CNC-robotica:5 belangrijke tips om de productiviteit en veiligheid in uw werkplaats te vergroten

Op een gegeven moment hebben we allemaal hulp nodig bij het zware werk .

Voor CNC-bewerkingswerkplaatsen kan dat robots betekenen om metalen gietstukken op te tillen, te positioneren en te verpakken, waarvan sommige honderden kilo's wegen. Het betekent ook minder fysieke en mentale belasting voor de werknemers, het meest gewaardeerde bezit van elke machinewerkplaats.

Samenwerken met een robot kan de productiviteit van de operator verbeteren door repetitief, fysiek zwaar werk uit te voeren. CNC-robotica verhogen de snelheid, verbeteren de efficiëntie en zorgen voor herhaalbaarheid, wat leidt tot betere kwaliteit.

CNC-productierobots kunnen veel taken uitvoeren, waardoor de fysieke belasting van winkelpersoneel wordt verminderd.

Tip #1:Ontdek functies die door robots worden uitgevoerd

Met behulp van robotica kunnen veel productieprocessen worden bijgewerkt om grote hoeveelheden werk te automatiseren. Wat kunnen bewerkingsrobots doen? Met het juiste ontwerp en de juiste programmering zijn ze ongelooflijk veelzijdig . Industriële robotica in een CNC-machinewerkplaats neemt doorgaans eenvoudige maar belangrijke taken op zich.

9 Taken. 1 Robot.

Hier is een voorbeeld van negen taken, allemaal uitgevoerd in deze volgorde (en elke keer hetzelfde) door één enkele robot:

1. Lokaliseer en oriënteer een gietstuk in een stuwmateriaal met behulp van een visiesysteem
2. Pak het en raap het op
3. Blaas het armatuur af om eventuele spanen te verwijderen voordat u het laadt
4. Laad het in een CNC-machine om te snijden
5. Blaas na de bewerking het onderdeel af en laat de koelvloeistof teruglopen naar de machine
6. Ontlaad het bewerkte onderdeel
7. Ontbraam het onderdeel (verwijder scherpe randen en bramen die na de bewerking zijn achtergebleven)
8. Was het onderdeel door het in een wasmachine te laden en te lossen
9. Plaats het onderdeel op een uitgaande transportband

Hoewel dit negen afzonderlijke stappen zijn, is het een heel eenvoudig voorbeeld. Een robot kan ook een datamatrix toepassen op een onderdeel voor tracking; kan onderdelen uitproberen voor kwaliteitsaudits; en als er meerdere onderdelen zijn, houdt de robot deze bij zonder ze door elkaar te halen.

Laten we de verschillende functies van een robot eens onderzoeken:

• Onderdelen ophalen — Onderdelen kunnen worden verzameld uit stuwmateriaal, transportbanden, standaards en armaturen. Wanneer onderdelen niet herhaaldelijk worden geplaatst, zoals in een stuwmateriaal of op een transportband, worden vision-systemen gebruikt om onderdelen te lokaliseren en te oriënteren voordat ze worden vastgepakt en opgetild
• Delen omdraaien/manipuleren/bewegen — Een robot kan een onderdeel omdraaien of op een standaard zetten en het vanaf de achterkant opnieuw vastgrijpen met een andere handgreep/gereedschap
• Laden en lossen — Robots laden en lossen onderdelen op/op vele plaatsen:armaturen in een CNC-machine, wachtrijstandaards, wasmachines, druktesters, transportbanden, containers voor afgewerkte goederen, operatorstandaards, coördinatenmeetmachines (CMM's), enz.
• Afblazen — Sommige robots blazen metaalspanen en koelvloeistof van een onderdeel en armatuur; spanen worden verwijderd en gerecycled, de koelvloeistof keert terug naar de tank voor hergebruik
• Ontbramen — Robots kunnen scherpe randen verwijderen die achterblijven na de bewerking
• Onderdelen omleiden — Als er twee soortgelijke onderdelen worden gemaakt, houdt de robot deze gescheiden en bemonstert hij ook het N-de onderdeel voor een kwaliteitscontrole; defecte onderdelen (bijvoorbeeld van een mislukte druktest) kunnen automatisch worden gescheiden en verwijderd voor analyse en quarantaine
• Trackingonderdelen — Robots houden een onderdeel vast bij een directe onderdeelmarkering (DPM) om een datamatrixmarkering te ontvangen en houden dit bij een lezer om de markering te verifiëren en het onderdeel te volgen
• Verpakking — Robots verpakken onderdelen en manipuleren verpakkingsmaterialen. Met behulp van luchtzuignappen pakken robots plastic laagkussens op en plaatsen deze tussen verticale lagen onderdelen. Voor grotere onderdelen (bijvoorbeeld motorkappen) wordt een scheidingswand van multiplex geplaatst met behulp van een sterkere luchtschuimgreep
• In de rij — Robots zetten invoer-, in-proces- en voltooide onderdelen in de wachtrij, waardoor de machines draaiende blijven en werknemers niet langer één onderdeel tegelijk hoeven in te pakken

Tip #2:Ken robotprogrammering

Hoe weten robots hoe en wanneer ze al deze functies moeten uitvoeren? Robots zijn ‘aangeleerde’ bewegingen en gedrag als een opeenvolging van punten en functies; ze zijn geprogrammeerd. Een CNC-operator beweegt bijvoorbeeld de arm van een robot tijdens een bewerking, leert de punten, en vervolgens herhaalt de robot dit keer op keer . Operaties kunnen robots updaten om aan te passen op veranderingen en problemen zonder afhankelijk te zijn van engineering.

Het meest uitdagende onderdeel is het opzetten van een geheel nieuw robotachtige productiecel, die logische expertise, veel functies en subfuncties, invoer en uitvoer, het volgen en manipuleren van onderdelen omvat... en veel technische en deskundige programmeurservaring.

Al dat werk zorgt voor de initiële implementatiekosten van het gebruik van machinale robotica vrij hoog:de robot zelf, front-end ontwerp, het kiezen van de juiste grijpers, het programmeren van de robot, bepalen hoe de robot in gevestigde processen gaat passen, enz. Het vereist aanzienlijk werk vooraf om deze taken te volbrengen.

Het programmeren van CNC-robotica vereist logische expertise en deskundige technische ervaring.

Tip #3:bekijk uw unieke situatie voordat u een robot toevoegt

Kijk naar uw doelen om concurrerend te blijven . Moet u, om deze doelstellingen te bereiken, de productiekosten verlagen en/of de productiviteit verhogen? Denk er eens over na hoe het toevoegen van een robot (in plaats van het toevoegen van meerdere werknemers) dit mogelijk kan maken.

Vervolgens denk vooruit . Bevatten uw komende projecties veel herhaalbare, fysiek veeleisende projecten (zwaar werk, zoals het laden en verplaatsen van gietstukken)?

Wees geduldig en maak een goede planning . De doorlooptijd voor een robotlevering kan 8 maanden of langer zijn. Dat is niet veel meer dan een CNC-machine, maar het kan nog steeds uw plannen in de weg staan.

Een CNC-machinewerkplaats met technische expertise in dienst is het meest geschikt om met een robotica-distributeur te werken en robotica in de winkel te introduceren. Omdat de taken goed zijn gedefinieerd, kan de werkplaats technische uitdagingen aan; de roboticaleverancier handelt problemen af die rechtstreeks verband houden met de robot – houdt de productie in beweging.

Tot slot, welke andere nieuwe technologieën kan CNC-bewerkingsproductieprocessen verbeteren? Kan kunstmatige intelligentie (AI CNC-bewerking) hand in hand gaan met CNC-robotica voor meer productiviteitswinst?

Lees meer over het belang van nauwkeurig bewerkte onderdelen in onze informatiebron:CNC Machining Industry Guide.

Tip #4:Begrijp het verschil tussen CNC-machines en robots

Laten we CNC-bewerkingscentra kort vergelijken met CNC-productierobots.

CNC-machines zijn sterk geautomatiseerde, gestandaardiseerde snijmachines die zijn ontworpen voor nauwkeurige bewerkingen:frezen, boren, kotteren, ruimen, draadsnijden, enz. met behulp van spindels die tot 15.000 RPM draaien. Een robot heeft geen spil en kan geen exacte precisie bereiken, maar hij voert zeker herhaalbare acties uit efficiënt en betrouwbaar, meestal met behulp van grepen, ontbraamgereedschappen, zicht en lucht.

Robots gebruiken armen met 6 assen en zijn ideaal voor het verplaatsen van een onderdeel van punt A naar punt B, terwijl een CNC-machineonderdeel en uitrustingsstukgeometrie 3, 4, 5 of zelfs 6 assen gebruiken.

Het hebben van een robot in een werkcel biedt flexibiliteit voor de operator . De robot kan werken vanuit een rij onderdelen, waardoor de apparatuur meerdere machinecycli blijft draaien. Als het goed wordt gedaan, vereenvoudigen robots de taak van de CNC-operator, wat betekent dat operators de leercurve sneller doorlopen. Uiteindelijk verbetert dit de planningsflexibiliteit van het productieteam.

Over arbeid gesproken:noch CNC-robots, noch CNC-machines zijn op zichzelf goed; ze vereisen bekwame operators en programmeurs. En zelfs met de toestroom van AI kunnen ze niet creatief denken of problemen oplossen , en ze voegen niets toe aan de cultuur van een CNC-machinewerkplaats. Dus hoewel CNC-robotica consistent productief zijn en geen ziekteverzuim vereisen, kunnen ze niet alles doen.

Tip #5:Kies een CNC-machinewerkplaats die robots gebruikt

Niet alle CNC-machinewerkplaatsen gebruiken robots. Kleinere winkels en winkels die gespecialiseerd zijn in kleine aantallen, sterk op maat gemaakte onderdelen, maken doorgaans geen gebruik van robots. CNC-bewerkingswerkplaatsen die robots gebruiken, kunnen projecten prijsgeven van hoog volume in een langetermijncontract. Een ander voordeel is de manier waarop robots de burn-out van het personeel helpen elimineren , zowel fysiek als mentaal. Gebruik je liever een takel om een onderdeel van 35 kg langzaam op te tillen of gebruik je een robot om het snel en veilig te verplaatsen?

Ongetwijfeld moet een CNC-bewerkingswerkplaats prioriteit geven aan het uitvoeren van nauwkeurige bewerkingen; dat moet de focus zijn. Alleen dan moeten robots worden overwogen om de productie sneller, goedkoper en consistenter te maken.

Over het algemeen worden mensen robotvriendelijker na verloop van tijd. Door training en opleiding zijn veel CNC-operators ook experts geworden op het gebied van CNC-productierobots. Sommigen zijn ingenieur en supervisor geworden en helpen bij het onderhouden, trainen en verbeteren van robotsystemen.

Robots voeren veel herhaalbare handelingen uit in een machinewerkplaats, maar ze kunnen de precisie van een CNC-machine niet nabootsen.

Laatste gedachten over kosten, implementatie en Stecker

CNC-productierobots zijn niet duur, maar integratie is, waarbij het initiële proces vaak lang en duur is. Zelfs kleine veranderingen aan een lijn betekenen een herontwerp en herbestemming robotwerkcellen.

Eén project bij Stecker klonk bijvoorbeeld als volgt:

• 4 CNC-bewerkingscentra =75% van de uitbestede kosten
• 2 Robots =10% van de uitbestede kosten
• Automatisering (apparatuur, programmering) =15% van de uitbestede kosten

Robots waren eigenlijk de goedkoopste aspect van dat project.

Hoe nuttig ze ook zijn, CNC-robotica zijn inflexibel , waarbij het opzetten van een nieuw systeem drie tot zes maanden in beslag neemt, en de technologie niet gemakkelijk opnieuw kan worden gebruikt. Zodra een lijn klaar is, wil je er optimaal van profiteren. Bij Stecker werken we bijvoorbeeld aan het verbeteren van de manier waarop robots ‘lichten uit uitvoeren ”, zonder operator gedurende maximaal acht uur achter elkaar.

Omdat het ons doel is om zo snel mogelijk onderdelen van hoge kwaliteit te maken, moeten we onze ontwerpen vaak heroverwegen om zowel snel als robuust te zijn. . Ons algemene proces bestaat uit het aan de praat krijgen van de CNC-machines, het maken van onderdelen, het uitproberen van bewerkingen en vervolgens automatiseren .

Hoogwaardige CNC-machinewerkplaatsen maken optimaal gebruik van CNC-robotica, maar hoe weet u of een partnerschap de juiste is? Bekijk onze gids (en negen scenario's) om te zien wanneer werken met een CNC-expert het beste is. Klik hieronder voor uw exemplaar.

Over de auteur

Matt leidt het Human Resources- en Marketingteam van SMC. Hij heeft voor Stecker Machine gewerkt aan projecten op het gebied van CNC-productie, robotica, inbound marketing en leiderschap. Hij geniet ervan zijn technische achtergrond toe te passen op elke zakelijke uitdaging.