Tô Châu đặt Công ty TNHH SINH THỐNG CÔNG NGHIỆP.
ngôn ngữ

Menu web

Tìm kiếm sản phẩm

Ngôn ngữ

Chia sẻ

Tin tức trong ngành
Trang chủ / Tin tức / Tin tức trong ngành / So sánh các thiết bị định vị thủ công với các hệ thống định vị điểm 0 bằng khí nén trong gia công CNC
Xem tất cả các dự án

So sánh các thiết bị định vị thủ công với các hệ thống định vị điểm 0 bằng khí nén trong gia công CNC

Tại sao việc lựa chọn phương pháp nắm giữ lại thúc đẩy tính kinh tế của sàn sản xuất

Mỗi tế bào gia công tồn tại hoặc chết theo số giây giữa các bộ phận, không phải số giây dành cho việc cắt kim loại. Một xưởng vận hành máy phay ba trục tám giờ một ngày có thể mất nhiều thời gian để thay đổi vật cố định hơn là loại bỏ phoi thực tế nếu phương pháp kẹp không phù hợp với hỗn hợp công việc. Đây là lý do tại sao quyết định giữa thiết bị định vị thủ công và hệ thống định vị điểm 0 bằng khí nén xứng đáng được xem xét kỹ lưỡng như tốc độ trục chính hoặc lựa chọn dao.

Hai cách tiếp cận này giải quyết cùng một vấn đề cơ bản, vị trí bộ phận có thể lặp lại trên tấm cố định, nhưng chúng dẫn đến cấu trúc chi phí, thời gian chu kỳ và khối lượng công việc của người vận hành rất khác nhau. Hiểu được vị trí phù hợp của mỗi thiết bị là sự khác biệt giữa bản nâng cấp công việc tự thanh toán theo tháng và bản nâng cấp không được sử dụng nhiều trong ngăn kéo.

Quan sát hiện trường: Các cửa hàng chuyển từ phương pháp cố định bắt vít sang phương pháp tiếp cận điểm 0 có cấu trúc thường báo cáo mức giảm chuyển đổi trong khoảng từ 70 đến 90 phần trăm cho mỗi lần hoán đổi vật cố định, mặc dù con số chính xác phụ thuộc nhiều vào độ phức tạp của bộ phận và quy mô lô.

Thiết bị định vị thủ công: Cơ học, điểm mạnh và giới hạn

A thiết bị định vị thủ công là một bộ phận định vị cơ học, thường là vòng, chốt hoặc vòng định vị mà người vận hành thao tác bằng tay để đặt phôi gia công hoặc tấm cố định vào một vị trí tham chiếu đã biết. Bản thân thiết bị không tạo ra lực kẹp; nó thiết lập vị trí và một kẹp, bu lông hoặc đòn bẩy riêng biệt sẽ giữ chặt bộ phận đó.

Manual Locating Device positioning ring for CNC fixture plates

Hệ thống thủ công Excel ở đâu

  • Chi phí vốn trả trước thấp so với phần cứng định vị tự động
  • Không phụ thuộc vào nguồn cung cấp không khí của cửa hàng, điều khiển điện hoặc tích hợp phần mềm
  • Thiết kế cơ khí đơn giản có nghĩa là ít điểm hỏng hóc hơn và sửa chữa hiện trường dễ dàng hơn
  • Rất phù hợp với sản xuất lâu dài, ít pha trộn, nơi đồ đạc hiếm khi thay đổi

Trường hợp hệ thống thủ công bị thiếu hụt

  • Thời gian chuyển đổi tỉ lệ trực tiếp với kỹ năng của người vận hành và mức độ mệt mỏi
  • Khả năng lặp lại phụ thuộc vào kỹ thuật thủ công nhất quán, đưa ra sự dịch chuyển phương sai sang dịch chuyển
  • Không thực tế đối với chu trình gia công tắt đèn hoặc không có người giám sát
  • Mở rộng quy mô thành nhiều pallet hoặc công việc có tính kết hợp cao sẽ làm tăng chi phí lao động

Trong thực tế, thiết bị định vị thủ công vẫn là một lựa chọn hợp lý cho các xưởng sản xuất đang điều hành một dòng sản phẩm hẹp với việc hoán đổi vật cố định không thường xuyên, trong đó chi phí lao động của việc định vị thủ công là nhỏ so với tổng thời gian chạy.

Hệ thống định vị điểm 0 bằng khí nén: Khả năng lặp lại tự động tại giao diện thiết bị cố định

A Hệ thống định vị điểm 0 bằng khí nén thay thế chỗ ngồi và kẹp thủ công bằng các mô-đun khóa dẫn động bằng không khí được gắn bên dưới tấm cố định hoặc pallet. Khí nén điều khiển cơ cấu khóa, thường là bộ phận kiểu khóa bi hoặc ống kẹp, vào khớp, kéo tấm xuống bề mặt tham chiếu với lực nhất quán, có thể lặp lại sau mỗi chu kỳ.

Pneumatic Zero Point Positioning System module mounted on machine table

Nguyên tắc hoạt động cốt lõi

Hệ thống thường hoạt động qua ba giai đoạn: áp suất không khí rút lại hoặc mở rộng bộ phận khóa bên trong mô-đun cơ sở, chốt liên kết của tấm cố định gắn với mô-đun và lò xo khóa hoặc lực không khí giữ tấm ở độ lặp lại dưới 10 micron trong hàng nghìn chu kỳ. Bởi vì lực khóa đến từ mạch khí nén được điều khiển chứ không phải từ bàn tay con người nên sự chênh lệch giữa các bộ phận trong lực kẹp giảm mạnh.

Ưu điểm hoạt động

Yếu tố Tác động điển hình
Thời gian chuyển đổi Giây thay vì phút cho mỗi lần hoán đổi lịch thi đấu
Độ lặp lại Vị trí nhất quán trong phạm vi micron một chữ số
Sự phụ thuộc của toán tử Tối thiểu, tương tác là nút nhấn hoặc tự động
Khả năng tương thích với tự động hóa Tích hợp với robot tải và thay đổi pallet

Sự cân bằng rất đơn giản: đầu tư ban đầu cao hơn vào các mô-đun, cơ sở hạ tầng cung cấp không khí và thường điều khiển các van hoặc cảm biến để xác nhận trạng thái khóa trước khi một chu kỳ bắt đầu.

Thủ công và khí nén: So sánh có cấu trúc

Việc lựa chọn giữa hai điều này hiếm khi là về công nghệ nào tốt hơn một cách khách quan. Đó là về việc kết hợp hệ thống với khối lượng sản xuất, sự đa dạng về bộ phận và vốn khả dụng. Bảng dưới đây trình bày sự cân bằng giữa các yếu tố quan trọng nhất trong phân xưởng.

Tiêu chí Thiết bị định vị thủ công Hệ thống định vị điểm 0 bằng khí nén
Chi phí ban đầu Thấp Trung bình đến cao
Tốc độ chuyển đổi Phút, tùy thuộc vào người vận hành Giây, phần lớn là tự động
Độ lặp lại Biến đổi với kỹ thuật Cao liên tục
Cơ sở hạ tầng cần thiết Không có gì ngoài chính vật cố định Khí nén, có thể điều khiển logic
Phù hợp nhất Thấp-mix, long-run jobs Các tế bào tự động có độ trộn cao, thay đổi thường xuyên
Bảo trì Kiểm tra độ mòn tối thiểu, chủ yếu Kiểm tra phớt và đường dẫn khí định kỳ

Một nguyên tắc nhỏ hữu ích: nếu việc thay đổi thiết bị cố định diễn ra nhiều lần trong mỗi ca, thì khoản tiết kiệm nhân công từ hệ thống khí nén thường lớn hơn chi phí thiết bị bổ sung trong vòng một đến hai năm, tùy thuộc vào tốc độ theo giờ của máy và quy mô lô.

Trực quan hóa quy trình làm việc chuyển đổi

Sơ đồ bên dưới trình bày trình tự các bước cho từng phương pháp, từ khi đưa bộ phận vào máy đến khi bắt đầu chu trình.

Quy trình làm việc của thiết bị định vị thủ công Đặt vật cố định Căn chỉnh thủ công vòng định vị Siết chặt bu lông hoặc kẹp Xác minh bằng tay hoặc thước đo Bắt đầu chu kỳ Quy trình làm việc điểm 0 bằng khí nén Đặt vật cố định Đinh ghế vào mô-đun khóa Tấm khóa không khí tự động Cảm biến xác nhận trạng thái khóa Bắt đầu chu kỳ Đường dẫn khí nén loại bỏ các bước căn chỉnh thủ công và kiểm tra đồng hồ đo, thay thế chúng bằng trạng thái khóa được xác nhận bằng cảm biến.

Hệ thống kẹp: Liên kết còn thiếu trong quá trình gia công hoàn chỉnh

Việc định vị và kẹp tấm cố định chỉ là một nửa phương trình giữ nguyên công việc. Nửa còn lại là cách giữ từng phần riêng lẻ sau khi đặt đĩa vào. Đây là nơi hệ thống kẹp phát huy tác dụng, các cơ chế kẹp, căn giữa hoặc kẹp trực tiếp bộ phận thô hoặc cụm lắp ráp phụ, thường kết hợp với các đế điểm 0 bằng tay hoặc bằng khí nén.

Gripping Systems module for centering and clamping workpieces

Các loại hệ thống kẹp phổ biến

  • Các thị giác trung tâm tự định tâm một bộ phận dọc theo một trục
  • Mâm cặp trợ lực khí nén hoặc thủy lực cho các bộ phận hình trụ
  • Hệ thống hàm mô-đun trao đổi nhanh chóng giữa các họ bộ phận
  • Bộ kẹp nhiều trạm dành cho các ô tự động dựa trên pallet

Khi hệ thống kẹp được ghép nối với hệ thống định vị điểm 0 bằng khí nén, toàn bộ quá trình chuyển đổi, từ bàn trống sang bàn sẵn sàng để cắt, có thể được nén thành một chuyển động tự động hoặc bán tự động duy nhất. Sự kết hợp này đặc biệt có giá trị trong các hệ thống sản xuất linh hoạt, nơi máy có thể nhìn thấy một bộ phận khác nhau trong mỗi chu kỳ.

Năng suất của người vận hành máy và thông lượng sản xuất

Thời gian chuyển đổi là hệ số nhân trực tiếp về việc sử dụng trục chính. Hãy xem xét một chiếc máy chạy 50 bộ phận có chu kỳ ngắn trong mỗi ca. Nếu mỗi lần hoán đổi lịch thi đấu tốn năm phút theo chế độ thủ công, thì đó là hơn bốn giờ thời gian không cắt trong một ca. Nén sự trao đổi tương tự đó thành mười lăm giây bằng hệ thống khí nén và thời gian trục xoay được thu hồi có thể đạt tới ba giờ rưỡi, thời gian chuyển đổi trực tiếp thành các bộ phận bổ sung được sản xuất hoặc giảm thời gian làm thêm.

Nơi lợi nhuận tập trung

Mô hình sản xuất Lợi ích mong đợi từ tự động hóa
Cửa hàng việc làm hỗn hợp cao, khối lượng thấp Số lượng chuyển đổi lớn, cao so với thời lượng chạy
Thấp-mix, high-volume dedicated line Nhỏ hơn, đồ đạc hiếm khi thay đổi
Lô hỗn hợp với những thay đổi kỹ thuật thường xuyên Lớn, linh hoạt giúp giảm thời gian ngừng hoạt động của dụng cụ lại

Sự mệt mỏi của người vận hành là yếu tố thứ yếu nhưng có thật. Các bu-lông kiểm tra mô-men xoắn và chỗ ngồi thủ công lặp đi lặp lại trong một ca làm việc kéo dài tám hoặc mười hai giờ sẽ gây ra cả sự căng thẳng về thể chất và tỷ lệ lỗi tăng lên khi kết thúc ca làm việc. Khóa tự động sẽ loại bỏ hoàn toàn biến đó, điều này cũng hỗ trợ các số liệu chất lượng nhất quán hơn trong các ca làm việc.

Thực hành tốt nhất về công việc CNC cho hệ thống sản xuất linh hoạt

Các hệ thống sản xuất linh hoạt, trong đó nhiều máy dùng chung pallet, robot hoặc băng tải, đặt ra các yêu cầu bổ sung về khả năng duy trì công việc ngoài một máy độc lập. Một số phương pháp thực hành luôn tách biệt các nhóm linh hoạt hoạt động tốt với các nhóm đang gặp khó khăn:

  1. Chuẩn hóa giao diện điểm 0 trên mọi máy trong ô để các pallet có thể thay thế cho nhau mà không cần điều chỉnh
  2. Tích hợp xác nhận trạng thái khóa, cho dù thông qua cảm biến áp suất không khí hoặc công tắc tiệm cận, trước khi cho phép bắt đầu một chu trình
  3. Chuẩn bị sẵn các mô-đun khóa dự phòng, vì một mô-đun bị lỗi có thể khiến toàn bộ dây chuyền tự động bị dừng
  4. So khớp trước các bộ hàm của hệ thống gắp với các họ bộ phận để trình tự chuyển đổi rô-bốt không cần can thiệp thủ công
  5. Lên lịch bảo trì phòng ngừa cho các đường dẫn khí và vòng đệm thay vì chờ hỏng hóc, vì thời gian ngừng hoạt động của khí nén khó chẩn đoán giữa ca hơn so với sự cố cơ học thủ công

Một ô chỉ linh hoạt khi vật cố định của nó thay đổi chậm nhất. Tiêu chuẩn hóa giao diện điểm 0 trên các máy luôn là quyết định có tác dụng đòn bẩy cao nhất trong thiết kế hệ thống sản xuất linh hoạt.

Cách quyết định hệ thống nào phù hợp với cửa hàng của bạn

Câu trả lời đúng phụ thuộc vào một nhóm nhỏ các câu hỏi thực tế hơn là sở thích chung về tự động hóa. Hãy cân nhắc những điều sau trước khi cam kết vốn:

  • Một thiết bị cố định thực sự thay đổi bao nhiêu lần trong một ca?
  • Chi phí giờ được tải đầy đủ của máy không hoạt động trong quá trình chuyển đổi là bao nhiêu?
  • Khí nén đã có sẵn và đáng tin cậy tại máy chưa, hay nó cần cơ sở hạ tầng mới?
  • Liệu việc kết hợp các bộ phận có phù hợp với việc đầu tư vào các hệ thống kẹp phù hợp hay chỉ là một giải pháp thủ công đơn giản đủ cho kế hoạch sản xuất dự kiến?
  • Hoạt động không có người giám sát hoặc tắt đèn có nằm trong lộ trình không, trong trường hợp đó, việc ngồi chỉnh tay không phải là một lựa chọn thực tế bất kể chi phí?

Nhiều cửa hàng áp dụng phương pháp kết hợp: hệ thống định vị điểm 0 bằng khí nén trên các máy có độ trộn cao, trong đó tần số chuyển đổi phù hợp với mức đầu tư và các thiết bị định vị thủ công được giữ lại trên dây chuyền chuyên dụng nơi các thiết bị cố định hiếm khi di chuyển.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: Sau này, thiết bị định vị thủ công có thể được nâng cấp lên hệ thống khí nén mà không cần thay thế các tấm cố định không?

Trong nhiều trường hợp là có, miễn là mẫu tấm đế và khoảng cách đinh tán tương thích với mô-đun khí nén đang được xem xét. Cần xác nhận kích thước giao diện trước khi mua thiết bị nếu dự kiến ​​sẽ nâng cấp trong tương lai.

Câu hỏi 2: Hệ thống định vị điểm 0 bằng khí nén thường yêu cầu bao nhiêu khí nén?

Mức tiêu thụ không khí nói chung là khiêm tốn so với các thiết bị khí nén khác của cửa hàng, vì các mô-đun chỉ hoạt động trong thời gian ngắn trong quá trình khóa và mở khóa thay vì chạy liên tục.

Câu hỏi 3: Hệ thống kẹp chỉ hoạt động với đế khí nén phải không?

Không. Hệ thống kẹp có thể được gắn trên các thiết bị cố định đặt trên đế điểm 0 bằng tay hoặc bằng khí nén. Việc lựa chọn cơ cấu kẹp phụ thuộc nhiều vào hình dạng bộ phận hơn là phương pháp định vị cơ bản.

Câu hỏi 4: Sự khác biệt điển hình về độ lặp lại giữa hệ thống thủ công và khí nén là gì?

Hệ thống khí nén thường giữ độ lặp lại chặt chẽ hơn và nhất quán hơn vì lực khóa và chỗ ngồi được điều khiển bằng cơ học thay vì bằng tay, mặc dù người vận hành lành nghề sử dụng thiết bị định vị thủ công được bảo trì tốt vẫn có thể đạt được kết quả chắc chắn với dung sai ít đòi hỏi hơn.

Câu hỏi 5: Hệ thống định vị điểm 0 bằng khí nén có xứng đáng cho một cửa hàng việc làm có khối lượng thấp không?

Nó phụ thuộc vào tần suất đồ đạc thay đổi. Nếu việc thay đổi không thường xuyên thì thời gian hoàn vốn có thể kéo dài. Nếu cửa hàng xử lý nhiều lô nhỏ với sự hoán đổi thường xuyên, thì việc tiết kiệm nhân công và thời gian trục chính thường xứng đáng với khoản đầu tư trong một khung thời gian hợp lý.

Tin tức mới nhất
Tô Châu đặt Công ty TNHH SINH THỐNG CÔNG NGHIỆP.
Tin tức mới nhất