CNC-productiviteit maximaliseren met on-machine probing: Snellere, nauwkeurigere resultaten

In-process probing wordt snel gangbaar naarmate werktuigmachines geautomatiseerder worden. Hier is wat u moet weten over de voordelen van deze praktijk.

Nog steeds tool lengtes en diameters handmatig instellen? Hoe zit het met werkoffsets oppikken? Elk van deze praktijken is foutgevoelig en een gedoe, waarom zou u het doen?

On-machine probing systemen zijn al bijna zo lang als de CNC-draaibanken en bewerkingscentra waaraan ze bevestigd zijn. Ze zijn snel, gebruiksvriendelijk en steeds capable, wat de noodzaak voor wigglers en edge finders elimineert, apparaten die zo verouderd zijn als papieren lint en high-speed tool bits.

Manuel Müller denkt dat ook. Een product marketing manager voor machine tool meting bij Hexagon's Manufacturing Intelligence divisie, merkt hij op dat het vaststellen van tool lengte offsets en werkstuklocaties blijft "een standaard gebruik van deze technologie voor de meerderheid van werktuigmachines en blijft de kernfunctie van alle standaard probingsystemen. Dit is waarom Hexagon blijft nieuwe mogelijkheden in dit gebied te bieden, onder andere een geautomatiseerde 'Best-Fit' aligneringsfunctie binnen onze meetsoftware."

Met productieomgevingen die slimmer worden en fabrikanten die ernaar streven om processen zo effectief mogelijk te automatiseren, groeit de vraag naar in-proces meting van alle soorten, zegt Müller.

"We bieden laserscanners voor oppervlaktemeting, ultrasonische probes voor wanddichtemeting, en temperatuurproberen om thermische veranderingen tijdens bewerking te meten," zegt hij. "De capaciteit om deze en andere kritieke inspectietaken direct in de werktuigmachine uit te voeren, vermindert niet alleen deeltvariatie, maar elimineert ook machinedowntime en de kostbare herfixatie van onderdelen voor na-proces meting."

Rood zien

De vraag is dan, welke probe moet ik kopen? Voor tool lengte meting, werkstukinstelling en dimensionele controle van deelfeatures, suggereert Müller dat de wijd beschikbare infrarood probes in staat zijn om alle standaardmetingen op werktuigmachines uit te voeren en een welbevestigde technologie zijn. Ze kunnen niet gestoord worden door Wi-Fi of industriële radiozending, wat de transmissie zeer veilig maakt.

De beperking met infrarood ligt echter in de hoeveelheid data die getransmitteerd kan worden, evenals de beperkte afstand tussen probe en ontvanger. Op grotere machines of waar meer geavanceerde meetmethoden nodig zijn – inclusief de laserscanning en wanddichtemetingen net genoemd – is radiozending een krachtigere optie.

Wat de technologie ook is, wat het meest belangrijk is, is om te beginnen.

"Sommigen zien inline meting als een tijdrovende barrière voor productiviteit, en dat het van de beschikbare bewerkingstijd aftrekt," zegt Müller. "Maar door meetcapaciteiten direct aan een werktuigmachine toe te voegen, kunnen fabrikanten de kostbare herwerk en externe meetactiviteit die leidt tot productieknekken vermijden. De kleine tijdsinvestering die nodig is voor inline meting geeft fabrikanten eigenlijk meer tijd om betere onderdelen te produceren en bijdraagt aan verhoogde efficiëntie en productiviteit."

De piramide beklimmen

Dan Skulan, general manager van industriële metrologie bij Renishaw Inc., kan niet meer instemmen.

Zoals Hexagon, biedt Renishaw een verscheidenheid aan in-machine probing-oplossingen, alle gericht op het maken van fabrikanten productiever. Toch adviseert Skulan klanten om een holistische kijk op hun bewerkingsoperaties te nemen als ze de beste resultaten uit in-line metrologie willen halen, beginnend met de werktuigmachine zelf.

"Probing biedt vier basis functies, die allemaal even noodzakelijk zijn," zegt hij. "De eerste is om routinematig de nauwkeurigheid en positioneringscapaciteiten van een machine te beoordelen door een bekend artefact te meten. Grote luchtvaart-, auto-, medische en andere slimme fabrikanten valideren hun CNC-apparatuur op deze manier vaak vóór elke bewerkingsoperatie, vooral bij hoogwaardige onderdelen."

Tweede op de lijst zijn de semi-geautomatiseerde tool lengte en werk offset instelfuncties die al besproken zijn, gevolgd door gesloten-lus procescontrole. Het is deze derde capaciteit die het meest aantrekkelijk moet zijn voor geautomatiseerde en lights-out fabrikanten, aangezien het hen in staat stelt om aan te passen voor toolslijtage en andere procesvariabelen zonder een mens aanwesig. Dit wordt gevolgd door daadwerkelijke deelinpectie, die in bepaalde omstandigheden kostbare reizen naar de kwaliteitslab kan elimineren.

"Hier weer zijn enkele van de grote luchtvaartfabrikanten leidend in dit opzicht door hun CNC-machines te gebruiken om hoogwaardige onderdelen te inspecteren, wat hen significante bedragen bespaart," zegt Skulan. "Ze kunnen dit doen omdat hun apparatuur traceerbaar is naar het bekende artefact dat ik eerder noemde, en omdat ze hun machine routinematig kalibreren met laserinterferometer en ballbar-systemen."

Makkelijker gedaan dan gezegd

Helaas heeft de macro-programmering die nodig is om probes door hun pace te laten lopen, de reputatie moeilijk te leren te zijn. En hoewel er enige waarheid in zit, zegt Skulan dat dergelijke zorgen geen winkel moeten weerhouden om een in-proces metrologie-oplossing na te streven.

"Dit is waarom we onze Productivity+ Scanning Suite ontwikkeld hebben, die een reeks geavanceerde toolkits biedt, macro-generatie onder andere," zegt hij. "Een luchtvaartfabrikant die een turbinelaad herstelt, kan het bijvoorbeeld gebruiken om een gelaste werkstuk te proberen en de data naar een CAM-systeem te sturen voor toolpath-creatie. Vergelijkbare applicaties bestaan voor 3D-geprinte onderdelen, gietwerk en andere near-net shapes, mold en die rework, en zo verder."

De software ondersteunt ook 2D- en 3D-scanning van prismatische onderdelen alsook vrijvormoppervlakken, machine health checks, datarapporteringsmogelijkheden, en grafische bewerking van probing routines, wat de noodzaak om macro-programmering te leren grotendeels elimineert.

"Als u een videogame heeft gespeeld, kunt u een probe programmeren," zegt hij. "Het is zo makkelijk. Maar zelfs als het niet was, is het imperatief voor elke winkel die bezorgd is over langetermijnoverleving om probing op hun werktuigmachines te installeren. Het is een van de beste manieren om marges te verhogen en productiever te worden, vooral gegeven de huidige tekortkoming aan gespecialiseerde arbeid."

Heeft u al begonnen met on-machine probing in uw winkel? Maakt het u efficiënter? Deel uw gedachten en inzichten in de reacties hieronder.

HIER IS HOE ON-MACHINE PROBING U KAN HELPEN PRODUCTIVITEIT TE VERBETEREN

In-process probing wordt snel gangbaar naarmate werktuigmachines geautomatiseerder worden.

Tegenwoordig zijn probingsystemen snel, gebruiksvriendelijk en steeds capable, wat de noodzaak voor wigglers en edge finders elimineert, apparaten die zo verouderd zijn als papieren lint en high-speed tool bits.

Doe mee aan onze poll om te delen hoe u deze tools gebruikt en te ontdekken wat anderen in deze ruimte doen.

Welke van deze voordelen van on-machine probing zijn het meest nuttig voor u?