Wie können Sie Ihre CNC-Produktion mit einem Roboterarm verdoppeln?

Gepostet im März. 7., 2019 | Von WayKen Rapid Manufacturing, WayKen-Projektmanager

Die automatisierte Produktion war vor weniger als 50 Jahren eine Fantasie. Heute ist es aufgrund des Aufkommens der CNC-Prototyping-Dienstleistungsbranche so üblich wie ein Verkaufsautomat, der in einem Flughafenkorridor installiert ist. Wenn Sie noch vor wenigen Jahren einen hochqualifizierten Spezialisten einstellen mussten, um einen Roboterarmlader für Sie zu installieren, verfügen heute viele CNC-Fertigungsgeräte über voreingestellte Optionen, mit denen Sie den Arm selbst anschließen können. Der Automatisierungsbedarf jeder CNC-Fertigung muss jedoch genau geprüft werden, da Roboter grundsätzlich sehr teuer sind.

Wann ist ein Roboter notwendig?

Ursprünglich wurde in Betracht gezogen, dass die CNC-Automatisierung für monotone Arbeiten, für extrem präzise Operationen, die Menschen nicht ausführen können, und für gefährliche Produktionslieferketten verwendet werden sollte. Heutzutage sind Roboter billiger geworden, und ich würde sagen, der wichtigste Grund, sich für den Einsatz von Robotern zu entscheiden, ist folgender:In Anbetracht der Kosten des Roboters selbst wird er Ihnen in den nächsten fünf Jahren mehr Gewinn bringen, als wenn Sie es tun würden. kauf es nicht. Zählen Sie grundsätzlich Ihre Kosten und Gewinne. Teilen Sie den Preis des Roboters durch fünf und sehen Sie sich Ihre Produktionspläne an. Wenn die Fertigungsautomatisierung Ihre CNC-Produktion so ankurbelt, dass Sie genug neue Jobs annehmen können, um dieses Jahr das Fünftel des Roboterpreises zu übertreffen, holen Sie es sich auf jeden Fall.

Auswahl des Arms

Es gibt viele Roboterarme für verschiedene automatisierte Produktionszwecke. Einige von ihnen laden oder entladen die Teile in und aus der Werkzeugmaschine und beschleunigen so den CNC-Prozess, andere können Schweißarbeiten durchführen, einige Elemente zu einer Maschine zusammenbauen usw. Der einfachste und effizienteste Roboter für CNC-Unternehmen (Low-Batch-CNC Produktionsunternehmen) und Prototypenhersteller sind Roboterarme, die Teile laden und entladen.

Jetzt unterscheiden sich die Arme durch die Art und Weise, wie Sie sie programmieren. Zuvor war es ein sehr komplexer und zeitaufwändiger Prozess, der nur rentabel war, wenn Sie Hunderttausende von Teilen hatten oder wenn Sie die ultimative Positioniergenauigkeit benötigten. Heutzutage gibt es Arme, die Zyklus lernen können. Wie? Nun, Sie stellen es im Grunde genommen in den Lernmodus und bewegen es manuell von der ersten bis zur letzten Aktion. Der Arm merkt sich, was Sie damit gemacht haben, und ahmt Ihre Aktionen nach. Die Positionierungsgenauigkeit ist nicht so genau, aber die Programmierung eines solchen Arms nimmt erheblich weniger Zeit in Anspruch.

Der Hauptvorteil eines Laderoboterarms

Ihr Hauptvorteil besteht darin, dass Sie, wenn Sie eine Charge identischer Teile auf einer Werkzeugmaschine herstellen müssen, den Prozess vollständig CNC-automatisieren können, bis zu einem Punkt, an dem Sie eine Kiste mit den Rohlingen bringen und nach Hause gehen, morgen zurückkommen und das Ganze haben Charge fertig. Der Arm arbeitet eine zweite und eine dritte Schicht für Sie.

Was Sie zum Installieren und Einrichten des Arms benötigen

Sie haben also alles bedacht und entschieden, dass die Schaffung einer intelligenten Fabrik Ihrem Unternehmen zugute kommt. Vielleicht haben Sie sogar den Arm gekauft. Was jetzt? Nun, die beiden Geräte müssen zusammenarbeiten. Wichtig dabei ist vor allem, dass sie sich gegenseitig Informationen zusenden und empfangen können. Da der Arm arbeitet, wenn die Werkzeugmaschine angehalten wird und umgekehrt, müssen sie nicht viel über die Abläufe der anderen verstehen. Du brauchst sie hauptsächlich, um ein Startsignal zu erhalten und ein Signal zu senden, wenn ihr Teil des Zyklus abgeschlossen ist.

Der Arm zur Werkzeugmaschine

Der Arm muss mit der Arbeit beginnen, sobald die Werkzeugmaschine das Teil bearbeitet und die Tür geöffnet hat. Es muss dieses Signal empfangen, einen Rohling aufnehmen, ihn zur Werkzeugmaschinenhalterung bewegen, ihn loslassen und seine Standby-Position einnehmen. Es gibt jedoch einige Nuancen in der Phase des Loslassens. Bei einigen Prozessen, wie dem Drehen, muss das Teil fixiert (oder gehalten) werden, während das Spannen erfolgt. Das Programm wird also etwas komplexer, da der Arm das Signal an die Drehmaschine senden muss, dass es Zeit zum Spannen ist, und die Drehmaschine das Signal an den Arm senden muss, dass sie mit dem Spannen fertig ist.

Die Werkzeugmaschine zum Arm

Wie verbindet man den Arm mit der Werkzeugmaschine und bringt sie dazu, sich gegenseitig zu verstehen? Nun, wenn Sie sich mit Mechatronik auskennen, können Sie jeden Arm und jede Art von CNC-Werkzeugmaschine miteinander verbinden. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie das Einrichten über einen USB-Anschluss oder das direkte Anschließen über eines der Geräterelais. Dann können Sie ein kleines Konvertierungsprogramm schreiben, um das Ausgangssignal des Arms für die Programmiersprache der Werkzeugmaschine verständlich zu machen. Zum Beispiel, dass der Arm das Signal eines M-Programms zum Schließen der Tür sendet, anstatt nur eine unbekannte Ausgabe.

Wenn Sie jedoch kein Mechatroniker sind, schlage ich vor, dass Sie sich ansehen, mit welchen Geräten oder Bedienfeldern der Arm, den Sie kaufen möchten, kompatibel ist. Wenn Ihre Werkzeugmaschine nicht in der Liste enthalten ist, würde ich vorschlagen, den Hersteller zu konsultieren. Die werden es sicherlich wissen und dir bei der Einrichtung behilflich sein können. Sie haben vielleicht sogar einige Handbücher, die Ihrem CNC-Unternehmen helfen, etwas Geld für Techniker zu sparen.

Die Programmierung der CNC-Werkzeugmaschinentür

Ein wichtiges Merkmal beim Einrichten der automatisierten Fertigung für die CNC-Präzisionsbearbeitung ist die Tür der Werkzeugmaschine. Es muss sich automatisch öffnen oder schließen. Wenn Sie diese Option auf Ihrer Werkzeugmaschine nicht haben, schlage ich vor, dass Sie mit dem Kauf beginnen. Und selbst nach dem Kauf einer brandneuen automatischen Tür können einige Probleme auftreten. Der Hauptgrund ist, dass die Tür einige Zeit zum Öffnen benötigt. Sie müssen also eine Verzögerung einrichten, damit der Arm warten kann, oder er kollidiert mit der sich öffnenden Tür.

Ein weiteres ernstes Problem ist, dass wenn Sie die Funktion „Tür öffnen“ in das Programm eingeben und etwas danach, das Bedienfeld möglicherweise denkt, dass die Tür blockiert ist, weil sie sich nicht sofort öffnet. Wenn Sie ein solches Problem an Ihrer Werkzeugmaschine haben, wäre die einfachste Vorgehensweise, Ihren Arm so zu programmieren, dass er die „Tür öffnen/schließen“ im Bedienfeld selbst drückt (wie ein menschlicher Maschinist). Das ist nicht schwer und erspart Ihnen viel Zeit und Mühe beim Herumbasteln am Bedienfeld und an der Tür.

So kann WayKen Ihnen dienen

Wir sind Experten für Rapid-Prototyping-Services und Kleinserienproduktion, um die Entwicklung neuer automatisierter CNC-Produktlösungen zu unterstützen. Wir verfügen über starke Produktionskapazitäten und hervorragende Lieferketten, um kundenspezifische CNC-Bearbeitungen und schnelle Spritzgussformen innerhalb kürzester Vorlaufzeiten bereitzustellen. Wenn Sie daran interessiert sind, wie wir Ihr strategischer Partner sein können, können Sie sich gerne an uns wenden.