan expertise
Werk waarvoor vroeger jarenlange ervaring nodig was om met minimale gebreken te kunnen worden afgehandeld, kan nu snel worden uitgevoerd vanaf het moment dat de CNC-machine met grotere nauwkeurigheid wordt geïnstalleerd. Het kan erg duur zijn om mensen op te leiden om een deel van het productieproces af te handelen, en er is nooit enige garantie dat ze lang zullen blijven werken voordat het bedrijf hun investeringen kan terugverdienen. Vroeger bracht dit productiebedrijven in een zeer krappe situatie. Bij CNC-bewerkingen is echter alleen een functionerend programma nodig, en de rest wordt overgelaten aan de CNC-robots.
Rendabel
Met minder menselijke arbeidskrachten die vroeger de winsten opslokten in de vorm van salarissen, kunnen fabrieken nu veel geld besparen door te investeren in CNC-machines die lang kunnen werken zonder kapot te gaan of moe te worden. Hoewel hun initiële kosten erg hoog zijn, kan het werk dat ze erin steken, als ze eenmaal zijn opgezet en operationeel zijn, de initiële investering binnen enkele maanden terugverdienen, waardoor ze op de lange termijn een betere investering worden. Het geld dat bedrijven daarbij besparen, kan vervolgens opnieuw worden geïnvesteerd in het bedrijf dat nog meer verbeteringen doorvoert die de productie en de kwaliteit van de eindproducten verhogen.
veiliger
Fabrieksongevallen komen niet meer zo vaak voor als vroeger, dankzij het verminderde personeelsbestand. CNC-robots krijgen meer ruimte om te opereren en staan meestal op strategische plekken, ver van mensen. Door de beperkte interactie tussen mens en machine is de kans op ongelukken bijna tot nul gereduceerd. Dit heeft het werken veiliger gemaakt en de kosten voor het vergoeden van gewonde werknemers verlaagd. Als het gaat om processen zoals maken bouwmaterialen, lassen, metaal snijden, en andere hoge intensieve apparaten, kunt u worden blootgesteld aan hitte en harde geluiden, wat tot gezondheidscomplicaties kan leiden. CNC-robots zijn daarentegen immuun voor dergelijke dingen en kunnen zonder enig voorbehoud worden gebruikt.
Verhoogde kwaliteit en betaalbaarheid
Een van de directe voordelen van CNC-machines is, zoals reeds vermeld, een snelle productie die het aanbod vergroot. Zodra het aanbod de vraag overtreft, worden de zaken goedkoper, en dit is in het voordeel van de consumenten. Bovendien doet de verhoogde productie op geen enkele manier afbreuk aan de kwaliteit van de producten; daarom krijgen mensen nog steeds hetzelfde niveau aan producten als voorheen, maar tegen lagere prijzen, en dit stimuleert het koopgedrag verder, wat op zijn beurt de winst voor de fabrikant vergroot.
Soorten CNC-machines
Bron: Pinterest
CNC-machines zijn er in vele vormen, maten en functionaliteiten, elk met een uniek ontwerp dat ze perfect maakt voor de taken waaraan ze worden toegewezen. Om beter te begrijpen hoe ze werken, is het belangrijk dat we weten welke typen er bestaan. Op bredere schaal kunnen CNC-machines worden gegroepeerd in de drie hieronder beschreven categorieën.
Op functie
CNC-machines worden gebouwd voor een aantal functies in verschillende segmenten van het productieproces, en op basis daarvan; ze zijn er in de volgende soorten.
Freesmachines: Deze houden zich bezig met het laden van grondstoffen in machines, volgens een geprogrammeerd script om sneden te maken die precies en identiek zijn. Ze letten op de diepte, de hoek van de sneden en de richting waarin de bladen bewegen. Dit alles wordt gedaan door zeer gespecialiseerde robotarmen.
Plasmasnijden: Een CNC-plasmamachine maakt gebruik van een gereedschap dat wordt aangestuurd door gas om nauwkeurige sneden te maken. Het is zo snel dat het tot 500 stukken in 60 seconden kan snijden met zeer minimale foutmarges. Het enige nadeel is de kosten van het opzetten ervan, aangezien er veel veiligheidsprotocollen zijn, zoals een bufferzone om de vonken in te dammen, goede ventilatie-instellingen en vlamwerende deuren om de rest van de fabriek veilig te houden en onbedoelde branden te voorkomen.
Boren: Dit is een CNC-machine die een boor draait en beweegt naar een aangewezen deel van een object, meestal een ander stuk metaal waar gaten in geboord moeten worden. Het enige dat een operator hoeft te doen, is de boor positioneren en zodra dat is ingesteld, voert de robotarm eenvoudigweg de opdrachten uit en begint het boorproces totdat het boorgereedschap versleten is tot het punt dat het vervangen moet worden.
Lassen: Lassen wordt beschouwd als een van de gevaarlijkste taken in het productieproces, en daarom zijn er speciale robot-CNC-machines die uitsluitend met lassen bezig zijn. Ze kunnen de hitte, de dampen en gassen en de resulterende explosies weerstaan, iets dat een menselijke werknemer niet aankan zonder enige schade op te lopen. CNC-lasrobot machines hebben positionele nauwkeurigheid, de veerkracht om heel lang te kunnen lassen zonder te stoppen.
Slijpen: Slijpen is een afwerkingsproces dat wordt uitgevoerd door CNC-machines die hun roterende wielen gebruiken om polijsten en schuren de oppervlakken van harde voorwerpen totdat ze de gewenste vorm hebben bereikt. Het proces vereist een hoge mate van nauwkeurigheid om verdere vervorming van het product te voorkomen.
Multitasking: Er zijn CNC-machines die voor meerdere bewerkingen tegelijk kunnen worden gebruikt zonder dat ze verplaatst hoeven te worden. Ze zijn niet goedkoop of makkelijk te bedienen, maar als ze eenmaal draaien, kunnen ze u veel geld besparen, omdat sommige machines het hele proces aankunnen, van het sorteren van grondstoffen tot het verpakken.
Op basis van het aantal assen
De beweging en werking van een CNC-machine zijn afhankelijk van het aantal assen; ze variëren meestal van lineair tot roterend of kunnen beide tegelijkertijd hebben. De complexiteit van de CNC-machine wordt bepaald door het aantal aanwezige assen en deze zijn er in de volgende typen.
2-Axis: De allereerste CNC-machines waren biaxiaal en het programmeren ervan was veel eenvoudiger. Ze bestaan nog steeds, maar een 2-Axis CNC-robotarm tegenkomen is lastig.
3-Axis: De meeste CNC-machines die tegenwoordig worden gebruikt, zijn 3-assige robots. Ze worden veel gebruikt bij het frezen, boren en andere standaardprocessen op de productievloer. Ze kunnen langs alle drie de assen werken.
4-assig: Dit zijn CNC-machines die bovenop de normale drie een extra roterende asbeweging hebben. Ze zijn flexibeler en een beetje ingewikkelder dan de rest.
5-Axis: Dit zijn CNC-machines met drie loodrechte en twee roterende asbewegingen. Ze zijn de meest veelzijdige CNC-machines, omdat ze kunnen worden gebruikt om verschillende bewerkingen tegelijkertijd uit te voeren.
Op automatiseringsniveau en nauwkeurigheidsgraad
Niet alle CNC-robots zijn hetzelfde gebouwd. Sommige worden geleverd met geavanceerdere instellingen dan andere, en ze kunnen meer doen als het om functionaliteiten gaat. Dit wordt het automatiseringsniveau genoemd. Sommige eenvoudige CNC-machines kunnen alleen het laden en lossen van materialen aan, terwijl geavanceerdere machines zo ver kunnen gaan dat ze hun eigen programma's draaien en daarbij andere robots besturen.
In termen van nauwkeurigheidsniveaus kunnen CNC-machines als normaal worden beoordeeld voor eenvoudige machines die eenvoudige taken uitvoeren. Hoognauwkeurige kwaliteit, precisiekwaliteit, superprecisiekwaliteit en ultraprecieze kwaliteit. Hun vaardigheden worden verfijnd naarmate je hoger komt.
Dingen waarmee u rekening moet houden bij het kiezen van een CNC-robotarm
De aanschaf van een robot is een aanzienlijke investering die niet in een opwelling kan worden gedaan, omdat ze niet goedkoop zijn. Wanneer u besluit uw fabriek te automatiseren met de beste CNC-robots op de markt, zijn hier enkele factoren waar u goed op moet letten.
Toepassing
Wat zijn de dingen die u wilt dat de robot afhandelt? U moet een doel en een behoefte hebben die de diensten van een CNC-robot vereist. Is het het zware tillen in het laadgebied? Is het een vijandige omgeving met lasprocessen? Heeft u een uiterst nauwkeurige robot nodig, of bent u op zoek naar een supersnelle robot waardoor uw productie toeneemt? Dit zijn allemaal vragen die u zullen helpen de juiste machine te vinden.
Integratie
De CNC-machines moeten de mogelijkheid hebben om te integreren met andere machines en productieprocessen die al aanwezig zijn op het moment van aankoop. Het zou financieel gezien geen enkele zin hebben om robots te krijgen die het productieproces zullen verstoren in plaats van het efficiënter te maken. Zorgt er altijd voor dat ze eenvoudig kunnen worden geïntegreerd en dat de operators ter plaatse ze snel kunnen achterhalen.
Programmeergemak
De programmering moet gebruiksvriendelijk zijn, omdat er uiteindelijk menselijke betrokkenheid voor nodig is. Als de programmering te ingewikkeld is voor uw technici, kan dit de operationele kosten verhogen, omdat u dan op de robotfabrikanten moet vertrouwen om alles draaiende te krijgen. Het is nooit een goed idee geweest om een derde partij in uw bedrijf te betrekken. Koop machines die eenvoudig te programmeren en configureren zijn.
Kosten van ondersteuning
Ondersteuning is niet goedkoop en afhankelijk van waar u uw CNC-machines vandaan haalt, kunt u te maken krijgen met enorme rekeningen in het installatieproces of een naadloze overgang van de menselijke arbeid naar geautomatiseerde productie. Sommige CNC-machineleveranciers bieden doorgaans alle ondersteuning die u nodig hebt als stimulans om hun producten te kopen. Dit is veel goedkoper dan wanneer u het zelf moet uitzoeken. Koop uw CNC-machines alleen bij een leverancier die meer belang hecht aan uw succes dan aan winst.
Conclusie
CNC-machines zijn een integraal onderdeel van de productie, en iedereen die nog niet weet hoe hij een CNC-machine moet gebruiken, kan ermee aan de slag. automatiseren hun bedrijf verliest veel. Het is slechts een kwestie van tijd voordat iedereen ze op elk productieniveau omarmt, en naarmate de technologie vordert, zullen zelfs menselijke operators zeer binnenkort overbodig worden. Voor meer informatie over robotica, de kosten ervan en hoe u ze kunt bedienen, bekijk onze website op uw eerste gemak.