Источник: Unsplash
Важность автоматизированного производства нельзя недооценивать, оно изменило то, как отрасли управляют своим бизнесом, и вместе с этим на повестке дня стало увеличение производства и прибыли. С течением времени мы постепенно вступаем в эпоху, когда каждая часть производства будет полностью автоматизирована, и одной из технологий, находящихся в авангарде этой революции, являются станки с ЧПУ.
Мы собираемся исследовать CNC-обработка, что это влечет за собой, как работают связанные роботы, существующие типы, преимущества и причины их включения в производственный процесс, а также то, что необходимо учитывать при выборе Станок с ЧПУ. Если вы думали о полной автоматизации вашего предприятия, то оставайтесь до конца и узнайте кое-что, что изменит ваше предприятие.
Что такое робототехника с ЧПУ?
Источник: Pinterest
Робот с ЧПУ — это усовершенствованный робот, предназначенный исключительно для обработки, и он выполняет свою работу, следуя запрограммированному протоколу самостоятельно, без участия оператора. В двух словах, робототехника с ЧПУ — это независимые машины, усовершенствованные до такой степени, что они выполняют свою собственную работу без какой-либо помощи со стороны человека-оператора.
Хотя обработка с ЧПУ только начала набирать обороты в последнее десятилетие или около того, принцип, лежащий в основе этого, восходит к 1804 году, когда он был воплощен в жизнь французом по имени Жозеф Мари Жаккард, который разработал первую машину для перфорации карт для своего ткацкого станка. .
Первый ЧПУ управлялся серией двоичных кодов, которые только приказывали ему пробивать отверстия в карточке, и со временем он получил дальнейшее развитие для использования в текстильной промышленности по всему миру. Эта технология претерпела дальнейшие усовершенствования около 100 лет спустя, когда Джон Парсон придумал автоматизированный способ производства авиационных винтов в огромных объемах посредством кодирования на металлических перфокартах.
Позже выяснилось, что машина очень дорогая, и это привело к тому, что Парсон потерял работу. Его усовершенствования, возможно, были слишком дорогими в то время, но со временем было добавлено больше настроек, что привело к современной эре, когда робототехника с ЧПУ используется в каждой производственной отрасли по всему миру.
Важность станков с ЧПУ в производстве
Обработка с ЧПУ, без сомнения, изменила производственный мир, и результаты этого можно наблюдать ежедневно. Производство стало быстрее, товары стали более качественными, и это ряд других улучшений, которые вступили в силу в производственной сфере. Ниже приведены некоторые из причин, по которым станки с ЧПУ имеют жизненно важное значение в производстве.
Быстрое изготовление
В прошлом простой сломанной части машины или отсутствия человека, обладающего навыками, необходимыми для управления конкретной машиной, было достаточно, чтобы замедлить или даже остановить производственный процесс. Но с роботами с ЧПУ это больше не проблема. Вместо того, чтобы месяцами ждать ремонта, отсутствующую или сломанную деталь можно отремонтировать в течение максимум нескольких часов или дней с немедленным возобновлением работы. Это гарантирует, что ничего особенного не будет потеряно, а заказы всегда будут выполнены. После того, как вы настроили обработку с ЧПУ на своем заводе, убедитесь, что у вас достаточно складское хранение для товаров, которые будут произведены, так как вы можете оказаться в беде, если не сможете идти в ногу со скоростью производства.
Надежность
Вы всегда можете положиться на роботов с ЧПУ, чтобы выполнить работу, поскольку они предназначены для выполнения своей работы без какого-либо надзора. Все, что вам нужно, это настроить программу так, как вы хотите, чтобы она работала, и нажать кнопку включения. Это дает людям возможность сосредоточить свои усилия на других процессах, и это еще больше повышает качество продукции в конце дня. Станки с ЧПУ редко ломаются, даже когда они работают на пределе своих возможностей. Это то, чего нельзя достичь, если человеческие рабочие находятся в уравнении, поскольку они имеют тенденцию уставать, и как только наступает усталость, точность колеблется, и качество конечных продуктов падает.
Нет необходимости в экспертизе
Работа, которая раньше требовала многолетнего опыта, чтобы человек мог справиться с минимальными дефектами, теперь может быть выполнен быстро с момента установки станка с ЧПУ с большей точностью. Обучать людей одной части производственного процесса может быть очень дорого, и нет никаких гарантий, что они останутся надолго, пока компания не окупит свои вложения. Раньше это ставило производственные предприятия в очень затруднительное положение. Однако при обработке с ЧПУ все, что нужно, — это работающая программа, а все остальное предоставляется роботам с ЧПУ.
Экономически эффективным
С меньшим количеством рабочей силы, которая раньше поглощала прибыль в виде заработной платы, производственные предприятия теперь могут сэкономить много денег, инвестируя в станки с ЧПУ, которые могут работать долго, не ломаясь и не уставая. Хотя их первоначальные затраты очень высоки, после того, как они будут настроены и запущены, проделанная ими работа может окупить первоначальные инвестиции в течение нескольких месяцев, что делает их более выгодными инвестициями в долгосрочной перспективе. Деньги, которые компании сэкономят в процессе, могут быть реинвестированы в компанию, которая вносит дополнительные улучшения, которые увеличивают производство и качество конечной продукции.
безопаснее
Несчастные случаи на производстве уже не так распространены, как раньше, благодаря сокращению рабочей силы. Роботам с ЧПУ предоставляется больше места для работы, и они обычно находятся в стратегических местах, удаленных от людей. При ограниченном взаимодействии между человеком и машиной вероятность возникновения несчастных случаев практически сведена к нулю, что сделало работу более безопасной, а также снизило затраты на компенсацию пострадавшим работникам. При работе с такими процессами, как создание строительные материалы, сварка, резка металла, и другие высокоинтенсивные, вы можете подвергаться воздействию тепла и громких звуков, что может привести к осложнениям со здоровьем, роботы с ЧПУ, с другой стороны, невосприимчивы к таким вещам и могут использоваться без каких-либо оговорок.
Повышение качества и доступности
Одним из непосредственных преимуществ станков с ЧПУ, как уже было сказано, является быстрое производство, увеличивающее предложение. Как только предложение превышает спрос, товары становятся дешевле, и это идет на пользу потребителям. Вдобавок ко всему, увеличение производства никоим образом не влияет на качество продукции; поэтому люди по-прежнему получают тот же уровень продуктов, что и раньше, но по сниженным ценам, и это еще больше повышает покупательские привычки, что, в свою очередь, увеличивает прибыль производителя.
Типы станков с ЧПУ
Источник: Pinterest
Станки с ЧПУ бывают разных форм, размеров и функциональных возможностей, каждый из которых имеет уникальный дизайн, что делает его идеальным для тех ролей, для которых он предназначен. Чтобы лучше понять, как они работают, важно знать существующие типы. В более широком смысле станки с ЧПУ можно разделить на три категории, описанные ниже.
По функции
Станки с ЧПУ предназначены для выполнения ряда функций в различных сегментах производственного процесса и на их основе; они бывают следующих типов.
Фрезерные станки: они занимаются загрузкой сырья в машины, следуя запрограммированному сценарию, чтобы делать точные и идентичные разрезы. Они обращают внимание на глубину, угол разрезов и направление движения лезвий. Все это выполняется высокоспециализированными роботизированными руками.
Плазменная резка: плазменная машина с ЧПУ использует инструмент, работающий на газе, для выполнения точных разрезов. Она настолько быстра, что может разрезать до 500 деталей за 60 секунд с минимальными погрешностями. Единственным недостатком является стоимость ее настройки, поскольку существует множество протоколов безопасности, таких как буферная зона для сдерживания искр, хорошая вентиляция и огнестойкие двери, чтобы обеспечить безопасность остальной части завода и избежать случайных пожаров.
Сверление: Это станок с ЧПУ, который вращает и перемещает сверло к указанной части объекта, чаще всего к другому куску металла, в котором необходимо просверлить отверстия. Все, что нужно сделать оператору, это установить сверло, и как только это будет установлено, роботизированная рука просто выполняет команды, и процесс сверления начинается до тех пор, пока сверлильный инструмент не износится до такой степени, что потребуется его замена.
Сварка: Сварка считается одной из самых опасных задач в производственном процессе, и именно поэтому существуют специальные роботизированные станки с ЧПУ, которые занимаются исключительно сваркой. Они могут выдерживать жар, пары и газы, а также возникающие взрывы, то есть то, с чем человек-работник не может справиться, не получив при этом какой-либо вред. Сварочный робот с ЧПУ машины обладают позиционной точностью, устойчивостью к обработке сварки в течение очень долгого времени без остановки.
Шлифование: Шлифование — это процесс отделки, выполняемый на станках с ЧПУ, которые используют вращающиеся круги для полировать и шлифовать поверхности твердых предметов до тех пор, пока они не приобретут необходимую форму. Процесс требует высокого уровня точности, чтобы избежать дальнейшей деформации продукта.
Многозадачность: существуют станки с ЧПУ, которые можно использовать для нескольких операций одновременно, не перемещая их. Они недешевы и не просты в эксплуатации, но после запуска они могут сэкономить вам много денег, поскольку некоторые из них способны управлять всем процессом от сортировки сырья до упаковочной части.
По количеству осей
Движение и работа станка с ЧПУ зависят от количества осей; они обычно варьируются от линейных, вращающихся или могут иметь оба из них одновременно. Сложность станка с ЧПУ определяется количеством присутствующих осей, и они бывают следующих типов.
2-осевой: Самые первые станки с ЧПУ были двухосными, и программировать их было намного проще. Они существуют и по сей день, но найти двухосевой роботизированный манипулятор с ЧПУ сложно.
3-осевой: Большинство станков с ЧПУ, используемых сегодня, являются 3-осевыми роботами, и они широко используются при фрезеровании, сверлении и других стандартных процессах на производственном участке. Они могут работать по всем трем осям.
4 оси: Это станки с ЧПУ, которые имеют дополнительную ось вращения в дополнение к обычным трем. Они более гибкие и немного сложные, чем остальные.
5-осевые: Это станки с ЧПУ, которые имеют три перпендикулярных и два вращательных движения осей. Они являются наиболее универсальными станками с ЧПУ, поскольку их можно использовать для выполнения различных операций одновременно.
По уровню автоматизации и классу точности
Не все роботы с ЧПУ построены одинаково. Некоторые поставляются с более сложными настройками, чем другие, и они могут делать больше, когда дело доходит до функциональных возможностей. Это то, что называется уровнем автоматизации. Некоторые простые станки с ЧПУ могут обрабатывать только загрузку и выгрузку материалов, в то время как более продвинутые могут запускать собственные программы и управлять другими роботами в процессе.
С точки зрения уровня точности станки с ЧПУ можно отнести к обычным станкам, выполняющим простые задачи. Высокоточный класс, прецизионный класс, сверхточный класс и сверхточный класс. Их способности совершенствуются, чем выше вы поднимаетесь.
Что следует учитывать при выборе манипулятора робота с ЧПУ
Покупка робота — это значительная инвестиция, которую нельзя делать по прихоти, поскольку они недешевы. Когда вы решите автоматизировать свое производственное предприятие с помощью лучших роботов с ЧПУ на рынке, вам следует обратить пристальное внимание на следующие факторы.
Области применения
Что вы хотите, чтобы робот обрабатывал? У вас должна быть цель и потребность, которая требует услуг робота с ЧПУ. Это тяжелая работа в зоне загрузки? Это агрессивная среда, включающая сварочные процессы? Вам нужен высокоточный робот или вы ищете сверхбыстрый робот что увеличит ваше производство? Все эти вопросы помогут вам выбрать подходящую машину.
интеграцию
Станки с ЧПУ должны иметь возможность интеграции с другими станками и производственными процессами, которые уже существуют на момент покупки. Не имеет никакого финансового смысла приобретать роботов, которые нарушат производственный процесс вместо того, чтобы сделать его более эффективным. Всегда следит за тем, чтобы их можно было легко интегрировать, а операторы на месте могли быстро в них разобраться.
Простота программирования
Программирование должно быть удобным для пользователя, потому что, в конце концов, оно потребует участия человека. Если программирование слишком сложно для ваших техников, это может увеличить стоимость операций, поскольку вам придется полагаться на производителей роботов, чтобы все заработало. Привлечение сторонней организации к вашему бизнесу никогда не было хорошей идеей. Получите машины, которые легко программировать и настраивать.
Стоимость поддержки
Поддержка стоит недешево, и в зависимости от того, где вы приобретаете станки с ЧПУ, вы можете либо столкнуться с огромными счетами в процессе настройки, либо получить плавный переход от рабочей силы, основанной на людях, к автоматизированному производству. Некоторые поставщики станков с ЧПУ обычно предоставляют всю необходимую поддержку в качестве стимула для покупки их продукции. Это намного дешевле, чем быть брошенным на произвол судьбы. Приобретайте станки с ЧПУ только у поставщика, который больше заинтересован в вашем успехе, чем в прибыли.
Заключение
Станки с ЧПУ являются неотъемлемой частью производства, и любой, кто еще не знаком с ними, автоматизировать свой бизнес многое теряет. Это только вопрос времени, когда все начнут использовать их на каждом уровне производства, и по мере развития технологий даже люди-операторы очень скоро устареют. Для получения дополнительной информации о робототехнике, их стоимости и способах их эксплуатации см. проверьте наш сайт при первой возможности.