Der größte Knall für Ihr Automatisierungsbudget

Fragen rund um die Verfügbarkeit zuverlässiger, qualifizierter Arbeitskräfte, deren Kosten und damit verbundene Haftungsfragen stehen heutzutage für Hersteller im Vordergrund, da die Arbeitslosenquoten weiter sinken. Ladenbesitzer suchen nach kreativen Wegen, um die Produktivität zu steigern und den Arbeitsaufwand zu reduzieren, und die Automatisierung wird bei jedem neuen Projekt in Betracht gezogen. Für Drehoperationen bringt das Stangenladen das beste Preis-Leistungs-Verhältnis, aber ein Betrieb muss den Stangenladertyp auswählen, der seinen Anforderungen am besten entspricht.

Nach den meisten Schätzungen sind kurze Stangenlademagazine die beliebteste Art und machen etwa die Hälfte aller in den Vereinigten Staaten verkauften Stangenlademagazine und etwa 35 Prozent des Gesamtumsatzes aus. Stangenlademagazine in voller Größe im Magazinstil machen etwa 30 Prozent des Gesamtumsatzes in den USA und etwa 35 Prozent des Gesamtumsatzes in Dollar aus. Anders sieht es in Europa aus, wo Volllader die Regel und Kurzlader vergleichsweise selten sind. Die Zahlen mögen interessant sein, helfen einem Shop aber leider nicht bei der Entscheidung. Seriengrößen, Teiledurchmesser, Materialarten, Genauigkeitsanforderungen, die Notwendigkeit unbeaufsichtigter Bearbeitungsmöglichkeiten und andere ähnliche Überlegungen bestimmen den Typ des Stangenladers, der für jede Werkstatt am besten geeignet ist. Jeder Stangenladertyp hat einzigartige Vorteile, die gegen die spezifischen Anforderungen des Betriebs abgewogen werden müssen. Hier sind die wichtigsten Überlegungen.

Losgröße

Welche Losgrößen werden typischerweise auf der Drehmaschine bearbeitet? Wird die CNC-Drehmaschine hauptsächlich für Kleinserien mit häufigen Rüstwechseln eingesetzt, ist der Stangenlader mit Spindellänge die logischere Wahl. Bei solchen Stangenlademagazinen wird die Stange zu Beginn in der gesamten Länge in die Drehspindel eingeführt. Bei kleinen Losen ist ein hohes Volumen an zu bearbeitendem Material nicht kritisch, daher reicht in den meisten Fällen die begrenzte Kapazität eines Spindellängen-Stangenladers aus, um die für die Arbeit erforderliche Kapazität abzudecken.

Der Kurzstangenlader kann für große Serien in Betracht gezogen werden, wenn extrudierte oder geformte Materialien mit hoher Drehzahl laufen müssen und die Geradheit ein Problem darstellen kann. Wenn kurze Längen solcher Materialien vollständig in der Drehmaschinenspindel enthalten sind, können sie zur Bearbeitung ohne Vibrationsprobleme mit voller Drehzahl gedreht werden, da die gesamte Stange in der Spindel enthalten ist. Im Allgemeinen verzeiht der Kurzstangenlader unausgeglichene (nicht symmetrische) Profile und gebogene oder gebogene Stangen, die andernfalls Vibrationen verursachen würden.

Wenn die Produktionsmengen groß sind und Produktivität und die Gewinnung der meisten Teile aus der Stange wichtig sind, wird der Besitzer der Drehmaschine wahrscheinlich mehr von dem Stangenlader im Magazinstil mit einer Kapazität von 12 Fuß profitieren. Unter dem Gesichtspunkt der Produktivität kann die Verwendung langer Stäbe dazu beitragen, die Arbeitskosten zu senken, da die Maschine längere Zeit unbeaufsichtigt bleiben kann. Ein Bediener kann zwei oder drei solcher Maschinen betreuen. Es ist weniger wahrscheinlich, dass den Maschinen das Material ausgeht und sie daher 10 Minuten hier, 15 Minuten dort und so weiter im Leerlauf sind.

Materialverschwendungsfaktoren

Wenn es auf maximale Materialausnutzung ankommt, ist der 12-Fuß-Stangenlader eine gute Wahl, da die gesamte Stange bis auf einen einzigen Rest in verwendbare Teile umgewandelt wird. Wenn dagegen eine 12 Fuß lange Stange in drei oder vier Längen geschnitten wird, die in einen Stangenlader mit Spindellänge geladen werden, wird eine entsprechende Anzahl von Resten produziert, was weniger Teile pro 12 Fuß Stange und mehr Ausschuss bedeutet .

Drehmaschinenspindellänge

Die Länge der Drehmaschinenspindel spielt bei der Betrachtung eines Stangenladers mit einer Kapazität von 12 Fuß keine Rolle. Bei der Betrachtung des Stangenladers mit Spindellänge ist er jedoch nicht zu vernachlässigen. Viele CNC-Stangenmaschinen haben Spindeln, in die kurze Stangen bis zu einer Länge von 4 Fuß vollständig eingeführt werden können. Solche Drehmaschinen können 3- und 4-Fuß-Längen aufnehmen, die von standardmäßigen 12-Fuß-Stangen geschnitten werden. Der Materialverlust an den Resten der kurzen Stäbe ist um ein Vielfaches höher als der Verlust durch einen durchgehenden 12-Fuß-Stab.

Überlegungen zur Teilelänge

Der 12-Fuß-Stangenlader im Magazinstil bietet in der Regel eine bessere Materialausnutzung als der Stangenlader mit Spindellänge. Unabhängig von der Teilelänge ist der Materialverlust einer durchgehenden 12-Fuß-Stange auf einen Rest beschränkt. Wenn die Teilelänge jedoch auf einer Drehmaschine zunimmt, die von einem Spindellängen-Stangenlader bedient wird, können die Reste, die von jeder der drei oder vier kurzen Längen, die von einer durchgehenden 12-Fuß-Stange geschnitten werden, zurückbleiben, einen erheblichen Prozentsatz der Stange ausmachen.

Wenn der Job scheibenähnliche Teile beinhaltet, kann eine 3-Fuß-Stange eine Stunde dauern. Wenn es sich bei der Arbeit jedoch um Motorwellen handelt, kann die Drehmaschine in wenigen Minuten eine 3-Fuß-Stange durchlaufen und muss dann anhalten, während die nächste kurze Stange geladen wird. Die Zeit, die der Kurzstangenlader benötigt, um die kurzen Stangen in die Drehmaschine zu laden, kann die Produktionsraten für das Teil ebenfalls beeinträchtigen.

Magazin-Design

Betriebe, die planen, ihre CNC-Stangenmaschinen über Nacht, in den Ferien und an Wochenenden unbeaufsichtigt laufen zu lassen, stehen vor anderen Bedenken. Der unbeaufsichtigte Betrieb stellt eine Reihe besonderer Anforderungen, nicht zuletzt die Fähigkeit, die Maschine mit genügend Rohmaterial zu versorgen, um sie für den vorgesehenen Zeitraum weiterlaufen zu lassen. Wie lange die Drehmaschine unbeaufsichtigt laufen kann, vorausgesetzt, alle anderen Systeme funktionieren ordnungsgemäß, hängt davon ab, wie viel Material das Magazin des Stangenladers aufnehmen kann.

Anlagenlayout

In Situationen, in denen die Bodenfläche knapp ist, wird normalerweise der Stangenlader mit Spindellänge bevorzugt, da er nur etwa die Hälfte des Platzes einnimmt, der für einen Stangenlader mit einer Kapazität von 12 Fuß erforderlich ist. Die Platzeinsparungen sind für einen einzelnen Stangenlader vielleicht nicht so groß, aber wenn es um die Installation mehrerer Maschinen geht, können die Platzeinsparungen häufig ausreichen, um eine oder mehrere zusätzliche Drehmaschinen und Stangenlader zu installieren, als dies sonst möglich wäre.

Viele Unternehmen, die Stangenlader mit Spindellänge kaufen, tun dies, weil sie glauben, dass sie nicht den Platz für einen Stangenlader mit einer Kapazität von 12 Fuß haben. Lieferanten von Stangenladern weisen jedoch darauf hin, dass potenzielle Käufer, sobald sie die Vorteile des Stangenladers mit einer Kapazität von 12 Fuß gegenüber dem Stangenlader mit Spindellänge in Bezug auf Produktivitätsgewinne und erhöhte Materialausnutzung berechnet haben, irgendwie den Platz für die größere Einheit finden .

Schnittgeschwindigkeiten

In der Vergangenheit hatten Geschäfte, die Stangenmaschinen betrieben, ein Problem damit, das Peitschen und die Vibrationen zu kontrollieren, die in einer langen Stange auftreten, wenn sie mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird. Zu den Hauptursachen des Problems gehörten die Schwierigkeit, eine eng umschlossene Stange zu steuern, die sich mit Geschwindigkeiten von bis zu 10.000 U/min dreht, und die mangelnde Gleichmäßigkeit des Stangenmaterials selbst. Während Hersteller von Drehmaschinen die Spindeldrehzahlen ihrer Maschinen erhöhten, um die Produktivität zu steigern, mussten Ladenbesitzer ironischerweise die Spindeldrehzahl drosseln, um die Auswirkungen von Vibrationen auf Dinge wie Genauigkeit, Oberflächenbeschaffenheit und Werkzeuglebensdauer zu minimieren.

Heute ist die Situation viel besser. Ein besseres Stangenlader-Design und eine breitere Verwendung von spitzenlos geschliffenem Stangenmaterial haben es Stangenladern mit 12-Fuß-Kapazität ermöglicht, 12-Fuß-Stangen mit einem Durchmesser von bis zu 2 Zoll bei oder nahe der maximalen Spindeldrehzahl zuzuführen. Benutzer solcher Stangenlader müssen die Spindelgeschwindigkeit nicht mehr opfern, um Produktivität bei guter Materialausnutzung zu erzielen.

Minimierung der Spindelstillstandszeiten

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Zeit, die erforderlich ist, um den Stangenlader auf einen anderen Stangendurchmesser umzustellen. Hier hat der spindellange Stangenlader aufgrund seiner einfacheren Bedienung die Nase vorn. Typischerweise kann der Stangenlader mit Spindellänge in 5 bis 10 Minuten auf einen anderen Stangendurchmesser umgerüstet werden, vorausgesetzt, die Spindelführung mit der richtigen Größe ist verfügbar. Die meiste Zeit wird damit verbracht, die Laufbüchse von der Drehmaschinenspindel zu entfernen und sie durch eine zu ersetzen, die dem Durchmesser des Stangenmaterials für den nächsten Auftrag besser entspricht.

Die schnelle Umrüstzeit des spindellangen Stangenladers ist ein wichtiger Vorteil für Betriebe, die viel Kleinserien produzieren. Die kurzen Lenkerlängen sind leichter, weniger umständlich und weniger ermüdend in der Handhabung als 12-Fuß-Lenker, was auch dazu beiträgt, den Wechsel zu beschleunigen.

Der Wechsel von einem Stangendurchmesser zum anderen kann bei einem 12-Fuß-Stangenlader im Magazinstil zwischen 45 Minuten bei älteren Einheiten und nur 5 Minuten bei neueren Stangenladerkonstruktionen dauern. Die Umrüstzeit hängt in erster Linie davon ab, ob der Führungskanal, der die Stange stützt und begrenzt, während sie sich im Stangenlader dreht, geändert werden muss oder nicht. Wenn die Stangengröße für den nächsten auszuführenden Auftrag ähnlich der für den gerade fertig gestellten Auftrag ist, kann derselbe Führungskanal verwendet werden, was die Rüstzeit verkürzt. Wenn der Führungskanal gewechselt werden muss, kann die Einrichtung doppelt so lange dauern, aber die neu entwickelte Stangenlader-Technologie konzentriert sich darauf, diese Wechselzeit und -häufigkeit zu reduzieren.

Werkstattlogistik

Geschäfte müssen das Beste aus ihren Mitarbeitern herausholen, und ein wichtiger Schritt, um diese Spitzenleistung zu erreichen, besteht darin, ein Umfeld zu schaffen, das das Interesse der Mitarbeiter an ihrer Arbeit weckt und das Verletzungsrisiko bei der Arbeit minimiert. Da bei der Verwendung von Stangenlademagazinen in voller Länge weniger manuelle Stangenhandhabung erforderlich ist, haben die Bediener weniger zerschmetterte Finger, verspannte Rücken und ähnliche Verletzungen. Tatsächlich kann mit den heutigen Bündelladern ein 5.000-Pfund-Stangenbündel per Brückenkran direkt zum Stangenlader geliefert werden, ohne dass das Werkstattpersonal sie berührt. Die Bediener können dann produktivere Aufgaben erledigen, z. B. mehrere Maschinen bedienen und die Teilequalität überwachen.

Betriebskosten

Für Betriebe, die regelmäßig Kleinserienaufträge planen und in der Lage sein müssen, eine Reihe von Teiledurchmessern aufzunehmen, kann der spindellange Stangenlader eine hervorragende Lösung sein und in die meisten Budgets passen. Während der Stangenlader im Magazinstil mit einer Kapazität von 12 Fuß im Voraus doppelt so teuer sein kann, finden Betriebe mit Aufträgen mit hohem Auftragsvolumen diese Option möglicherweise günstiger, da sie dazu beiträgt, durch gute Produktionsraten und niedrige Ausschussquoten wettbewerbsfähige Preise aufrechtzuerhalten.

Eine Werkstatt kann den spindellangen Stangenlader für Arbeiten mit hohem Volumen verwenden (viele tun dies), vielleicht aufgrund der Theorie, dass die Einsparungen beim Kaufpreis eine etwas geringere Ausbeute pro 12-Fuß-Stange und eine etwas langsamere Produktion mehr als ausgleichen Bewertung. Wie das obige Diagramm jedoch zeigt, ist die durchschnittliche Gesamtrendite bei Verwendung eines Stangenladers mit Spindellänge für hochvolumige Arbeiten nach sechs Monaten die gleiche wie bei einem Stangenlader mit einer Kapazität von 12 Fuß. Ein Vergleich des 12-Fuß-Designs mit einem 6-Fuß-Modell zeigt einen noch dramatischeren Unterschied, wobei die Gewinnschwelle bei nur zwei Monaten liegt.

Die endgültige Entscheidung

Für die Geschäfte, die auf dem Markt für Stangenlader in Magazinform sind, sollten diese Richtlinien hilfreich sein, um richtig zwischen einem Stangenlader mit Spindellänge und einem Stangenlader mit einer Kapazität von 12 Fuß zu wählen. Ein Betrieb sollte seine spezifischen Anforderungen in Bezug auf die Vorteile der einzelnen Stangenladertypen und die relativen Auswirkungen, die solche Automatisierungslösungen auf die Arbeitskraft haben können, genau prüfen, bevor er sich für die Investition entscheidet.