Kilde: Unsplash
Betydningen av automatisert produksjon kan ikke undervurderes, den har endret måten industrien håndterer virksomheten på, og med det har mer produksjon og fortjeneste blitt dagens orden. Etter hvert som tiden går, går vi gradvis inn i en æra hvor hver eneste del av produksjonen vil bli helautomatisert, og en av teknologiene som er i forkant av denne revolusjonen er CNC-maskiner.
Vi skal utforske CNC-bearbeiding, hva det innebærer, hvordan de relaterte robotene fungerer, typene som finnes, fordelene og årsakene til å inkorporere dem i produksjonsprosessen, og tingene man må vurdere når man velger en CNC-maskin. Hvis du har tenkt på å fullautomatisere anlegget ditt, så hold deg til slutten og lær en ting eller to som vil forvandle bedriften din.
Hva er CNC Robotics?
Kilde: Pinterest
En CNC-robot er en avansert robot som er designet utelukkende for maskineringsformål, og den håndterer sin virksomhet ved å følge en programmert protokoll på egen hånd uten innspill fra en operatør. I et nøtteskall er CNC-robotikk uavhengige maskiner som er avansert til det punktet hvor de gjør sitt eget arbeid uten hjelp fra en menneskelig operatør.
Selv om CNC-maskinering først har begynt å ta fart i løpet av det siste tiåret eller så, går prinsippet bak det tilbake til 1804 hvor det ble brakt til live av en franskmann ved navn Joseph Marie Jacquard, som utviklet den første kortstansemaskinen for sin vevemaskin.
Den første CNC-en ble drevet av en serie binære koder som bare beordret den til å slå hull i et kort, og med tiden ble den videreutviklet for å kunne brukes til tekstilindustri over hele verden. Teknologien gjennomgikk ytterligere forbedringer rundt 100 år senere da John Parson kom opp med en automatisert måte for å produsere flypropeller i enorme volumer gjennom koding på metallhullkort.
Maskinen ble senere funnet ut å være svært dyr, og dette førte til at Parson mistet jobben. Forbedringene hans kan ha vært for dyre den gang, men med tiden ble flere justeringer lagt til, noe som førte til denne moderne æraen hvor CNC-robotikk finnes i alle produksjonsindustrier rundt om i verden.
Viktigheten av CNC-maskin i produksjon
CNC-maskinering har forvandlet produksjonsverdenen uten tvil, og effektene av det kan sees på daglig basis. Produksjonen har blitt raskere, varene har fått bedre kvalitet, og det er en rekke andre forbedringer som har trådt i kraft i produksjonsområdet. Følgende er noen av grunnene til at CNC-maskiner er viktige i produksjonen.
Rask produksjon
Tidligere var et enkelt ødelagt stykke av en maskin eller fraværet av en person med ferdighetene som trengs for å kjøre en bestemt maskin nok til å bremse eller til og med stoppe produksjonsprosessen. Men med CNC-roboter er det ikke lenger et problem. I stedet for å vente i flere måneder på at reparasjoner skal utføres, kan en manglende eller ødelagt del repareres i løpet av timer og dager på det meste, og driften gjenopptas umiddelbart. Dette sikrer at ingenting går tapt og bestillinger blir oppfylt til enhver tid. Når du har satt opp CNC-bearbeiding på fabrikken din, sørg for at du har nok lager lagring for varene som skal produseres, da du kan komme i trøbbel hvis du ikke klarer å holde tritt med produksjonshastighetene.
Pålitelighet
Du kan alltid stole på at CNC-roboter kommer gjennom arbeidet, da de er designet for å håndtere arbeidet sitt uten tilsyn. Alt du trenger er å stille inn programmet slik du vil at det skal kjøre og trykke på på-knappen. Dette gir folk muligheten til å konsentrere innsatsen om andre prosesser, og dette forbedrer kvaliteten på produktene ytterligere på slutten av dagen. CNC-maskiner går sjelden i stykker selv når de presses til det ytterste. Dette er noe som ikke kan oppnås hvis menneskelige arbeidere er med i ligningen ettersom de har en tendens til å bli slitne, og når trettheten først setter inn, faller presisjonen og kvaliteten på sluttproduktene.
Ikke behov for ekspertise
Arbeid som tidligere krevde mange års erfaring for en person å kunne håndtere med et minimum av feil, kan nå håndteres raskt fra det øyeblikket CNC-maskinen er installert med bedre nøyaktighet. Å måtte lære opp folk til å håndtere én del av produksjonsprosessen kan være veldig dyrt, og det er aldri noen garanti for at de vil holde seg lenge for selskapet å få tilbake investeringene sine. Dette pleide å sette produksjonsbedrifter i en veldig trang posisjon. Men med CNC-maskinering er alt som trengs et fungerende program, og resten er overlatt til CNC-robotene.
Kostnadseffektiv
Med mindre menneskelig arbeidsstyrke som pleide å sluke overskuddet i form av lønn, kan produksjonsanlegg nå spare mye penger ved å investere i CNC-maskiner som kan fungere lenge uten å gå i stykker eller bli slitne. Selv om de opprinnelige kostnadene er svært høye, når de først er satt opp og i drift, kan arbeidet de legger ned få tilbake den opprinnelige investeringen i løpet av måneder, noe som gjør dem til en bedre investering i det lange løp. Pengene som bedriftene sparer i prosessen kan deretter reinvesteres i bedriften for å gjøre flere forbedringer som øker produksjonen og kvaliteten på sluttproduktene.
Sikrere
Fabrikkulykker er ikke lenger så vanlige som de pleide å være tidligere, takket være redusert menneskelig arbeidsstyrke. CNC-roboter får mer plass å operere, og de befinner seg vanligvis på strategiske steder som er langt fra mennesker. Med begrenset interaksjon mellom menneske og maskin er sjansene for at ulykker skjer nesten redusert til null, og dette har gjort arbeidet tryggere samtidig som kostnadene som går med å kompensere skadede arbeidere er redusert. Når du arbeider med prosesser som å lage bygningsmaterialer, sveising, metallskjæring, og andre høyintensive, kan du bli utsatt for varme og høye lyder, noe som kan føre til helsekomplikasjoner, CNC-roboter er derimot immune mot slike ting og kan brukes uten forbehold.
Økt kvalitet og rimelighet
En av de direkte fordelene med CNC-maskiner er som allerede nevnt rask produksjon som øker tilbudet. Når tilbudet overgår etterspørselen, blir ting billigere, og dette er til fordel for forbrukerne. I tillegg kompromitterer ikke den økte produksjonen kvaliteten på produktene på noen måte; derfor får folk fortsatt samme produktnivå som før, men til reduserte priser, og dette øker kjøpsvanene ytterligere, noe som igjen øker fortjenesten til produsenten.
Typer CNC-maskiner
Kilde: Pinterest
CNC-maskiner kommer i mange former, størrelser og funksjoner, hver med en unik design som gjør den perfekt for rollene den er tildelt. For bedre å forstå hvordan de fungerer, er det viktig at vi kjenner typene som finnes. På en bredere skala kan CNC-maskiner grupperes i tre kategorier skissert nedenfor.
Etter funksjon
CNC-maskiner er bygget for en rekke funksjoner i ulike segmenter av produksjonsprosessen, og basert på det; de kommer i følgende typer.
Fresemaskiner: Disse tar for seg lasting av råvarer i maskiner, etter et programmert skript for å lage kutt som er nøyaktige og identiske. De tar hensyn til dybden, kuttvinkelen og retningen bladene beveger seg mot. Alt dette gjøres av høyt spesialiserte robotarmer.
Plasmaskjæring: En CNC-plasmamaskin bruker et verktøy som drives av gass for å lage nøyaktige kutt. Den er så rask at den kan skjære opp til 500 stykker på 60 sekunder med minimale feilmarginer. Den eneste ulempen med det er kostnadene ved å sette den opp siden det er mange sikkerhetsprotokoller som en buffersone for å inneholde gnister, gode ventilasjonsoppsett og flammebestandige dører for å holde resten av fabrikken trygg og unngå utilsiktede branner.
Boring: Dette er en CNC-maskin som spinner og flytter en bor mot en bestemt del av en gjenstand, de fleste ganger et annet metallstykke som krever at hull bores inn. Alt en operatør trenger å gjøre er å plassere boret, og når det er satt, utfører robotarmen ganske enkelt kommandoene, og boreprosessen begynner til boreverktøyet er utslitt til det punktet at det må byttes.
Sveising: Sveising anses å være blant de farligste oppgavene i produksjonsprosessen, og det er derfor det finnes spesielle robot-CNC-maskiner som utelukkende tar seg av sveising. De tåler varmen, røyken og gassene og de resulterende eksplosjonene, noe som en menneskelig arbeider ikke kan håndtere uten å lide skade. CNC sveiserobot maskiner har posisjonsnøyaktighet, motstandsdyktigheten til å håndtere sveising i svært lang tid uten å stoppe.
Sliping: Sliping er en etterbehandlingsprosess som håndteres av CNC-maskiner som bruker sine roterende hjul til å polere og slipe overflatene til harde gjenstander til de oppnår den nødvendige formen. Prosessen krever et høyt nivå av nøyaktighet for å unngå å deformere produktet ytterligere.
Multitasking: Det finnes CNC-maskiner som kan brukes til flere operasjoner samtidig uten å bli flyttet. De er ikke billige eller enkle å betjene, men når de først er i gang kan de spare deg for mye penger da noen har muligheten til å håndtere hele prosessen fra sortering av råvarer og helt til pakkedelen.
Etter antall akser
Bevegelsen og driften av en CNC-maskin avhenger av antall akser; de varierer vanligvis fra lineære, roterende eller kan ha dem begge samtidig. Kompleksiteten til CNC-maskinen bestemmes av antall akser som er til stede, og de kommer i følgende typer.
2-akse: De aller første CNC-maskinene var biaksiale, og programmering av dem var mye enklere. De eksisterer fortsatt den dag i dag, men det er vanskelig å komme over en 2-akset CNC-robotarm.
3-akse: Et flertall av CNC-maskiner som brukes i dag er 3-akse roboter, og de er mye brukt i fresing, boring og andre standardprosesser på produksjonsgulvet. De kan operere langs alle tre aksene.
4-akse: Dette er CNC-maskiner som har en ekstra roterende aksebevegelse på toppen av de normale tre. De er mer fleksible og litt kompliserte enn resten.
5-akse: Dette er CNC-maskiner som har tre perpendikulære og to roterende aksebevegelser. De er de mest allsidige av CNC-maskiner da de kan brukes til å utføre forskjellige operasjoner samtidig.
Etter automatiseringsnivå og nøyaktighetsgrad
Ikke alle CNC-roboter er bygget like. Noen kommer med mer sofistikerte oppsett enn andre, og de er i stand til å gjøre mer når det kommer til funksjonalitet. Dette er det som omtales som automatiseringsnivået. Noen enkle CNC-maskiner kan kun håndtere lasting og lossing av materialer, mens mer avanserte kan gå så langt som å kjøre egne programmer og kontrollere andre roboter i prosessen.
Når det gjelder nøyaktighetsnivåer, kan CNC-maskiner graderes som normalt for enkle maskiner som håndterer enkle oppgaver. Klasse med høy nøyaktighet, presisjonsgrad, superpresisjonsgrad og ultrapresisjonsgrad. Deres evner blir raffinert jo høyere du kommer.
Ting du bør vurdere når du velger en CNC-robotarm
Å kjøpe en robot er en betydelig investering som ikke kan gjøres på et innfall siden de ikke er billige. Når du bestemmer deg for å automatisere produksjonsanlegget ditt med de beste CNC-robotene på markedet, er følgende noen av faktorene du må være nøye med.
Søknad
Hva er tingene du vil at roboten skal håndtere? Du må ha et formål og et behov som krever tjenestene til en CNC-robot. Er det de tunge løftene i lasteområdet? Er det et fiendtlig miljø som involverer sveiseprosesser? Trenger du en høypresisjonsrobot, eller er du på utkikk etter en superrask robot som vil øke produksjonen din? Alt dette er spørsmål som vil hjelpe deg med å finne riktig maskin.
Integrasjon
CNC-maskinene må ha evnen til å integreres med andre maskiner og produksjonsprosesser som allerede er på plass ved kjøpstidspunktet. Det ville ikke være økonomisk fornuftig å få roboter som vil forstyrre produksjonsprosessen i stedet for å gjøre den mer effektiv. Sørger alltid for at de enkelt kan integreres og at operatørene på stedet kan finne ut av dem raskt.
Enkel programmering
Programmeringen må være brukervennlig fordi den til syvende og sist vil kreve menneskelig involvering. Hvis programmeringen er for komplisert for teknikerne dine, kan dette øke driftskostnadene ettersom det vil kreve at du stoler på robotprodusentene for å få ting til å gå. Det har aldri vært en god idé å ta inn en tredjepartsenhet i virksomheten din. Få maskiner som er enkle å programmere og konfigurere.
Kostnad for støtte
Support er ikke billig og avhengig av hvor du henter CNC-maskinene dine; du kan enten bli rammet av store regninger i oppsettsprosessen eller få en sømløs overgang fra den menneskelige arbeidsstyrken til automatisert produksjon. Noen CNC-maskinleverandører gir vanligvis all støtten man trenger som et insentiv til å kjøpe produktene deres. Dette er mye billigere sammenlignet med å være overlatt til seg selv. Få kun CNC-maskinene dine fra en leverandør som er mer opptatt av din suksess enn i fortjeneste.
Konklusjon
CNC-maskiner er en del av produksjonen, og alle som har det ennå automatisere virksomheten deres taper mye. Det er bare et spørsmål om tid før alle omfavner dem på alle produksjonsnivåer, og etter hvert som teknologien utvikler seg, vil selv menneskelige operatører bli foreldet veldig snart. For mer informasjon om robotikk, kostnadene deres og hvordan du kan betjene dem, sjekk ut hjemmesiden vår så snart som mulig.