Пристрій подачі прутків чи робот-завантажувач: що економніше для вашого токарного верстата з ЧПУ?

Подавач прутків, як правило, є більш економічним вибором для великого виробництва деталей із круглого прутка, оскільки він дешевший, потребує меншої складності інтеграції та додає лише 2–3 секунди між деталями. Роботизована система завантаження, як правило, є більш економічним вибором, коли різноманітність деталей важлива більше, ніж час циклу сировини — обробка попередньо вирізаних заготовок, відливок, поковок або декількома різними геометріями деталей, які пристрій подачі прутків фізично не може обробити. Вирішальним фактором є не те, яка технологія є «кращою» загалом, а те, чи у вашому виробництві переважають довгі партії однотипних деталей, чи малооб’ємна робота зі змішаною геометрією, де гнучкість має більше значення, ніж чиста пропускна здатність.

Ключові висновки

• Планкові годівниці зазвичай коштують

  15 000-60 000 і додайте лише 2–3 секунди часу завантаження між деталями, що робить їх економічно ефективнішим вибором для виробництва великої кількості прутків.

• Системи завантаження роботів зазвичай коштують

  50 000-150 000, займає більше часу на цикл (приблизно 8–15 секунд на завантаження/розвантаження), але обробляє будь-яку форму деталей — виливки, поковки, попередньо вирізані заготовки — чого пристрій подачі прутків не може.

• Для пристрою подачі прутків потрібен порожнистий шпиндель із отвором, достатньо великим для прутка, і контролер, який підтримує M-коди пристрою подачі прутків; він не може обробляти нічого, що не є довгим круглим або шестигранним прутом.

• Рентабельність інвестицій у будь-якій системі зазвичай залежить від збільшення використання шпинделя — перехід від приблизно 50% використання (ручне завантаження, увага в одну зміну) до 85%+ використання (автономна робота) — це те, з чого більша частина окупності, а не від швидшого різання.

• Повідомлені періоди окупності автоматизації токарного верстата зазвичай знаходяться в діапазоні 12–24 місяців, хоча це сильно залежить від поточного використання шпинделя та обсягу деталей.

Що насправді робить кожна система

Обидві системи вирішують ту саму основну проблему — утримання шпинделя, що ріже, замість того, щоб чекати, поки людина завантажить і вивантажить деталі, — але вони вирішують її принципово різними способами, які визначають, з якими деталями може працювати кожна.

• Пристрій подачі прутків утримує кілька прутків (зазвичай довжиною 6–12 футів) у магазині та автоматично просуває свіжий матеріал через порожнистий шпиндель токарного верстата, коли кожна частина відрізається. Це повністю виключає ручне завантаження для деталей, виготовлених зі стрижневої заготовки, але працює лише для круглого або шестигранного стержня — не можна завантажувати попередньо вирізану заготовку, відливку або деталь з геометрією, яка не проходить через отвір шпинделя.

• Роботизована система завантаження (або портальний навантажувач) використовує роботизовану руку, щоб вибрати деталь — заготовку, виливку, поковку або будь-яку іншу окрему заготовку — і помістити її в патрон, а потім видалити готову деталь. Це обробляє набагато більше різноманітних деталей, ніж пристрій подачі прутків, за рахунок довшого циклу на деталь і складнішої та дорожчої системи.

Порівняння вартості та швидкості

Різниця у вартості відображає різницю в складності: пристрій подачі прутка — це відносно проста механічна система, створена для виконання одного завдання (просування прутка), тоді як система завантаження роботів — це машина більш загального призначення з можливістю перепрограмування, здатна обробляти набагато більше варіацій — за відповідно вищу ціну та зусилля інтеграції.

Звідки насправді береться рентабельність інвестицій

Для будь-якої системи окупність інвестицій визначається насамперед збільшенням використання шпинделя, а не більшою швидкістю різання — токарний верстат, який простоює в очікуванні ручного завантаження між різаннями, є справжньою ціною автоматизації.

Зверніть увагу на основні економічні аспекти: токарний верстат з ЧПК, що використовує шпиндель приблизно на 50% (типово для роботи в одну зміну, що виконується вручну з перервами при завантаженні), виробляє значно менший оплачуваний час різання, ніж той самий верстат, який працює з використанням 85%+ при автоматизованому, здебільшого без нагляду, завантаженні. За певної погодинної ставки шпинделя цей розрив у використанні перетворюється безпосередньо на додаткову вартість виробництва за зміну — часто сам по собі достатньо, щоб виправдати інвестиції в автоматизацію протягом відносно короткого вікна окупності.

Повідомлені періоди окупності для автоматизації токарних верстатів з ЧПК зазвичай охоплюють діапазон 12–24 місяців, хоча фактичні терміни значною мірою залежать від:

• Поточне використання шпинделя — токарний верстат, який уже працює майже на потужності, має менше можливостей для вдосконалення, ніж той, який простоює годинами за зміну.

• Обсяг деталей — автоматизація окупає швидше ті деталі, які ви використовуєте в значному обсязі; невеликі обсяги одноразових деталей можуть не генерувати достатньо циклів, щоб виправдати інвестиції, незалежно від того, яку систему ви виберете.

• Уникнення витрат на оплату праці — нічна зміна або робота без нагляду, яка повністю виключає робочу зміну, як правило, показує найшвидшу окупність будь-якого окремого фактора.

Вирішіть, який з них підходить для вашого виробництва

Опрацюйте ці запитання, а не вибирайте систему за замовчуванням, яка здається більш просунутою:

1. Ваша деталь виготовляється з круглої чи шестигранної заготовки, чи вона починається з попередньо вирізаної заготовки, лиття чи кування? Якщо це справді прутковий матеріал, пристрій подачі прутків, швидше за все, є більш рентабельною відправною точкою — завантаження роботом не дає жодних переваг для роботи з простою подачею прутків і коштує значно дорожче.

2. Скільки різноманітних деталей ви насправді використовуєте? Якщо ви виробляєте одне й те саме сімейство деталей в обсязі протягом тривалого періоду часу, швидкість і нижча вартість пристрою для подачі прутків зазвичай перемагають. Якщо ваша робота регулярно перемикається між різними геометріями деталей, гнучкість завантаження робота стає більш цінною рисою.

3. Яке зараз використання шпинделя? Якщо ваш токарний верстат уже здебільшого простоює в очікуванні ручного завантаження, будь-який із варіантів автоматизації, ймовірно, продемонструє значну рентабельність інвестицій — питання полягає в тому, який з них підходить для вашої суміші деталей, а не в тому, чи варта автоматизація.

4. Чи справді отвір шпинделя вашого токарного верстата відповідає необхідному діаметру прутка? Для пристрою подачі прутка потрібен порожнистий шпиндель із достатнім діаметром отвору та контролер, який підтримує сигнали інтерфейсу пристрою подачі прутка — перевірте цю сумісність, перш ніж припускати, що пристрій подачі прутка є опцією для вашої конкретної машини.

Сумісність механізму подачі прутка з серією токарних верстатів з ЧПК SZGH

Кілька моделей у SZGH Серія токарних верстатів з ЧПУ підтримує безпосередню інтеграцію пристрою подачі прутка з опублікованими специфікаціями пропускної здатності прутка, які визначають, які діаметри заготовки сумісні — наприклад, моделі, що підтримують механізми подачі прутка діаметром від приблизно 8 мм до максимальної номінальної потужності прутка. Якщо у вашому виробництві переважають великі партії прутків, першим практичним кроком є ​​підтвердження продуктивності прутка конкретної моделі та сумісності контролера з вашим механізмом подачі прутка. Якщо ваші деталі — це попередньо вирізані заготовки, лиття або змішана геометрія, інтеграцію роботизованого або портального навантажувача варто обговорити безпосередньо з інженером із застосування, оскільки сумісні конфігурації відрізняються залежно від моделі та конкретної необхідної конструкції завантажувального важеля та кріплення.

Часті запитання

Чи можу я додати пристрій подачі прутків до будь-якого токарного верстата з ЧПК, чи для цього потрібно створювати верстат?

Токарному верстату потрібен порожнистий шпиндель із діаметром отвору, достатнім для вашої заготовки прутка, а також контролер, який підтримує сигнали інтерфейсу прутка-подавача (для просування прутка та визначення кінця прутка) — не кожна конфігурація токарного верстата підтримує це, тому варто підтвердити сумісність із конкретною моделлю, перш ніж припускати, що пристрій подачі прутка можна додати.

Чи варте завантаження роботом лише для великомасштабного виробництва?

Не обов’язково — головна перевага роботизованого завантаження — це гнучкість геометрії деталей, а не лише обсягу. Цех, який працює з меншими обсягами деталей із часто змінюваною геометрією, може отримати вигоду від гнучкості роботизованого завантаження навіть без надзвичайно високих обсягів виробництва, хоча вищі початкові витрати означають, що економіка працює найкраще, коли є достатній загальний обсяг цих різноманітних деталей, щоб виправдати інвестиції.

Чи можу я запустити пристрій подачі прутків і систему завантаження робота на різних машинах в одному цеху?

Так, і це часто зустрічається — багато магазинів підбирають тип автоматизації для кожної типової роботи машини, а не стандартизують один підхід для всього поверху. На токарному верстаті, призначеному для обробки великих обсягів пруткових деталей, може використовуватися пристрій подачі прутків, тоді як на токарному верстаті, який обробляє більш різноманітні роботи з попередньою нарізкою, використовується завантаження роботом.

Скільки часу зазвичай займає заміна пристрою подачі прутків або робота-навантажувача на нову деталь?

Пристрої подачі прутків зазвичай змінюються швидше — приблизно 5–10 хвилин для завантаження нового матеріалу та налаштування параметрів. Роботизовані системи завантаження зазвичай займають більше часу для справжньої нової деталі, приблизно 15–30 хвилин, оскільки на додаток до фізичної зміни зазвичай потрібні нова програма деталей і налаштування пристосувань.

Чи зменшує автоматизація кількість браку, а також вартість робочої сили?

Часто так, хоча ефект різний — послідовне, повторюване автоматизоване завантаження має тенденцію до зменшення брухту, пов’язаного з транспортуванням, і непослідовності, які можуть виникати при ручному завантаженні протягом довгих змін, хоча основним економічним фактором для більшості цехів залишається збільшення використання шпинделя, а не лише зменшення брухту.

Висновок

Механізми подачі прутків і роботизоване завантаження вирішують ту саму основну проблему — утримання шпинделя, а не чекання ручного завантаження, — але вони підходять для різних профілів виробництва. Пристрої подачі прутків виграють за ціною та швидкістю для великих об’ємів пруткових деталей; роботи-навантажувачі виграють завдяки гнучкості для різноманітних геометрій деталей. Найшвидший шлях до реалістичної оцінки окупності – це підбір типу автоматизації до фактичної суміші компонентів, а не використання будь-якого з варіантів за замовчуванням.

Запит на рекомендацію щодо автоматизації — поділіться своєю геометрією деталей, формою матеріалу та обсягом виробництва Команда інженерів SZGH , щоб підтвердити, чи пристрій подачі прутка чи завантажувальний робот підходить для виробництва токарного верстата з ЧПК. Електронна пошта: export02@szghtech.com · WhatsApp: +86- 18925223781