CNC-machinetending automatiseren met cobots: efficiëntie en precisie verhogen

Ontdek hoe machinetending-taken zoals laden, lossen en bedienen van CNC-machines de dagelijkse werkzaamheden van een cobot in uw werkplaats kunnen worden

Automatisering is een groot buzzword in de productie, en terecht. Het toevoegen van robots, cobots (collaboratieve robots) en andere automatiseringsapparatuur is een gamechanger. Ze besparen tijd, verhogen de productie en kunnen zelfs de kwaliteit van onderdelen en assemblages verbeteren dankzij hun herhaalbaarheid en precisie.

Als u ooit banken robots hebt gezien die op een productielijn werken, kan het idee om automatisering in uw machinewerkplaats te brengen complexer lijken dan uw middelen toelaten.

Toch hoeft het niet zo ingewikkeld te zijn. Soms is de beste manier om met automatisering te beginnen om te kijken naar de 'laaghangende vruchten' – met andere woorden: de eenvoudigste taken eerst automatiseren. In onze ervaring zijn taken die zeer herhalend, niet te complex zijn of die vertragingen of knelpunten in de productie veroorzaken, uitstekende startpunten.

CNC-machinetending is een perfect voorbeeld. Door een cobot in te zetten, kunt u snel en gemakkelijk het werk van laden, draaien en lossen van CNC-machines automatiseren. Dit vermindert laadfouten, versnelt de productie en kan zelfs helpen bij personeelstekorten, naast andere voordelen. Lees verder om te ontdekken hoe u kunt beginnen.

CNC-machinetending in de praktijk

De meeste CNC-machinebewerkingen zijn subtractieve productieprocessen waarbij materiaal wordt verwijderd uit een ruwstuk of onderdeel. In een traditioneel handmatig proces laadt een operator een werkstuk in de machine en bevestigt het in een spanning. De spanning houdt het werkstuk stil of laat het draaien, terwijl snijgereedschappen materiaal wegnemen. Alle sneden en andere bewegingen van de CNC-machine worden gestuurd door een computerprogramma voor extreem nauwkeurige en herhaalbare resultaten per cyclus. Vervolgens haalt de operator het afgeronde onderdeel eruit en laadt een nieuw ruwstuk.

Dit werk staat bekend als machinetending en kan ook worden uitgevoerd door een cobot, zoals de OB7 van Productive Robotics. Enkele veelvoorkomende geautomatiseerde voorbeelden zijn:

Freesmachines

In een CNC-freesmachine wordt het stationaire werkstuk door spannen op zijn plaats gehouden en gevormd door draaiende meervoudige snijgereedschappen.

Draaibanken/draaimachines

Een draaibank heeft één of twee spannen die beide uiteinden van het werkstuk vasthouden en laten draaien. Het snijgereedschap blijft stationair tijdens het snijden. Wanneer twee spannen worden gebruikt, kunnen deze meestal worden afgesteld op de juiste lengte om onderdelen veilig te houden.

EDM-machines (erosie)

Deze machine maakt sneden met elektrische ontladingserosie, waarbij vonken ontstaan tussen het geleidende werkstuk en een elektrode. Het werkstuk wordt tijdens het snijden in een bad met gedemineraliseerd water geplaatst. Deze contactloze snijmethode wordt gebruikt voor ingewikkelde onderdelen of die moeilijk te bewerken zijn met traditionele frees- of draai-CNC-machines.

CNC-lasersnijmachines

In dit proces smelt een hoge-temperatuurlaser het materiaal en snijt het. De warmte blijft in een extreem gelokaliseerd gebied, zodat er minimale warmtegerelateerde vervorming van het onderdeel ontstaat. Het laat ook gladde randen achter en vereist weinig tot geen nabewerking.

Hoe u begint met automatisering van CNC-machinetending

Omdat de bewegingen voor CNC-machinetending eenvoudig zijn (bijv. ruwstuk oppakken en laden, CNC-machinedeur sluiten, machine laten draaien, onderdeel lossen, enz.), is het meestal een kwestie van de cobot monteren en instellen. Er zijn echter enkele belangrijke overwegingen:

Een hoogst gestructureerde, voorspelbare, vaste werkruimte creëren

Dit betekent dat ruwstukken steeds op dezelfde plek moeten liggen voor de cobot om ze op te pakken, dus kunt u positioneersystemen zoals een bak of doserinrichting gebruiken om ze uitgelijnd te houden. Het is ook belangrijk dat werktafels of banken een consistente afstand tot de CNC-machine behouden om de bereikbaarheid van de cobot te waarborgen. En zorg ervoor dat de werkruimte geen onverwachte obstakels of veranderingen kent, zoals iemand die een koffiemokje in het pad van de arm zet of de stapel ruwstukken van zijn vaste plek verplaatst.

Let op: een gestructureerde werkstation kan indien nodig worden heringedeeld; de cobot heeft dan wel aangepaste werkinstructies en bewegingen nodig.

De juiste gripper selecteren

Hoewel het mogelijk is om meerdere grippers te gebruiken, voegt het wisselen ervan tijd toe aan het productieproces. Veel grippers kunnen zich aanpassen om verschillende formaten, vormen en materialen op te pakken. Over het algemeen zijn onderdelen met twee parallellle zijden (bijv. rechthoekige of cilindrische prisma's) het gemakkelijkst op te pakken met een tang-stijl gripper. Vacuümzuignappen zijn een andere optie, vooral voor dunne, gevoelige of platte items.

Nuttige lading berekenen

Dit is het gewicht dat de arm kan tillen en omvat het gewicht van de gripper evenals het onderdeel voordat het bewerkt wordt. Houd er rekening mee dat, afhankelijk van de specifieke toepassing, het gewicht de snelheid waarmee de arm beweegt en de tijd die het duurt om tot stilstand te komen, kan beïnvloeden.

Plannen voor bereik en assen van beweging

Bereik is hoe ver de arm kan uitstrekken. Het dicteert hoe ver de cobot van de CNC-machine geplaatst kan worden. Assen van beweging zijn als gewrichten op een menselijke arm en staan de cobot toe om over, onder, door, tussen of om obstakelen heen te reiken. Zes assen zijn gebruikelijk, maar de OB7-cobot heeft er zeven. Dit geeft nog meer wendbaarheid voor laden, lossen en bedienen van machinedeuren in diverse werkstationconfiguraties en -formaten.

Cross-training voor flexibiliteit in de productie

Omdat ze compact en snel in te stellen zijn, kunnen cobots tussen meerdere werkstations worden gewisseld. Dit kan uw productieschema efficiënter maken en stelt u in staat om on-the-fly aanpassingen aan de productie te maken, bijvoorbeeld:

• Productievolume verhogen zoals nodig om in te halen of vooruit te lopen
• Nieuwe, grotere orders aannemen
• Inspringen voor operators die ziek of op verlof zijn, om andere werknemers niet af te hoeven leiden
• Banen invullen die openblijven door personeelstekorten

In het donker werken? Het toevoegen van een cobot aan één of meer CNC-machines maakt het mogelijk om die operaties zonder bemanning te draaien, zelfs na werkuren of overnachten. Sommige werkplaatsen benutten deze mogelijkheid om voorraad op te bouwen, grotere orders aan te nemen of nieuwe onderdelen en onderdeelfamilies aan hun aanbod toe te voegen.

DIY-automatisering met Productive Robotics

Het allerbeste is dat de OB7 eenvoudig in te stellen en te installeren is in uw werkstations. Het wordt geleverd met een gebruiksvriendelijke drag-and-drop-interface waarmee operators de arm en gripper hun bewegingen 'leren' door ze fysiek door elke stap te bewegen. Het is net zo eenvoudig om werkinstructies bij te werken of toe te voegen, zodat u de cobot in slechts een paar uur tussen CNC-machines kunt verplaatsen zoals nodig.

In plaats van een grote kapitaalinvestering in een integrator en op maat ontworpen apparatuur, kunt u de kracht van robotica in eigen handen hebben met de OB7. En met de experts van Productive Robotics die u helpen om te starten, bent u in geen tijd op weg. Neem contact met ons op!