Suzhou Set Industrial Equipment System Co., Ltd.
język

Menu internetowe

Wyszukiwanie produktu

Język

Udział

Wiadomości branżowe
Dom / Aktualności / Wiadomości branżowe / Porównanie ręcznych urządzeń lokalizujących z pneumatycznymi systemami pozycjonowania punktu zerowego w uchwytach CNC
Zobacz wszystkie projekty

Porównanie ręcznych urządzeń lokalizujących z pneumatycznymi systemami pozycjonowania punktu zerowego w uchwytach CNC

Dlaczego wybór metody mocowania wpływa na ekonomikę hali produkcyjnej

Każda komórka obróbcza żyje lub umiera dzięki sekundom spędzonym między częściami, a nie sekundom spędzonym na cięciu metalu. Warsztat obsługujący frezarki trójosiowe przez osiem godzin dziennie może stracić więcej czasu na wymianę osprzętu niż na faktyczne usuwanie wiórów, jeśli metoda mocowania jest źle dopasowana do zakresu zadania. Dlatego też decyzja pomiędzy ręcznym urządzeniem ustalającym a pneumatycznym systemem pozycjonowania punktu zerowego zasługuje na taką samą analizę, jak prędkość wrzeciona lub wybór narzędzia.

Obydwa podejścia rozwiązują ten sam podstawowy problem, powtarzalną lokalizację części na płycie mocującej, ale prowadzą do bardzo różnych struktur kosztów, czasów cykli i obciążenia operatora. Zrozumienie, gdzie każdy z nich pasuje, stanowi różnicę między ulepszeniem uchwytu roboczego, który zwraca się w ciągu miesięcy, a takim, który leży rzadko używany w szufladzie.

Obserwacja terenowa: Sklepy przechodzące z mocowania śrubowego na podejście ustrukturyzowanego punktu zerowego często zgłaszają redukcję przezbrojeń w zakresie od 70 do 90 procent na wymianę osprzętu, chociaż dokładna liczba zależy w dużym stopniu od złożoności części i wielkości partii.

Ręczne urządzenie lokalizujące: mechanika, mocne strony i ograniczenia

A ręczne urządzenie lokalizujące to mechaniczny element pozycjonujący, zazwyczaj pierścień ustalający, sworzeń lub kołnierz, który operator zatrzaskuje ręcznie, aby osadzić przedmiot obrabiany lub płytkę mocującą w znanym położeniu odniesienia. Samo urządzenie nie generuje siły docisku; ustala lokalizację, a oddzielny zacisk, śruba lub dźwignia zabezpiecza część.

Manual Locating Device positioning ring for CNC fixture plates

Gdzie systemy ręczne Excel

  • Niski początkowy koszt inwestycyjny w porównaniu ze sprzętem do automatycznego pozycjonowania
  • Brak zależności od dostaw powietrza w warsztacie, sterowania elektrycznego lub integracji oprogramowania
  • Prosta konstrukcja mechaniczna oznacza mniej punktów awarii i łatwiejszą naprawę w terenie
  • Dobrze nadaje się do produkcji niskonakładowej i długoterminowej, gdzie osprzęt rzadko się zmienia

Tam, gdzie systemy ręczne zawodzą

  • Czas przezbrojenia zależy bezpośrednio od umiejętności operatora i poziomu zmęczenia
  • Powtarzalność zależy od spójnej techniki ręcznej, wprowadzającej przesunięcie wariancji na przesunięcie
  • Niepraktyczne w przypadku cykli obróbki przy wyłączonym świetle lub bez nadzoru
  • Skalowanie do wielu palet lub zadań o dużej różnorodności zwielokrotnia obciążenie pracą

W praktyce ręczne urządzenie lokalizujące pozostaje dobrym wyborem dla warsztatów, które dysponują wąską rodziną części i rzadko wymieniają osprzęt, gdzie koszt robocizny ręcznego osadzania jest niewielki w porównaniu z całkowitym czasem pracy.

Pneumatyczny system pozycjonowania punktu zerowego: zautomatyzowana powtarzalność w interfejsie urządzenia

A pneumatyczny system pozycjonowania punktu zerowego zastępuje ręczne osadzanie i zaciskanie uruchamianymi pneumatycznie modułami blokującymi, montowanymi pod płytą mocującą lub paletą. Sprężone powietrze napędza mechanizm blokujący, często blokujący kulkę lub element w kształcie tulei zaciskowej, do załączenia, ciągnąc płytkę w dół na powierzchnię odniesienia ze stałą, powtarzalną siłą w każdym cyklu.

Pneumatic Zero Point Positioning System module mounted on machine table

Podstawowa zasada działania

System zazwyczaj składa się z trzech etapów: ciśnienie powietrza cofa lub wysuwa element blokujący wewnątrz modułu podstawy, współpracujący kołek płyty mocującej łączy się z modułem, a zablokowana sprężyna lub siła powietrza utrzymuje płytkę z powtarzalnością poniżej dziesięciu mikronów w tysiącach cykli. Ponieważ siła blokująca pochodzi z kontrolowanego obwodu pneumatycznego, a nie z ludzkiej ręki, różnice w sile mocowania między częściami gwałtownie spadają.

Zalety operacyjne

Czynnik Typowy wpływ
Czas zmiany Sekundy zamiast minut na zmianę urządzenia
Powtarzalność Stała lokalizacja w zakresie jednocyfrowym mikronów
Zależność operatora Minimalne, włączanie odbywa się za pomocą przycisku lub automatycznie
Kompatybilność z automatyką Integruje się z robotem ładującym i zmieniaczem palet

Kompromis jest prosty: wyższa początkowa inwestycja w moduły, infrastrukturę zasilania powietrzem i często zawory sterujące lub czujniki w celu potwierdzenia stanu blokady przed rozpoczęciem cyklu.

Ręczne kontra pneumatyczne: porównanie strukturalne

Wybór pomiędzy nimi rzadko dotyczy tego, która technologia jest obiektywnie lepsza. Chodzi o dopasowanie systemu do wielkości produkcji, różnorodności części i dostępnego kapitału. Poniższa tabela przedstawia kompromisy pomiędzy czynnikami, które mają największe znaczenie w hali produkcyjnej.

Kryteria Ręczne urządzenie lokalizujące Pneumatyczny system pozycjonowania punktu zerowego
Koszt początkowy Niski Umiarkowane do wysokiego
Szybkość przełączania Minuty, w zależności od operatora Sekundy, w dużej mierze automatyczne
Powtarzalność Zmienne w zależności od techniki Niezmiennie wysokie
Potrzebna infrastruktura Żadnego poza samym urządzeniem Sprężone powietrze, ewentualnie logika sterowania
Najlepsze dopasowanie Niski-mix, long-run jobs Wysoce zróżnicowane, częste zmiany, zautomatyzowane komórki
Konserwacja Minimalna, głównie kontrola zużycia Okresowe kontrole uszczelek i przewodów powietrznych

Przydatna praktyczna zasada: jeśli zmiany osprzętu mają miejsce więcej niż kilka razy na zmianę, oszczędności w pracy wynikające z systemu pneumatycznego zazwyczaj przewyższają dodatkowy koszt sprzętu w ciągu jednego do dwóch lat, w zależności od stawki godzinowej maszyny i wielkości partii.

Wizualizacja procesu zmiany

Poniższy diagram przedstawia sekwencję kroków dla każdego podejścia, od przybycia części do maszyny do rozpoczęcia cyklu.

Ręczny przebieg pracy urządzenia lokalizującego Umieść element mocujący Wyrównaj ręcznie pierścień ustalający Dokręcić śruby lub zaciski Sprawdź ręcznie lub miernik Rozpocznij cykl Pneumatyczny przebieg pracy w punkcie zerowym Umieść element mocujący Wbijane są kołki moduły zamykające Płyta śluzy powietrznej automatycznie Czujnik potwierdza stan blokady Rozpocznij cykl Ścieżka pneumatyczna eliminuje etapy ręcznego ustawiania i sprawdzania miernika, zastępując je stanem blokady potwierdzanym przez czujnik.

Systemy chwytające: brakujące ogniwo w kompletnym trzymaniu roboczym

Umiejscowienie i zaciśnięcie płyty mocującej to tylko połowa równania dotyczącego mocowania. Druga połowa dotyczy sposobu trzymania poszczególnych części po osadzeniu płyty. To jest gdzie systemy chwytające wchodzą w grę mechanizmy, które zaciskają, centrują lub chwytają bezpośrednio surową część lub podzespół, często w połączeniu z ręcznymi lub pneumatycznymi podstawami punktu zerowego.

Gripping Systems module for centering and clamping workpieces

Typowe typy systemów chwytania

  • Imadła centryczne, które samocentrują część wzdłuż jednej osi
  • Pneumatyczne lub hydrauliczne uchwyty mocujące do części cylindrycznych
  • Modułowe systemy szczęk umożliwiające szybką wymianę pomiędzy rodzinami części
  • Chwytaki wielostanowiskowe do zautomatyzowanych komórek paletowych

Kiedy systemy chwytakowe są połączone z pneumatycznym systemem pozycjonowania punktu zerowego, całe przejście od pustego stołu do części gotowej do cięcia można skompresować w pojedynczym, zautomatyzowanym lub półautomatycznym ruchu. To połączenie jest szczególnie cenne w elastycznych systemach produkcyjnych, gdzie maszyna może widzieć inną część w każdym cyklu.

Wydajność operatora maszyny i przepustowość produkcji

Czas przezbrojenia jest bezpośrednim mnożnikiem wykorzystania wrzeciona. Rozważmy maszynę obsługującą pięćdziesiąt części w krótkim cyklu na zmianę. Jeśli w trybie ręcznym każda wymiana osprzętu kosztuje pięć minut, oznacza to ponad cztery godziny czasu nieskrawającego w ciągu jednej zmiany. Skompresuj tę samą zamianę do piętnastu sekund za pomocą układu pneumatycznego, a czas odzyskania wrzeciona może osiągnąć trzy i pół godziny, a czas ten przekłada się bezpośrednio na wyprodukowanie dodatkowych części lub skrócenie czasu pracy w nadgodzinach.

Gdzie koncentrują się zyski

Wzór produkcji Oczekiwane korzyści z automatyzacji
Warsztat o dużym zróżnicowaniu i niskim nakładzie pracy Duży, liczba przełączeń jest wysoka w stosunku do długości przebiegu
Niski-mix, high-volume dedicated line Mniejszy, wyposażenie rzadko się zmienia
Partia mieszana z częstymi zmianami technicznymi Duża i elastyczna, skraca czas przestojów związanych z koniecznością wymiany narzędzi

Zmęczenie operatora jest czynnikiem drugorzędnym, ale rzeczywistym. Ręczne osadzanie i sprawdzanie momentu dokręcania śrub wielokrotnie w ciągu ośmiu lub dwunastu godzin zmiany powoduje zarówno obciążenie fizyczne, jak i rosnący poziom błędów pod koniec zmiany. Automatyczne blokowanie całkowicie usuwa tę zmienną, co zapewnia również bardziej spójne wskaźniki jakości na różnych zmianach.

Najlepsze praktyki w zakresie mocowania CNC w elastycznych systemach produkcyjnych

Elastyczne systemy produkcyjne, w których wiele maszyn korzysta ze wspólnych palet, robotów lub przenośników, stawiają dodatkowe wymagania w zakresie mocowania elementów roboczych, wykraczające poza pojedynczą samodzielną maszynę. Kilka praktyk konsekwentnie oddziela dobrze zarządzane elastyczne komórki od tych, które mają problemy:

  1. Standaryzuj interfejs punktu zerowego w każdej maszynie w celi, aby palety można było wymieniać bez konieczności regulacji
  2. Przed zezwoleniem na rozpoczęcie cyklu wbuduj potwierdzenie stanu blokady za pomocą czujników ciśnienia powietrza lub przełączników zbliżeniowych
  3. Miej pod ręką zapasowe moduły zamykające, ponieważ pojedynczy uszkodzony moduł może zatrzymać całą zautomatyzowaną linię
  4. Dopasuj zestawy szczęk systemu chwytającego do rodzin części z wyprzedzeniem, aby sekwencje zmiany robotów nie wymagały ręcznej interwencji
  5. Zaplanuj konserwację zapobiegawczą przewodów pneumatycznych i uszczelek, zamiast czekać na awarię, ponieważ przestój pneumatyczny jest trudniejszy do zdiagnozowania w połowie zmiany niż ręczny problem mechaniczny

Komórka jest tak elastyczna, jak jej najwolniejsza zmiana urządzenia. Standaryzacja interfejsu punktu zerowego w maszynach jest niezmiennie decyzją o najwyższej dźwigni w projektowaniu elastycznego systemu produkcyjnego.

Jak zdecydować, który system pasuje do Twojego sklepu

Właściwa odpowiedź zależy raczej od niewielkiego zestawu praktycznych pytań, a nie od ogólnych preferencji dotyczących automatyzacji. Zanim zainwestujesz kapitał, rozważ następujące kwestie:

  • Ile razy na zmianę urządzenie faktycznie się zmienia?
  • Jaki jest koszt godzinowy pracy maszyny bezczynnej przy pełnym obciążeniu podczas przezbrajania?
  • Czy sprężone powietrze jest już dostępne i niezawodne w maszynie, czy też wymagałoby nowej infrastruktury?
  • Czy różnorodność części uzasadnia również inwestycję w dopasowane systemy chwytakowe, czy też proste rozwiązanie ręczne wystarczy do przewidywalnego planu produkcji?
  • Czy praca bez nadzoru lub przy wyłączonym świetle jest częścią planu działania, w takim przypadku ręczne siedzenie nie jest realistyczną opcją niezależnie od kosztów?

Wiele sklepów wybiera podejście hybrydowe: pneumatyczny system pozycjonowania punktu zerowego w maszynach o dużym mieszaniu, gdzie częstotliwość przełączeń uzasadnia inwestycję, oraz ręczne urządzenia lokalizujące utrzymywane na dedykowanych liniach, na których osprzęt rzadko się porusza.

Często zadawane pytania

P1: Czy ręczne urządzenie lokalizujące można później rozbudować do systemu pneumatycznego bez wymiany płytek mocujących?

W wielu przypadkach tak, pod warunkiem, że wzór płyty podstawy i rozstaw kołków są zgodne z rozważanymi modułami pneumatycznymi. Jeśli przewiduje się przyszłą modernizację, warto sprawdzić wymiary interfejsu przed zakupem osprzętu.

P2: Ile sprężonego powietrza zazwyczaj wymaga pneumatyczny system pozycjonowania punktu zerowego?

Zużycie powietrza jest na ogół niewielkie w porównaniu z innymi urządzeniami warsztatu pneumatycznego, ponieważ moduły uruchamiają się tylko na krótko podczas blokowania i odblokowywania, a nie pracują w sposób ciągły.

P3: Czy systemy chwytające działają tylko z podstawami pneumatycznymi?

Nie. Systemy chwytakowe można montować na uchwytach osadzonych na ręcznych lub pneumatycznych podstawach punktu zerowego. Wybór mechanizmu chwytającego zależy bardziej od geometrii części niż od metody lokalizacji.

P4: Jaka jest typowa różnica w powtarzalności między systemami ręcznymi i pneumatycznymi?

Układy pneumatyczne generalnie zapewniają lepszą i bardziej stałą powtarzalność, ponieważ siła blokowania i osadzanie są kontrolowane mechanicznie, a nie ręcznie, chociaż wykwalifikowany operator korzystający z dobrze utrzymanego ręcznego urządzenia lokalizującego może nadal osiągnąć solidne wyniki przy mniej wymagających tolerancjach.

P5: Czy pneumatyczny system pozycjonowania punktu zerowego jest tego wart w przypadku małego warsztatu?

To zależy od tego, jak często zmieniają się urządzenia. Jeśli zmiany są rzadkie, okres zwrotu może być długi. Jeśli warsztat obsługuje wiele małych partii z częstymi wymianami, oszczędność pracy i czasu pracy wrzeciona często uzasadnia inwestycję w rozsądnych ramach czasowych.

Najnowsze wiadomości
Suzhou Set Industrial Equipment System Co., Ltd.
Najnowsze wiadomości