Automatisierung von Fräs-/Drehvorgängen

Dec 09, 2023

Durch die Automatisierung von Umrüstungen kann ein Maschinist über einen großen Teilemix verfügen, was bedeutet, dass die Automatisierung nicht mehr nur für große Stückzahlen gilt. Foto mit freundlicher Genehmigung von Okuma America Corp.

Die simultane Bearbeitung von Multitasking-Zentren umfasst typischerweise das Drehen und mehrseitige Fräsen komplexer Teile mit engen Toleranzen. Sekundärspindeln und ATCs mit großer Kapazität verleihen dieser Art von Werkzeugmaschine die Möglichkeit, ein Teil in einer Aufspannung vollständig fertigzustellen.

Durch die zusätzliche Automatisierung können diese Arbeiten unbeaufsichtigt fortgesetzt werden, sodass die Bediener an mehreren Maschinen gleichzeitig arbeiten können, anstatt ihre gesamte Zeit mit Be- und Entladeaufgaben an einer einzigen Maschine verbringen zu müssen.

Traditionell wurde Automatisierung als Voraussetzung für die Massenproduktion eines bestimmten Teils angesehen. Allerdings verändert sich die Fertigungsindustrie und die beim Multitasking übliche High-Mix-Produktion wird mittlerweile zur Norm.

Die Fertigungstechnologie war gezwungen, mit diesen Veränderungen Schritt zu halten. Aber Automatisierung gibt es in vielen Formen, und obwohl komplexe Roboterinstallationen ihre Berechtigung haben, stehen auch einfachere Optionen zur Verfügung.

„Eine Maschine zu automatisieren bedeutet nicht unbedingt, einen Roboter davor zu platzieren“, erklärte Kevin Smith, Produktmanager für Dreharbeiten bei Elliott Matsuura Canada. „Das Wort Automatisierung löst bei jedem Begeisterung aus, kann aber auch Angst davor bekommen. Es muss nicht unbedingt ein so komplizierter Prozess sein. Betriebe können sich mit der Automatisierung im einfachsten Maßstab vertraut machen, etwa mit einem Stangenlader oder einem Teilefänger gehen Sie von dort aus.

Zur einfachen Vor-Ort-Automatisierung gehören Förderbänder und Teilefänger, die vom Hersteller oder Händler in eine Werkzeugmaschine integriert werden. Für Geschäfte ist es oft von Vorteil zu verstehen, dass es sich bei diesen gängigen, gut verstandenen Zubehörteilen tatsächlich um eine Art Automatisierung handelt, die dazu führen kann, dass in Zukunft weitere, komplexere Automatisierungen installiert werden.

„Sobald Betriebe die Leistungsfähigkeit einer einfachen Automatisierung erkennen, die bereits in die Maschine integriert ist, fällt es ihnen leichter, eine etwas kompliziertere Automatisierung zu akzeptieren. Schon bald fragen sie nach kollaborativen Robotern und vollständig automatisierten Arbeitszellen“, sagte Smith.

Bei Multitasking-Geräten ist ein Palettensystem in vertikaler und horizontaler Konfiguration eine beliebte Methode zur Automatisierung eines Prozesses. Bei dieser Art der Einrichtung kann eine Palette außerhalb der Maschine mit Rohmaterial beladen werden, während im Arbeitsbereich Teile erstellt werden. Anschließend können beim Palettenwechsel die fertigen Teile abgeladen werden und der Prozess beginnt von neuem.

„Jede Werkstatt ist besorgt über den Arbeitskräftemangel“, sagte David Fischer, Produktspezialist für Drehmaschinen bei Okuma America Corp. „Automatisierung erhält große Aufmerksamkeit, weil sie einem natürlich in den Sinn kommt, wenn man über die Eliminierung von Arbeitskräften bei einem Bearbeitungsprozess nachdenkt. Automatisierung, wenn.“ Richtig implementiert, kann es Werkstätten dabei helfen, ihre Ressourcen, einschließlich der Arbeitskräfte, auch bei der Teileproduktion mit hohem Mix sinnvoll einzusetzen.“

Wenn ein Auftrag die unbeaufsichtigte Bearbeitung eines großen Teilemixes erfordert, sind Umrüstungen, die normalerweise manuell durchgeführt werden müssen, das Problem. Aber jetzt gibt es eine Technologie, die dieses Hindernis beseitigt, indem ein Roboter zum Wechseln der Spannbacken eingesetzt wird.

Der Matsuura MAM72-35V verwendet ein vertikales Palettensystem, um die Spindelverfügbarkeit zu erhöhen und so einen unbeaufsichtigten Betrieb über lange Zeiträume hinweg zu ermöglichen. Foto mit freundlicher Genehmigung von Elliott Matsuura Canada.

Als Teil einer Bearbeitungszelle ermöglicht dieser Aufbau dem Bediener, die Maschine für die Bearbeitung verschiedener Teile in kleinen Stückzahlen vorzubereiten.

„Solange man den Palettenplatz und das Rohmaterial für diese Teile hat, läuft alles automatisch“, sagte Fischer. „Wenn Sie unbeaufsichtigt arbeiten möchten, benötigen Sie normalerweise große Losgrößen, da die Umrüstungen manuell und zeitaufwändig sind. Wir haben die Umrüstungen automatisiert, sodass ein Maschinist zwar einen großen Teilemix haben kann, aber trotzdem.“ die Maschine über einen längeren Zeitraum unbeaufsichtigt laufen zu lassen. Das ist wichtig, weil es bedeutet, dass die Automatisierung nicht mehr nur für die Massenproduktion gedacht ist.“

Diese neue Art der Automatisierung ist flexibler als in den vergangenen Jahren, als dedizierte Systeme nur für einen Teil geeignet waren. Als dieses Teil nicht mehr produziert wurde, wurden Automatisierungssysteme – insbesondere Roboter – stillgelegt und oft nie wieder verwendet.

„Der Begriff „Heutige Automatisierung“ ist gut, denn wir sprechen nicht mehr von der gleichen Automatisierung wie vor fünf Jahren. Sie ist einfacher und flexibler geworden, und sie ist auch nicht mehr unerschwinglich“, sagte Smith. „Bei der gestrigen Automatisierung war es auch notwendig, einen Automatisierungsspezialisten hinzuzuziehen. Was Sie jetzt im Wesentlichen brauchen, ist jemand, der weiß, wie man ein iPhone® bedient. So einfach ist das wirklich.“

Wenn ein Bediener eine ganze Schicht lang nicht mehr vor einer Maschine steht, läuft die Maschine die ganze Schicht (oder zwei oder mehr Schichten) ununterbrochen, ohne angehalten zu werden, um eine neue Einrichtung abzuschließen. Fachkräfte müssen nicht mehr einfach das Spannfutter beladen und den Zyklusstart drücken. Sie können nun die Maschine verlassen und zu einer anderen Maschine wechseln.

„Ich glaube auch nicht, dass Roboter den Bedarf an Arbeitskräften beseitigen werden“, sagte Smith. „Sie werden den Bedarf an ungelernter Arbeit eliminieren, und diese Arbeitskräfte können weitergebildet und für neue Aufgaben eingesetzt werden.“

Eine dieser Aufgaben, die einem nun frei gewordenen Bediener übertragen werden kann, ist die Werkzeugmontage, eine Aufgabe, die nicht an einen Roboter übergeben werden kann.

„Fräs-/Drehmaschinen benötigen mehr Werkzeuge als eigenständige Maschinen, da sie mehrere Arten von Bearbeitungsarbeiten ausführen. In einer automatisierten Einrichtung läuft die Maschine über einen längeren Zeitraum und daher sind mehr Werkzeuge, insbesondere redundante Werkzeuge, erforderlich.“ „, sagte Fischer. „Wenn Sie längere Zeit unbeaufsichtigt arbeiten, ist ein Werkzeugwechsler mit großer Kapazität erforderlich.“

Es ist eine gute Idee, das ATC mit den Werkzeugen zu beladen, die am häufigsten verwendet werden und sich am schnellsten abnutzen.

Herausgeber Joe Thompson ist unter [email protected] erreichbar.

Portallader sind ein gutes Automatisierungssystem, um die Produktivität von Multitasking-Maschinen aufrechtzuerhalten. Foto mit freundlicher Genehmigung von Elliott Matsuura Canada.

Elliott Matsuura Kanada, www.elliottmachinery.com

Okuma America Corp., www.okuma.com