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自动化制造的重要性不可低估,它改变了行业处理业务的方式,因此,更多的产量和利润已成为当今的趋势。随着时间的推移,我们正在逐渐进入制造的每个部分都将完全自动化的时代,而处于这场革命最前沿的技术之一就是数控机床。
我们将要探索 数控加工,它的含义,相关机器人如何操作,存在的类型,将它们纳入制造过程的好处和原因,以及选择机器人时必须考虑的事项 数控机床。如果您一直在考虑实现工厂的完全自动化,那么请坚持到底并学习一两件事,这将改变您的企业。
什么是数控机器人?
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CNC机器人是一种专门为加工目的而设计的先进机器人,它通过自己遵循编程协议来处理其业务,无需操作员的任何输入。简而言之,数控机器人是独立的机器,先进到无需人类操作员的任何帮助即可完成自己的工作。
尽管 CNC 加工在过去十年左右才开始加快步伐,但其背后的原理可以追溯到 1804 年,一位名叫 Joseph Marie Jacquard 的法国人将其付诸实践,他为自己的织布机开发了第一台卡片打孔机。
第一个 CNC 由一系列二进制代码运行,仅命令它在卡片上打孔,随着时间的推移,它得到进一步发展,用于世界各地的纺织工业。大约 100 年后,当约翰·帕森 (John Parson) 提出一种通过在金属打孔卡上编码的自动化方法来大批量生产飞机螺旋桨时,这项技术得到了进一步的改进。
后来发现这台机器非常昂贵,这导致帕森失去了工作。当时他的改进可能过于昂贵,但随着时间的推移,更多的调整被添加,导致了当今时代,数控机器人出现在世界各地的每个制造业中。
数控机床在制造业中的重要性
毫无疑问,数控加工已经改变了制造业,其影响每天都可见。制造变得更快,产品质量更高,以及在制造领域中生效的许多其他改进。以下是数控机床在制造业中至关重要的一些原因。
快速生产
在过去,一个简单的机器故障或缺乏具备运行特定机器所需技能的人员就足以减慢甚至停止生产过程。但有了数控机器人,这不再是问题。丢失或损坏的部件最多可以在数小时和数天内修复,并立即恢复运营,而不是等待数月才能进行修复。这确保了不会有太多损失,并且订单始终得到满足。一旦您在工厂设置了 CNC 加工设备,请确保您有足够的资源 仓储储存 对于将要生产的货物,因为如果您跟不上生产速度,您可能会遇到麻烦。
可靠性
您始终可以依靠 CNC 机器人来完成工作,因为它们被设计为无需任何监督即可完成工作。您所需要做的就是设置程序如何运行并点击“打开”按钮。这使人们有机会将精力集中在其他流程上,最终进一步提高了产品的质量。即使达到极限,数控机床也很少出现故障。这是无法实现的,如果 人类工作者 因为他们往往会感到疲劳,一旦出现疲劳,精度就会发生波动,最终产品的质量也会下降。
无需专业知识
过去需要个人多年经验才能以最小的缺陷处理的工作现在可以从安装数控机床的那一刻起以更高的精度快速处理。必须培训人员来处理生产过程的某一部分可能会非常昂贵,而且永远不能保证他们会长期留在公司以收回投资。这曾经让制造企业处于非常尴尬的境地。然而,对于数控加工来说,所需要的只是一个可以运行的程序,剩下的就交给数控机器人了。
经济实惠
由于过去以工资形式吞噬利润的劳动力减少,制造工厂现在可以通过投资可以长时间工作而不会出现故障或疲劳的数控机床来节省大量资金。尽管它们的初始成本非常高,但一旦建立并运行,他们投入的工作可以在几个月内收回初始投资,从长远来看,这使它们成为更好的投资。公司在此过程中节省的资金可以重新投资到公司进行更多改进,以提高最终产品的产量和质量。
更安全
由于劳动力减少,工厂事故不再像过去那样常见。数控机器人被赋予了更大的操作空间,而且它们通常位于远离人类的战略位置。由于人与机器之间的互动有限,发生事故的可能性几乎降为零,这使得工作更加安全,同时降低了赔偿受伤工人的成本。在处理诸如制作之类的过程时 建筑材料, 焊接, 金属切割,和其他高强度的工作,您可能会暴露在高温和巨大的噪音中,这可能会导致健康并发症,而另一方面,数控机器人却不受这些事情的影响,可以毫无保留地使用。
提高质量和负担能力
正如已经提到的,数控机床的直接优势之一是快速生产,增加供应。一旦供给超过需求,东西就会变得更便宜,这对消费者来说是有利的。最重要的是,产量的增加不会以任何方式影响产品的质量;因此,人们仍然可以以较低的价格获得与以前相同水平的产品,这进一步促进了购买习惯,从而增加了制造商的利润。
数控机床的类型
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数控机床有多种形状、尺寸和功能,每一种都具有独特的设计,非常适合其分配的角色。为了更好地理解它们是如何工作的,我们了解现有的类型很重要。从更广泛的角度来看,数控机床可以分为以下三类。
按功能
数控机床是为生产过程的不同环节中的多种功能而设计的,并以此为基础;它们有以下几种类型。
铣床:铣床负责将原材料装入机器,按照编程脚本进行精确一致的切割。它们会关注切割深度、角度以及刀片的移动方向。所有这些都由高度专业化的机械臂完成。
等离子切割:数控等离子切割机利用气体驱动的工具进行精确切割。它速度极快,500秒内最多可切割60块,且误差极小。它唯一的缺点是安装成本较高,因为需要设置许多安全措施,例如设置缓冲区以控制火花,良好的通风设施以及防火门,以确保工厂其他区域的安全,避免意外火灾。
钻孔:这是一种数控机床,它旋转并移动钻头到物体的指定位置,通常是需要钻孔的金属件。操作员只需定位钻头,一旦定位完成,机械臂就会执行指令,开始钻孔过程,直到钻具磨损到需要更换的程度。
焊接:焊接被认为是制造过程中最危险的任务之一,因此需要专门处理焊接的机器人数控机床。它们能够承受高温、烟雾和气体以及由此产生的爆炸,而这些是人类工人无法承受的,否则会受到伤害。 数控焊接机器人 机器位置准确,能够长时间不间断地进行焊接。
磨削:磨削是一种精加工工艺,由数控机床处理,数控机床使用旋转轮进行 抛光和研磨 硬物体的表面,直到它们达到所需的形状。该过程需要高精度,以避免产品进一步变形。
多任务处理:有些数控机床无需移动即可同时执行多项操作。它们价格不菲,操作也不容易,但一旦投入运行,就能为您节省一大笔钱,因为有些机床能够处理从原材料分类到包装的整个流程。
按轴数
CNC 机床的运动和操作取决于轴的数量;它们通常包括线性、旋转或可以同时具有两者。 CNC 机床的复杂性取决于所存在的轴的数量,它们有以下类型。
两轴:最早的数控机床是双轴的,编程要容易得多。这种机床至今仍然存在,但要找到一台两轴数控机械臂却很难。
3轴:目前使用的大多数数控机床都是3轴机器人,它们广泛应用于制造车间的铣削、钻孔和其他标准工序。它们可以沿所有三个轴运行。
4轴: 这些数控机床在正常的三个轴之上还有一个额外的旋转轴运动。它们比其他的更灵活并且有点复杂。
五轴:这类数控机床具有三个垂直轴和两个旋转轴运动。它们是用途最广泛的数控机床,可以同时执行不同的操作。
按自动化程度和精度等级
并非所有数控机器人的构造都相同。有些设备比其他设备具有更复杂的设置,并且在功能方面能够做更多的事情。这就是所谓的自动化级别。一些简单的数控机床只能处理材料的装卸,而更先进的数控机床甚至可以运行自己的程序并在此过程中控制其他机器人。
在精度级别方面,数控机床可以像处理简单任务的简单机器一样进行分级。高精度级、精密级、超精密级、超精密级。你走得越高,他们的能力就越完善。
选择数控机械臂时要考虑的事项
购买机器人是一项重大投资,不能一时兴起,因为它们并不便宜。当您决定使用市场上最好的 CNC 机器人实现制造工厂自动化时,以下是您必须密切关注的一些因素。
应用领域
您希望机器人处理哪些任务?您必须有一个目标和需求,需要数控机器人的服务。是装载区域的重物搬运吗?还是涉及恶劣环境的作业? 焊接工艺?您是否需要高精度机器人,或者您正在寻找一款 超快机器人 这会增加你的产量吗?所有这些问题都将帮助您缩小选择合适机器的范围。
之路
CNC 机床必须能够与购买时已有的其他机床和制造工艺集成。购买会扰乱制造过程而不是提高制造效率的机器人在经济上没有任何意义。始终确保它们可以轻松集成,并且现场操作员能够快速弄清楚它们。
易于编程
编程必须是用户友好的,因为最终需要人工参与。如果编程对于您的技术人员来说太复杂,那么这可能会增加运营成本,因为它需要您依赖机器人制造商来让事情运行。将第三方实体纳入您的业务从来都不是一个好主意。获得易于编程和配置的机器。
支持成本
支持服务并不便宜,而且取决于您的 CNC 机床供应商;您可能会在设置过程中支付巨额费用,也可能会顺利从人工操作过渡到自动化生产。一些 CNC 机床供应商通常会提供所有必要的支持,以鼓励您购买他们的产品。这比您自己承担成本要便宜得多。务必选择那些更看重您的成功而非利润的供应商来购买 CNC 机床。
结语
CNC 机床是制造业的重要组成部分,任何尚未 自动化他们的业务 正在失去很多。每个人在各个生产层面上接受它们只是时间问题,随着技术的进步,即使是人类操作员也很快就会被淘汰。有关机器人技术、其成本以及如何操作它们的更多信息, 查看我们的网站 在您方便的时候。



