Οι μηχανές CNC και τα βιομηχανικά ρομπότ μπορούν να χρησιμοποιηθούν και τα δύο για κατεργασία, αλλά είναι κατασκευασμένα για διαφορετικούς σκοπούς.

Μια μηχανή CNC είναι μια αποκλειστική εργαλειομηχανή. Η δομή, ο άξονας, οι οδηγοί, οι σφαιρικές βίδες, ο ελεγκτής CNC και το τραπέζι εργασίας του έχουν σχεδιαστεί γύρω από την ελεγχόμενη αφαίρεση υλικού.

Ένα βιομηχανικό ρομπότ είναι μια ευέλικτη πλατφόρμα κίνησης. Μπορεί να μεταφέρει έναν άξονα μηχανικής κατεργασίας, ένα εργαλείο κοπής, ένα μύλο ή άλλο τελικό τελεστή και να κινείται σε μια μεγάλη περιοχή εργασίας.

Αυτή η διαφορά γίνεται σημαντική κατά την επιλογή εξοπλισμού για κοπή μετάλλων.

Ένα ρομπότ μπορεί να έχει έξι άξονες, ενώ ένα μηχάνημα CNC μπορεί να έχει τρεις, τέσσερις ή πέντε άξονες. Αυτό δεν σημαίνει ότι το ρομπότ είναι αυτόματα πιο ικανό για κατεργασία ακριβείας. Η μέτρηση αξόνων περιγράφει μόνο κίνηση. Δεν περιγράφει την ακαμψία του μηχανήματος, την αντίσταση στη δύναμη κοπής, την απόδοση του άξονα ή την ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας.

Ο Όμιλος HCNC καλύπτει και τις δύο πλευρές αυτής της τεχνολογίας. Το χαρτοφυλάκιο CNC της περιλαμβάνει κάθετα κέντρα μηχανικής κατεργασίας, οριζόντια κέντρα κατεργασίας, κέντρα κατεργασίας πέντε αξόνων και φρέζες CNC. Το χαρτοφυλάκιο αυτοματισμών της περιλαμβάνει βιομηχανικά ρομπότ και ρομπότ φροντίδας μηχανών CNC. Η HCNC αναπτύσσει επίσης συστήματα CNC και προωθεί την αυτοματοποίηση ρομπότ CNC + για εφαρμογές παραγωγής.

CNC Machine vs Industrial Robot Machining με μια ματιά

Παράγοντας	Μηχανή CNC	Βιομηχανική Μηχανική Ρομπότ
Πρωταρχικός σκοπός	Κοπή και κατεργασία ακριβείας	Ευέλικτη κίνηση και αυτοματοποιημένη επεξεργασία
Τυπική διαμόρφωση	3, 4 ή 5 άξονες	Κοινώς 6 άξονες
Δομή μηχανής	Άκαμπτη δομή εργαλειομηχανών	Αρθρωτός βραχίονας ρομπότ
Ατρακτος	Ενσωματωμένος ή αποκλειστικός άξονας μηχανικής κατεργασίας	Εξωτερικός άξονας μηχανικής κατεργασίας
Ακαμψία κοπής	Ψηλά	Εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη δομή του ρομπότ
Ακρίβεια τοποθέτησης	Ψηλά	Εξαρτάται από την εφαρμογή
Κοπή βαρέων μετάλλων	Κατάλληλος	Πιο περιορισμένη
Πολύπλοκες επιφάνειες	Εξαιρετικό με CNC 5 αξόνων	Δυνατός
Μεγάλα τεμάχια εργασίας	Περιορίζεται από φάκελο μηχανής	Ισχυρό πλεονέκτημα
Εκταση	Καθορίζεται από τη διαδρομή μηχανής	Μεγάλο και ευέλικτο
Πρόσβαση στο εργαλείο	Ελέγχεται από τη γεωμετρία της μηχανής	Εξαιρετικά ευέλικτο
Φινίρισμα επιφάνειας	Ισχυρό για κατεργασία ακριβείας	Εξαρτάται από τη διαδικασία
Αυτοματοποίηση	Μπορεί να ενσωματωθεί	Βασική ικανότητα
Φόρτωση/εκφόρτωση	Μπορεί να χρησιμοποιήσει ρομπότ	Εγγενής εφαρμογή
Αφαίρεση γρεζιών	Δυνατός	Πολύ κατάλληλο
Στίλβωμα	Δυνατός	Πολύ κατάλληλο
Σύνθετη κοπή	Κατάλληλος	Πολύ κατάλληλο
Μαζική παραγωγή	Εξαιρετικό με αυτοματισμούς	Εξαιρετικό για αυτοματοποιημένο χειρισμό
Σκληρή ανοχή	Δυνατή εφαρμογή	Πιο δύσκολο
Φροντίδα μηχανών	Ρομπότ απαιτείται ή προαιρετικό	Εγγενής ικανότητα

Επομένως, το σημαντικό ερώτημα δεν είναι ποιο σύστημα έχει περισσότερους άξονες.

Το ερώτημα είναι ποιο σύστημα έχει τα μηχανικά χαρακτηριστικά που απαιτούνται από τη διαδικασία κοπής.

1. Τι είναι μια μηχανή CNC;

Ένα μηχάνημα CNC χρησιμοποιεί αριθμητικό έλεγχο υπολογιστή για να συντονίσει την κίνηση του μηχανήματος σύμφωνα με προγραμματισμένες οδηγίες.

Ανάλογα με τον τύπο του μηχανήματος, ο εξοπλισμός CNC μπορεί να εκτελέσει:

• Αλεσμα
• Γεώτρηση
• Τρύπημα
• Ανιαρός
• Reaming
• Στροφή
• Επεξεργασία περιγράμματος
• Φινίρισμα επιφάνειας

Ένα κέντρο κατεργασίας μπορεί να συνδυάσει πολλές από αυτές τις λειτουργίες σε μία εγκατάσταση.

Το χαρτοφυλάκιο του κέντρου κατεργασίας της HCNC περιλαμβάνει μηχανές VMC, HMC και μηχανές πέντε αξόνων. Ο επίσημος οδηγός αγοράς του περιγράφει τα VMC ως κατάλληλα για γενική μηχανική κατεργασία, εξαρτήματα καλουπιού, εξαρτήματα αλουμινίου και εξαρτήματα ακριβείας, ενώ τα HMC στοχεύουν περισσότερο στην παραγωγή υψηλής απόδοσης, την κατεργασία πολλαπλών πλευρών και τη βαρύτερη κοπή.

Η μηχανή CNC είναι επομένως σχεδιασμένη γύρω από την ίδια τη διαδικασία κοπής.

Τα κύρια μηχανικά του στοιχεία συνήθως περιλαμβάνουν:

• Κρεβάτι μηχανής
• Στήλη
• Οδηγοί
• Μπίλιες βίδες
• Ατρακτος
• Τράπεζα εργασίας
• Περιοδικό εργαλείο
• Ελεγκτής CNC
• Σύστημα σερβομηχανισμού

Αυτά τα εξαρτήματα συνεργάζονται για να διατηρήσουν το εργαλείο κοπής και το τεμάχιο εργασίας σε ελεγχόμενη σχέση.

2. Τι είναι η βιομηχανική κατεργασία ρομπότ;

Η βιομηχανική κατεργασία ρομπότ χρησιμοποιεί ένα αρθρωτό ρομπότ για να τοποθετήσει ένα εργαλείο κατεργασίας.

Ένα τυπικό σύστημα αποτελείται από:

Robot + Robot Controller + Spindle + Tool + Fixture + Software

Το ρομπότ μπορεί να μετακινήσει τον άξονα μέσω πολλών αξόνων και να πλησιάσει το τεμάχιο εργασίας από διαφορετικές κατευθύνσεις.

Το RBR616 της HCNC, για παράδειγμα, είναι ένα ρομπότ έξι αξόνων που έχει σχεδιαστεί κυρίως για φόρτωση και εκφόρτωση μηχανών CNC. Έχει ωφέλιμο φορτίο 16 kg, μέγιστη ακτίνα εργασίας 1599,6 mm και δημοσιευμένη επαναληψιμότητα ±0,05 mm.

Αυτό το παράδειγμα δείχνει επίσης γιατί ο αριθμός των αξόνων του ρομπότ δεν πρέπει να συγχέεται με την ικανότητα κατεργασίας CNC.

Το RBR616 είναι ένα ρομπότ έξι αξόνων, αλλά η κύρια εφαρμογή του είναι η φροντίδα μηχανών και όχι η αντικατάσταση ενός κέντρου κατεργασίας ακριβείας.

Μπορεί να φορτώσει ένα τεμάχιο εργασίας σε μια μηχανή CNC, να αφαιρέσει το τελικό εξάρτημα, να μεταφέρει υλικό και να υποστηρίξει την αυτοματοποιημένη παραγωγή.

3. Η μεγαλύτερη διαφορά: Ακαμψία

Για τη μηχανική κατεργασία, η ακαμψία έχει σημασία.

Όταν ένα κοπτικό εργαλείο αφαιρεί υλικό, η δύναμη κοπής μεταδίδεται μέσω του εργαλείου, του άξονα, της δομής της μηχανής και του τεμαχίου εργασίας.

Μια άκαμπτη δομή βοηθά στη διατήρηση της προβλεπόμενης θέσης του εργαλείου.

Ένα κέντρο κατεργασίας CNC έχει σχεδιαστεί ειδικά για αυτήν την απαίτηση.

Η κλίνη, η στήλη, οι οδηγοί και το συγκρότημα ατράκτου έχουν σχεδιαστεί για να αντιστέκονται στις δυνάμεις κοπής και τους κραδασμούς.

Ένα βιομηχανικό ρομπότ έχει διαφορετική μηχανική δομή.

Οι αρθρωτές αρθρώσεις του έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν κίνηση και προσέγγιση. Όταν τοποθετείται ένας άξονας μηχανικής κατεργασίας στο άκρο του βραχίονα, οι δυνάμεις κοπής δρουν μέσω των αρθρώσεων του ρομπότ.

Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μεγαλύτερη παραμόρφωση από μια αποκλειστική εργαλειομηχανή CNC, ιδιαίτερα όταν:

• Η δύναμη κοπής είναι υψηλή
• Το εργαλείο είναι μακρύ
• Ο βραχίονας του ρομπότ εκτείνεται
• Το τεμάχιο εργασίας είναι σκληρό
• Το βάθος κοπής είναι μεγάλο
• Ο άξονας είναι βαρύς

Για ελαφριά κατεργασία ή κοπή, αυτό μπορεί να είναι αποδεκτό.

Για την κοπή βαρέος χάλυβα, η διαφορά γίνεται πολύ πιο σημαντική.

Η καθοδήγηση επιλογής CNC της HCNC συνδέει ειδικά την κατεργασία χάλυβα με απαιτήσεις υψηλής ακαμψίας και υψηλής ροπής ατράκτου.

4. Δύναμη κοπής και αφαίρεση υλικού

Ο τύπος του υλικού που αφαιρείται είναι ένας από τους πιο ξεκάθαρους τρόπους διαχωρισμού των δύο τεχνολογιών.

Μηχανή CNC

Ένα αποκλειστικό κέντρο κατεργασίας CNC μπορεί να διαμορφωθεί για:

• Αλουμίνιο
• Ατσάλι
• Ανοξείδωτο ατσάλι
• Χυτοσίδηρος
• Χάλυβας εργαλείων
• Κράματα χαλκού
• Τιτάνιο

Οι πληροφορίες επιλογής μηχανών της HCNC συνιστούν ικανότητα κατεργασίας υψηλής ταχύτητας για αλουμίνιο και υψηλή ακαμψία/υψηλή ροπή για εφαρμογές χάλυβα.

Βιομηχανικό ρομπότ

Η ρομποτική κατεργασία είναι πιο ευαίσθητη στη δύναμη κοπής.

Συνήθως θεωρείται για διαδικασίες όπως:

• Σύνθετη κοπή
• Πλαστική μηχανική κατεργασία
• Κοπή αφρού
• Τρίψιμο αλουμινίου
• Αφαίρεση γρεζιών
• Τρίψιμο
• Στίλβωμα
• Φινίρισμα άκρων

Αυτό δεν σημαίνει ότι τα ρομπότ δεν μπορούν να επεξεργαστούν μέταλλο.

Μπορούν.

Το θέμα είναι ότι οι παράμετροι κατεργασίας πρέπει να ταιριάζουν με την ακαμψία, το ωφέλιμο φορτίο, τον άξονα και τη διαμόρφωση του εργαλείου του ρομπότ.

Ένα ρομπότ σχεδιασμένο για χειρισμό υλικών δεν πρέπει να αντιμετωπίζεται αυτόματα ως φρέζα βαρέως τύπου.

5. Ακρίβεια και Επαναληψιμότητα

Η ακρίβεια είναι μια άλλη σημαντική διαφορά.

Ένα κέντρο κατεργασίας CNC είναι χτισμένο γύρω από την ελεγχόμενη τοποθέτηση του εργαλείου κοπής.

Σημαντικοί παράγοντες περιλαμβάνουν:

• Ακρίβεια τοποθέτησης γραμμικού άξονα
• Επαναληψιμότητα
• Απόδοση με μπίλια
• Ακρίβεια οδηγού
• Εκκένωση ατράκτου
• Θερμική σταθερότητα
• CNC παρεμβολή
• Βαθμονόμηση μηχανής

Ο οδηγός αγοράς CNC της HCNC προσδιορίζει την ακρίβεια τοποθέτησης, την επαναληψιμότητα, την ακαμψία του μηχανήματος και τη θερμική σταθερότητα ως βασικούς παράγοντες κατά την αξιολόγηση της απόδοσης της μηχανικής κατεργασίας.

Τα βιομηχανικά ρομπότ έχουν τις δικές τους προδιαγραφές ακρίβειας και επαναληψιμότητας, αλλά αυτά τα στοιχεία συνδέονται συνήθως με τη ρομποτική κίνηση και όχι με την πλήρη διαδικασία κοπής.

Η ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας ρομπότ εξαρτάται από:

• Δυσκαμψία βραχίονα ρομπότ
• Φορτίο επί πληρωμή
• Εκταση
• Διαμόρφωση άρθρωσης
• Βάρος εργαλείου
• Βαθμονόμηση ρομπότ
• Ατρακτος
• Δύναμη κοπής
• Θέση τεμαχίου εργασίας
• Θερμοκρασία

Καθώς ο βραχίονας φτάνει πιο μακριά από τη βάση του, η μηχανική απόκλιση μπορεί να γίνει πιο σημαντική.

Για αυτόν τον λόγο, οι δημοσιευμένες προδιαγραφές επαναληψιμότητας ενός ρομπότ δεν πρέπει να συγκρίνονται άμεσα με τις προδιαγραφές ακρίβειας τοποθέτησης μιας μηχανής CNC σαν να μετρούν το ίδιο πράγμα.

6. Η μηχανή CNC έχει ένα πλεονέκτημα στη μηχανική κατεργασία με κλειστή ανοχή

Όταν το εξάρτημα απαιτεί αυστηρό έλεγχο διαστάσεων, μια αποκλειστική μηχανή CNC είναι συνήθως το καταλληλότερο σημείο εκκίνησης.

Οι τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν:

• Εξαρτήματα αυτοκινήτου ακριβείας
• Εξαρτήματα αεροδιαστημικής
• Ιατρικά μέρη
• Ένθετα καλουπιών
• Εξαρτήματα μετάδοσης
• Μηχανικά μέρη ακριβείας
• Περιβλήματα αλουμινίου υψηλής ακρίβειας

Η HCNC συνιστά μηχανές CNC πέντε αξόνων για πολύπλοκα εξαρτήματα υψηλής ακρίβειας και διαμορφώσεις VMC/HMC σύμφωνα με τη γεωμετρία των εξαρτημάτων και τις απαιτήσεις παραγωγής.

Ένα ρομπότ μπορεί να ενσωματωθεί σε αυτά τα συστήματα παραγωγής, αλλά το ρομπότ γενικά χειρίζεται το υλικό αντί να αντικαθιστά τη μηχανή κοπής ακριβείας.

7. Σύνθετη Μηχανική Επιφανειών

Και οι δύο τεχνολογίες μπορούν να ακολουθήσουν πολύπλοκες επιφάνειες.

Η διαφορά είναι πώς το σύστημα διατηρεί τη θέση του εργαλείου κατά την κοπή.

Μια μηχανή CNC 5 αξόνων μπορεί να συντονίσει:

X + Y + Z + Περιστροφικός άξονας 1 + Περιστροφικός άξονας 2

Ο ελεγκτής CNC υπολογίζει την κίνηση των αξόνων και διατηρεί την προγραμματισμένη διαδρομή εργαλείων.

Τα συστήματα πέντε αξόνων της HCNC υποστηρίζουν ταυτόχρονο έλεγχο πέντε αξόνων, RTCP, βαθμονόμηση πέντε αξόνων, αντιστάθμιση σφαλμάτων και ενσωμάτωση CAM.

Αυτό καθιστά το CNC πέντε αξόνων κατάλληλο για:

• Κοιλότητες μούχλας
• Λεπίδες αεροδιαστημικής
• Πτερωτές
• Εξαρτήματα στροβίλου
• Ιατρικά εμφυτεύματα
• Σύνθετα ανταλλακτικά αυτοκινήτων

Ένα ρομπότ μπορεί επίσης να προσανατολίσει ένα εργαλείο κοπής μέσω πολλαπλών αξόνων, αλλά το αποτέλεσμα της μηχανικής κατεργασίας εξαρτάται περισσότερο από την ακαμψία του ρομπότ και τις δυνάμεις κοπής που εμπλέκονται.

8. Μέγεθος τεμαχίου εργασίας: Όπου τα ρομπότ γίνονται πιο ελκυστικά

Οι μηχανές CNC έχουν καθορισμένο φάκελο μηχανικής κατεργασίας.

Για παράδειγμα, ένα μηχάνημα έχει:

• Χ ταξίδι
• Y ταξίδι
• Ζ ταξίδι
• Διαστάσεις τραπεζιού
• Μέγιστο φορτίο τραπεζιού
• Όρια περιστροφικού άξονα

Εάν το εξάρτημα είναι πολύ μεγάλο, ο κατασκευαστής χρειάζεται ένα μεγαλύτερο μηχάνημα ή άλλη στρατηγική μηχανικής κατεργασίας.

Ένα ρομπότ έχει ένα διαφορετικό πλεονέκτημα.

Ο φάκελος εργασίας του μπορεί να είναι πολύ μεγάλος σε σύγκριση με το φυσικό αποτύπωμα του ρομπότ.

Αυτό κάνει τη ρομποτική κατεργασία ελκυστική για:

• Μεγάλες σύνθετες κατασκευές
• Εξαρτήματα αεροσκαφών
• Μεγάλες κατασκευές αυτοκινήτων
• Θαλάσσια εξαρτήματα
• Μεγάλα καλούπια
• Μεγάλα castings
• Στοιχεία αιολικής ενέργειας

Το ρομπότ μπορεί να κινείται γύρω από το τεμάχιο εργασίας αντί να απαιτεί να χωράει ολόκληρο το τεμάχιο εργασίας μέσα σε ένα συμβατικό περίβλημα μηχανής.

Αυτός είναι ένας από τους ισχυρότερους λόγους για να εξετάσετε τη ρομποτική μηχανική κατεργασία.

9. Μηχάνημα CNC vs Robot για μεγάλα ανταλλακτικά

Σκεφτείτε μια μεγάλη χύτευση αλουμινίου.

Μια συμβατική μηχανή CNC μπορεί να απαιτεί έναν πολύ μεγάλο φάκελο εργασίας.

Ένα ρομπότ μπορεί να εγκατασταθεί δίπλα στο εξάρτημα.

Η διαδικασία θα μπορούσε να είναι:

Μεγάλο casting

↓

Άτρακτος θέσεων ρομπότ

↓

Τραχύ κόψιμο

↓

Επεξεργασία περιγράμματος

↓

Αφαίρεση γρεζιών

↓

Επιθεώρηση

Για ένα μεγάλο μέρος με μέτριες δυνάμεις κοπής, αυτή μπορεί να είναι μια πρακτική διάταξη.

Ωστόσο, εάν το ίδιο τμήμα απαιτεί βαθύ φρεζάρισμα χάλυβα με υψηλούς ρυθμούς αφαίρεσης υλικού και στενές ανοχές, ένα μεγάλο κέντρο κατεργασίας CNC μπορεί να είναι πιο κατάλληλο.

Επομένως, η απόφαση εξαρτάται τόσο από το μέγεθος του εξαρτήματος όσο και από τις απαιτήσεις κοπής.

10. Πρόσβαση στο εργαλείο

Η πρόσβαση στο εργαλείο είναι σημαντικός παράγοντας για πολύπλοκα εξαρτήματα.

Μια μηχανή CNC 5 αξόνων μπορεί να αλλάξει τον προσανατολισμό του εργαλείου και να φτάσει σε πολλές επιφάνειες χωρίς να αφαιρεί επανειλημμένα το εξάρτημα.

Ο οδηγός πέντε αξόνων της HCNC προσδιορίζει λιγότερες αλλαγές εξαρτημάτων, καλύτερη πρόσβαση στο εργαλείο και βελτιωμένη ποιότητα επιφάνειας ως κύρια πλεονεκτήματα της κατεργασίας πέντε αξόνων.

Ένα ρομπότ έχει ένα φυσικά εύκαμπτο χέρι.

Μπορεί να προσεγγίσει το τεμάχιο εργασίας από πολλές κατευθύνσεις και μπορεί να φτάσει γύρω από μεγάλες κατασκευές.

Αυτό είναι χρήσιμο όταν το στοιχείο έχει:

• Μεγάλες εξωτερικές επιφάνειες
• Ακανόνιστη γεωμετρία
• Βαθιές περιοχές
• Πολλαπλές προσβάσιμες πλευρές
• Μεγάλες διαστάσεις

Αλλά η προσβασιμότητα του εργαλείου από μόνη της δεν καθορίζει την ποιότητα της κατεργασίας.

Το ρομπότ χρειάζεται ακόμα αρκετή ακαμψία για να διατηρήσει την απαιτούμενη θέση εργαλείου κατά την κοπή.

11. Φινίρισμα επιφάνειας

Το φινίρισμα της επιφάνειας εξαρτάται από περισσότερα από την ακρίβεια τοποθέτησης του μηχανήματος.

Σημαντικοί παράγοντες περιλαμβάνουν:

• Ακαμψία μηχανής
• Εκκένωση ατράκτου
• Κατάσταση εργαλείου
• Γεωμετρία εργαλείου
• Ρυθμός τροφοδοσίας
• Ταχύτητα ατράκτου
• Βάθος κοπής
• Διαδρομή εργαλείων
• Υλικό
• Δόνηση

Ένα αποκλειστικό μηχάνημα CNC παρέχει μια σταθερή πλατφόρμα για τον έλεγχο αυτών των μεταβλητών.

Για καλούπια και εξαρτήματα ακριβείας, αυτό μπορεί να είναι ιδιαίτερα σημαντικό.

Η HCNC προσδιορίζει την ποιότητα της επιφάνειας και τη σύνθετη γεωμετρία ως βασικά ζητήματα για εφαρμογές μηχανικής κατεργασίας καλουπιών και πέντε αξόνων.

Τα ρομπότ μπορούν να παράγουν καλά επιφανειακά αποτελέσματα για κατάλληλα υλικά και διαδικασίες, ειδικά κοπή, λείανση και στίλβωση.

Ωστόσο, για φινίρισμα μετάλλων υψηλής ακρίβειας, η ακαμψία και οι κραδασμοί του ρομπότ πρέπει να αξιολογούνται προσεκτικά.

12. Μηχάνημα CNC εναντίον Βιομηχανικού ρομπότ για την κατασκευή καλουπιών

Η κατασκευή καλουπιών παρέχει ένα σαφές παράδειγμα.

Ένα ένθετο καλουπιού μπορεί να απαιτεί:

• Μηχανική σε βαθιά κοιλότητα
• Απότομοι τοίχοι
• Αυστηρές ανοχές
• Πολύπλοκες καμπύλες επιφάνειες
• Ωραίο φινίρισμα

Ένα VMC ή ένα κέντρο κατεργασίας πέντε αξόνων είναι γενικά ο κύριος εξοπλισμός κοπής.

Το HCNC απαριθμεί συγκεκριμένα την κατασκευή καλουπιών μεταξύ των εφαρμογών VMC και τα καλούπια ακριβείας μεταξύ των εφαρμογών πέντε αξόνων.

Το ρομπότ μπορεί ακόμα να παίξει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία μηχανικής κατεργασίας.

Για παράδειγμα:

Φόρτωση ρομπότ → Κατεργασία CNC → Εκφόρτωση ρομπότ → Επιθεώρηση

Το ρομπότ χειρίζεται επαναλαμβανόμενες κινήσεις.

Η μηχανή CNC εκτελεί την κοπή ακριβείας.

13. Αυτοματισμός: Το ισχυρότερο πλεονέκτημα του ρομπότ

Τα βιομηχανικά ρομπότ είναι ιδιαίτερα ισχυρά όταν η κύρια απαίτηση είναι η επαναλαμβανόμενη κίνηση υλικού.

Ένα ρομπότ μπορεί να εκτελέσει:

• Φόρτωση
• Εκφόρτωση
• Μεταφορά μέρους
• Χειρισμός παλετών
• Φροντίδα μηχανών
• Ταξινόμηση
• Συνέλευση
• Συγκόλληση
• Χειρισμός επιθεώρησης
• Συσκευασία

Το ρομπότ RBR616 της HCNC είναι σχεδιασμένο για αυτόματη φόρτωση και εκφόρτωση μηχανών CNC και μπορεί να φροντίζει πολλές εργαλειομηχανές.

Ο οδηγός αγοράς CNC της HCNC περιγράφει επίσης ευέλικτες κυψέλες παραγωγής που συνδυάζουν:

Κέντρο κατεργασίας CNC + βιομηχανικό ρομπότ + σύστημα επιθεώρησης + σύστημα διαχείρισης παραγωγής.

Εδώ τα ρομπότ συμπληρώνουν τις μηχανές CNC αντί να τις ανταγωνίζονται.

14. Αυτοματισμός CNC + Robot

Για ένα εργοστάσιο με επαναλαμβανόμενη παραγωγή, μια κοινή διαμόρφωση είναι:

Πρώτη ύλη

↓

Φόρτωση ρομπότ

↓

Μηχανική CNC

↓

Εκφόρτωση ρομπότ

↓

Επιθεώρηση

↓

Τελειωμένο μέρος

Η μηχανή CNC παραμένει υπεύθυνη για τη διαδικασία κατεργασίας.

Το ρομπότ μειώνει τον χειροκίνητο χειρισμό.

Αυτό μπορεί να βελτιώσει τη χρήση του μηχανήματος, επειδή το μηχάνημα CNC δεν χρειάζεται να περιμένει από τον χειριστή να φορτώσει και να ξεφορτώσει κάθε εξάρτημα.

Η καθοδήγηση επιλογής μηχανών της HCNC συνιστά αυτοματισμό ρομπότ CNC + για μαζική παραγωγή και περιγράφει τα συστήματα φόρτωσης ρομπότ ως τρόπο υποστήριξης της αυτοματοποιημένης παραγωγής.

15. Ένα ρομπότ μπορεί να εξυπηρετήσει πολλαπλές μηχανές CNC

Αυτή είναι μια άλλη σημαντική διαφορά.

Ένα μηχάνημα CNC συνήθως εκτελεί τον κύκλο κατεργασίας του ανεξάρτητα.

Ένα ρομπότ μπορεί να προγραμματιστεί να κινείται μεταξύ πολλών μηχανών.

Για παράδειγμα:

Ρομπότ

↙ ↓ ↘

CNC 1 - CNC 2 - CNC 3

Το ρομπότ μπορεί:

• Φόρτωση πρώτης ύλης
• Αφαιρέστε τα τελειωμένα μέρη
• Μεταφορά εξαρτημάτων
• Μετακίνηση μεταξύ μηχανών
• Τοποθετήστε εξαρτήματα στον εξοπλισμό επιθεώρησης

Το RBR616 της HCNC περιγράφεται ως ικανό να φροντίζει πολλές εργαλειομηχανές.

Αυτός ο τύπος διάταξης είναι ιδιαίτερα χρήσιμος για γραμμές παραγωγής όπου πολλές μηχανές CNC εκτελούν παρόμοιες ή διαδοχικές λειτουργίες.

16. CNC Machine vs Robot Machining by Application

Εφαρμογή	Μηχανή CNC	Βιομηχανικό ρομπότ
Φρέζα μετάλλων ακριβείας	Δυνατή εφαρμογή	Περιορίζεται από ακαμψία
Βαριά κοπή χάλυβα	Δυνατή εφαρμογή	Γενικά λιγότερο κατάλληλο
Κατεργασία αλουμινίου	Δυνατή εφαρμογή	Κατάλληλο για επιλεγμένες διαδικασίες
Κατεργασία καλουπιών	Δυνατή εφαρμογή	Καλύτερο για χειρισμό/φινίρισμα
Αεροδιαστημικά εξαρτήματα ακριβείας	Δυνατή εφαρμογή	Χρήσιμο για διεργασίες μεγάλης/χαμηλής δύναμης
Σύνθετη κοπή	Κατάλληλος	Δυνατή εφαρμογή
Μεγάλο χυτό τρίψιμο	Δυνατός	Δυνατή εφαρμογή
Αφαίρεση γρεζιών	Δυνατός	Δυνατή εφαρμογή
Τρίψιμο	Δυνατός	Δυνατή εφαρμογή
Στίλβωμα	Δυνατός	Δυνατή εφαρμογή
Φόρτωση μηχανής	Απαιτεί αυτοματισμό	Δυνατή εφαρμογή
Εκφόρτωση μηχανής	Απαιτεί αυτοματισμό	Δυνατή εφαρμογή
Μεταφορά μέρους	Απαιτεί αυτοματισμό	Δυνατή εφαρμογή
Τέντωμα πολλών μηχανών	Απαιτεί ρομπότ/σύστημα	Δυνατή εφαρμογή
Ανταλλακτικά με σφιχτή ανοχή	Δυνατή εφαρμογή	Πιο δύσκολο
Μεγάλα ακανόνιστα μέρη	Εξαρτάται από το μέγεθος του μηχανήματος	Δυνατή εφαρμογή
Μαζική παραγωγή	Ισχυρή εφαρμογή με αυτοματισμό	Ισχυρό ως εξάρτημα αυτοματισμού

17. Οι τύποι μηχανών CNC έχουν σημασία

Η "μηχανή CNC" καλύπτει πολλές διαφορετικές δομές μηχανών.

Το HCNC παρέχει:

• Φρέζες CNC
• Κάθετα Κέντρα Μηχανουργικής
• Οριζόντια Μηχανουργικά Κέντρα
• Κέντρα Μηχανουργικής Πέντε Άξονες
• Τόρνοι CNC
• Κέντρα στροφής CNC

Το κατάλληλο μηχάνημα εξαρτάται από το εξάρτημα.

Για παράδειγμα:

VMC

Κατάλληλο για:

• Συστατικά καλουπιού
• Στηρίγματα
• Ανταλλακτικά ακριβείας
• Στοιχεία αλουμινίου
• Μικρά και μεσαία τεμάχια εργασίας

HMC

Κατάλληλο για:

• Μπλοκ κινητήρα
• Περιβλήματα μετάδοσης
• Εξαρτήματα κουτιού
• Βαριά μηχανικά μέρη
• Επεξεργασία πολλαπλών όψεων μεγάλου όγκου

CNC 5 αξόνων

Κατάλληλο για:

• Εξαρτήματα αεροδιαστημικής
• Σύνθετα ανταλλακτικά αυτοκινήτων
• Ιατρικά εξαρτήματα
• Καλούπια ακριβείας
• Πολύπλοκες καμπύλες επιφάνειες

Ο οδηγός επιλογής μηχανών της HCNC αντιστοιχίζει τον τύπο του μηχανήματος με τις απαιτήσεις γεωμετρίας και παραγωγής εξαρτημάτων αντί να αντιμετωπίζει μια δομή CNC ως κατάλληλη για κάθε εφαρμογή.

18. Διαμόρφωση συστήματος μηχανικής κατεργασίας ρομπότ

Ένα σύστημα μηχανικής κατεργασίας ρομπότ απαιτεί συνήθως περισσότερα από τον ίδιο τον βραχίονα ρομπότ.

Ένα πλήρες σύστημα μπορεί να περιλαμβάνει:

• Βιομηχανικό ρομπότ
• Ελεγκτής ρομπότ
• Άξονας μηχανικής κατεργασίας
• Θήκη εργαλείων
• Εργαλείο κοπής
• Τοποθέτη
• Αναπόσπαστο εξάρτημα
• Σύστημα βαθμονόμησης
• Λογισμικό προγραμματισμού CAM/εκτός σύνδεσης
• Περίβλημα ασφαλείας
• Εξαγωγή σκόνης ή τσιπ

Για ορισμένες εφαρμογές, προστίθεται ένας εξωτερικός περιστροφικός ρυθμιστής θέσης.

Αυτό δημιουργεί πρόσθετους άξονες και επιτρέπει στο ρομπότ να εργαστεί γύρω από το εξάρτημα.

Επομένως, η τελική ικανότητα μηχανικής κατεργασίας εξαρτάται από το πλήρες ρομποτικό κύτταρο, όχι απλώς από το μοντέλο του ρομπότ.

19. CNC Machine vs Robot: Programming

Οι μέθοδοι προγραμματισμού είναι επίσης διαφορετικές.

Προγραμματισμός CNC

Η κατεργασία CNC χρησιμοποιεί συνήθως:

• ΠΑΛΗΑΝΘΡΩΠΟΣ
• ΕΚΚΕΝΤΡΟ
• Επεξεργαστής ανάρτησης
• Πρόγραμμα CNC
• Μετατοπίσεις εργαλείων
• Αντισταθμίσεις εργασίας

Για κατεργασία πέντε αξόνων, το σύστημα CAM πρέπει επίσης να ελέγχει τον προσανατολισμό του εργαλείου και την κίνηση του περιστροφικού άξονα.

Τα συστήματα πέντε αξόνων της HCNC υποστηρίζουν ενσωμάτωση CAM και λειτουργίες RTCP.

Προγραμματισμός ρομπότ

Η κατεργασία ρομπότ απαιτεί:

• Κινηματική ρομπότ
• Κεντρικό σημείο εργαλείου
• Συστήματα συντεταγμένων ρομπότ
• Συστήματα συντεταγμένων τεμαχίου εργασίας
• Έλεγχος σύγκρουσης
• Όρια αρμών
• Προσέγγιση ρομπότ
• Εξωτερικοί άξονες
• Βαθμονόμηση ρομπότ

Για μεγάλα ρομποτικά συστήματα μηχανικής κατεργασίας, ο προγραμματισμός εκτός σύνδεσης μπορεί να είναι σημαντικός επειδή η διαδρομή του ρομπότ μπορεί να προσομοιωθεί πριν από την παραγωγή.

20. Κύκλος Παραγωγής

Για επαναλαμβανόμενη παραγωγή, ο χρόνος κύκλου είναι σημαντικός παράγοντας.

Ένας κύκλος κατεργασίας CNC μπορεί να περιλαμβάνει:

Φόρτωση → Σφιγκτήρας → Μηχανή → Αλλαγή εργαλείου → Τέλος → Εκφόρτωση

Ένα ρομπότ μπορεί να αυτοματοποιήσει τα στάδια φόρτωσης και εκφόρτωσης.

Για παράδειγμα:

Φόρτωση ρομπότ: 10 δευτερόλεπτα

↓

Μηχανική CNC: 5 λεπτά

↓

Εκφόρτωση ρομπότ: 10 δευτ

Ο χειριστής δεν χρειάζεται να χειρίζεται χειροκίνητα κάθε εξάρτημα.

Εάν πολλά μηχανήματα είναι συνδεδεμένα σε ένα ρομπότ, το ρομπότ μπορεί να συντονίσει τη ροή υλικού μεταξύ των μηχανών.

Αυτός είναι ένας λόγος που η HCNC τοποθετεί την περιποίηση μηχανών και τον αυτοματισμό ρομπότ ως μέρος των λύσεων κατασκευής CNC της.

21. CNC Machine vs Industrial Robot: Investment

Ο υπολογισμός της επένδυσης θα πρέπει να βασίζεται στο πλήρες σύστημα παραγωγής.

Επένδυση μηχανών CNC

Συνήθως περιλαμβάνει:

• Εργαλειομηχανή
• Ελεγκτής CNC
• Ατρακτος
• Περιοδικό εργαλείο
• Εξαρτήματα
• Εργαλεία
• Εγκατάσταση
• Εξοπλισμός επιθεώρησης

Επένδυση σε ρομποτικές μηχανές

Μπορεί να περιλαμβάνει:

• Ρομπότ
• Ελεγκτής ρομπότ
• Ατρακτος
• Τοποθέτη
• Εργαλεία
• Αναπόσπαστο εξάρτημα
• Σύστημα προγραμματισμού
• Διαμέτρηση
• Σύστημα ασφαλείας
• Εξαγωγή τσιπ/σκόνης

Επένδυση CNC + Robot

Προσθέτει:

• Ρομπότ
• Αυτόματο σύστημα φόρτωσης
• Εξαρτήματα
• Περίβλημα ασφαλείας
• Ανακοίνωση
• Επιθεώρηση
• Διαχείριση παραγωγής

Επομένως, ένα ρομπότ δεν είναι απαραίτητα μια φθηνότερη εναλλακτική λύση από μια μηχανή CNC.

Η σύγκριση θα πρέπει να βασίζεται στην πλήρη διαδικασία παραγωγής.

22. Πότε πρέπει να επιλέξετε μια μηχανή CNC;

Μια μηχανή CNC είναι γενικά το σημείο εκκίνησης όταν η κύρια απαίτησή σας είναι η αφαίρεση υλικού ακριβείας.

Εξετάστε τον εξοπλισμό CNC όταν χρειάζεστε:

• Αυστηρές ανοχές
• Σταθερή κοπή
• Αφαίρεση βαρέων μετάλλων
• Υψηλή ποιότητα επιφάνειας
• Κατεργασία σκληρυμένου χάλυβα
• Επεξεργασία καλουπιών ακριβείας
• Σύνθετη κατεργασία πέντε αξόνων
• Επαναλαμβανόμενη παραγωγή
• Ελεγχόμενες παράμετροι μηχανικής κατεργασίας

Οι οδηγίες επιλογής προϊόντων της HCNC συνδέουν μηχανές VMC, HMC και πέντε αξόνων με διαφορετικές απαιτήσεις κατεργασίας, υλικά και γεωμετρίες εξαρτημάτων.

23. Πότε πρέπει να εξετάσετε το ενδεχόμενο βιομηχανικής κατεργασίας ρομπότ;

Η κατεργασία ρομπότ γίνεται πιο σχετική όταν η διαδικασία σας απαιτεί:

• Μεγάλη εμβέλεια εργασίας
• Μεγάλα ή ακανόνιστα τεμάχια εργασίας
• Ευέλικτο προσανατολισμό εργαλείου
• Σύνθετη κοπή
• Αφαίρεση γρεζιών
• Τρίψιμο
• Στίλβωμα
• Χειρισμός υλικών
• Φροντίδα μηχανών
• Αυτοματισμός πολλαπλών μηχανών

Το κύριο πλεονέκτημα του ρομπότ είναι η ευελιξία.

Μπορεί να κινείται γύρω από το εξάρτημα, να αλληλεπιδρά με πολλαπλές μηχανές και να εκτελεί επαναλαμβανόμενες εργασίες παραγωγής χωρίς να απαιτείται ένα συμβατικό περίβλημα μηχανής γύρω από ολόκληρο το τεμάχιο εργασίας.

24. Πότε πρέπει να συνδυάσετε CNC και ρομπότ;

Για πολλά εργοστάσια, αυτή είναι η πιο πρακτική αρχιτεκτονική παραγωγής.

CNC

Αίτιος:

• Τομή
• Αλεσμα
• Γεώτρηση
• Τρύπημα
• Ανιαρός
• Φινίρισμα ακριβείας

Ρομπότ

Αίτιος:

• Φόρτωση
• Εκφόρτωση
• Μεταφορά μέρους
• Φροντίδα μηχανών
• Χειρισμός παλετών
• Μεταφορά επιθεώρησης

Τα δύο συστήματα έχουν διαφορετικές εργασίες.

Αυτός ο διαχωρισμός αντικατοπτρίζεται στο χαρτοφυλάκιο προϊόντων της HCNC, το οποίο συνδυάζει μηχανές CNC, συστήματα CNC, σερβοτεχνολογία και βιομηχανικά ρομπότ.

25. CNC Machine vs Industrial Robot Machining: Selection Table

Η απαίτησή σας	Εξοπλισμός προς εξέταση
Κατεργασία χάλυβα ακριβείας	Μηχανή CNC
Βαρύ κόψιμο	Μηχανή CNC
Σκληρή ανοχή	Μηχανή CNC
Καλούπι ακριβείας	VMC / CNC 5 αξόνων
Σύνθετο κυρτό εξάρτημα	CNC 5 αξόνων
Μηχανουργική κατεργασία μεγάλου όγκου	CNC + Ρομπότ
Αυτόματη φόρτωση	CNC + Ρομπότ
Αυτόματη εκφόρτωση	CNC + Ρομπότ
Μεγάλο σύνθετο μέρος	Βιομηχανικό ρομπότ
Μεγάλο ακανόνιστο εξάρτημα	Βιομηχανικό ρομπότ
Σύνθετη κοπή	Βιομηχανικό ρομπότ
Αφαίρεση γρεζιών	Βιομηχανικό ρομπότ
Στίλβωμα	Βιομηχανικό ρομπότ
Τρίψιμο	Βιομηχανικό ρομπότ
Τέντωμα πολλών μηχανών	Βιομηχανικό ρομπότ
Αυτοματοποιημένη κυψέλη παραγωγής	CNC + Ρομπότ
Μεγάλο εξάρτημα + μηχανική κατεργασία ακριβείας	Μεγάλη διαδικασία CNC / υποβοηθούμενη από ρομπότ
Μεγάλο εξάρτημα + επεξεργασία χαμηλής δύναμης	Βιομηχανικό ρομπότ

26. Ερωτήσεις που πρέπει να κάνετε πριν αγοράσετε

Πριν συγκρίνετε προσφορές από προμηθευτές μηχανών CNC και ρομπότ, προετοιμάστε τις ακόλουθες πληροφορίες.

Μέρος

Μέγιστο μήκος;

Μέγιστο πλάτος;

Μέγιστο ύψος;

Μέρος βάρος;

Υλικό;

Γεωμετρία;

Μηχανουργική κατεργασία

Απαιτούμενη ανοχή;

Απαιτούμενο φινίρισμα επιφάνειας;

Ποσοστό αφαίρεσης υλικού;

Βάθος κοπής;

Μέγεθος εργαλείου;

Αριθμός λειτουργιών;

Παραγωγή

Ετήσια ποσότητα;

Μέγεθος παρτίδας;

Ώρα κύκλου;

Αριθμός βάρδιων;

Αριθμός διαφορετικών μοντέλων ανταλλακτικών;

Αυτοματοποίηση

Χειροκίνητη φόρτωση ή αυτόματη φόρτωση;

Μονό μηχάνημα ή πολλαπλές μηχανές;

Απαιτείται επιθεώρηση;

Απαιτείται σύστημα παλετών;

Απαιτείται λειτουργία χωρίς επίβλεψη;

Μελλοντική επέκταση

Περισσότερα μηχανήματα αργότερα;

Ενσωμάτωση ρομπότ;

Επικοινωνία γραμμής παραγωγής;

Αυτόματη αποθήκη;

MES ή σύστημα διαχείρισης παραγωγής;

Η HCNC συνιστά την αξιολόγηση του μεγέθους του εξαρτήματος, του υλικού, της ακρίβειας, του άξονα, της διαμόρφωσης άξονα, του όγκου παραγωγής, του αυτοματισμού και της ικανότητας ελεγκτή κατά την επιλογή εξοπλισμού CNC.

Σύναψη

Οι μηχανές CNC και τα βιομηχανικά ρομπότ δεν πρέπει να συγκρίνονται μόνο με τον αριθμό των αξόνων.

Μια μηχανή CNC είναι χτισμένη γύρω από ελεγχόμενη κοπή. Η ακαμψία, ο άξονας, οι οδηγοί, οι σφαιρικές βίδες, ο ελεγκτής CNC και το τραπέζι εργασίας του έχουν σχεδιαστεί για να διατηρούν τη σχέση μεταξύ εργαλείου και τεμαχίου εργασίας κατά τη διάρκεια της κατεργασίας.

Ένα βιομηχανικό ρομπότ είναι χτισμένο γύρω από την ευέλικτη κίνηση. Τα κύρια πλεονεκτήματά του είναι η εμβέλεια, η προσβασιμότητα, ο επαναλαμβανόμενος χειρισμός και η ενσωμάτωση με άλλο εξοπλισμό παραγωγής.

Για τη μηχανική κατεργασία μετάλλων ακριβείας, τη μηχανική κατεργασία καλουπιών, τη βαριά κοπή και τα εξαρτήματα στεγανής ανοχής, ένα ειδικό κέντρο κατεργασίας CNC είναι γενικά η κατάλληλη βάση.

Για μεγάλα ακανόνιστα εξαρτήματα, σύνθετο κόψιμο, αφαίρεση γρεζιών, στίλβωση, λείανση και αυτοματοποιημένο χειρισμό υλικών, τα βιομηχανικά ρομπότ προσφέρουν ένα διαφορετικό σύνολο δυνατοτήτων.

Για αυτοματοποιημένα εργοστάσια, η σύγκριση δεν χρειάζεται πάντα να είναι CNC έναντι ρομπότ.

Μια πιο ολοκληρωμένη αρχιτεκτονική παραγωγής είναι συχνά:

Μηχανή CNC + Βιομηχανικό ρομπότ + Ελεγκτής CNC + Επιθεώρηση + Διαχείριση Παραγωγής

Η μηχανή CNC εκτελεί την κατεργασία ακριβείας.

Το ρομπότ χειρίζεται την επαναλαμβανόμενη κίνηση.

Αυτή είναι επίσης η κατεύθυνση που αντικατοπτρίζεται στη δομή προϊόντων της HCNC: τα κέντρα κατεργασίας CNC, οι μηχανές CNC πέντε αξόνων, τα συστήματα CNC και τα βιομηχανικά ρομπότ προσφέρονται ως συνδεδεμένα μέρη ενός αυτοματοποιημένου συστήματος παραγωγής.