根据伊利诺伊州Villa Park市Haimer USA LLC销售副总裁Steve Baier的说法,如果要在价值12万美元的加工中心上进行刀具预调,则您已经将加工中心变成了非常昂贵的刀具预调仪。事实是,即使使用价格相对便宜的入门级预设器(仅能测量高度、直径和跳动量),该设备也可以通过减少多达70%的设置时间、避免报废、消除事故而迅速收回成本,并延长工具寿命。有了包含自动功能的更高级的系统,您可以做更多的事情。
应用于刀具预调器的术语“自动化”指的是各种操作和通讯功能,可以将其合并到为单个车间或主要制造工厂的特殊需求而定制的机器或系统中。
拜尔说:“自动化通常需要使用智能手推车或类似的传送系统来提醒机器人单元。尽管这是我们已经完成的工作,但目前仅在特殊应用程序中才需要。大多数客户不需要设备方面的初始费用,也不需要持续的编程需求和编程成本。简化的自动预设系统可以提高效率,并且从长远来看可以提供更大的灵活性。”
Haimer Microset VIO linear是一款全自动的高端工具预置系统,具有可自定义的选项,图片由Haimer提供
密歇根州安阿伯市Zoller Inc.公司Zoller Pacific Operations区域经理Andreas Diel解释了确定客户需求的关键的第一步:“我们着眼于客户应用程序的整体-既评估当前工具的预升级过程,又讨论未来的需求。我们专注于消除CNC机器设置冗余,并专注于机器周围整个基础架构的效率。”
Diel表示,Zoller的核心产品线包括各种手动,半自动和全CNC控制的刀具预调仪以及专用的切削刀具检查机。
他说:“我们与客户紧密合作,确定最适合的刀具预调器配置。客户的视野是单个工具室进行集中分配,还是可能在各个加工单元中安装预调器?使用的工具类型有哪些特征?它主要是标准工具和/或正在检查特定的自定义工具吗?”
他继续说道:“基于对这些问题和其他问题的答案,我们能够了解单个客户的制造策略并推荐合适的设备功能。在某些情况下,具有先进功能的单个单元就足以满足整个车间的需要,但是我们也已经看到,在制造单元中,预置器如何仅可服务一台机器并提供出色的ROI。”
关于自动刀具预设是否适用于高混合量,小批量的车间,人们已经达成广泛共识,那就是任何使用CNC设备的车间都必须这样做。
“如果加工中心在进行预设,那就不是在制造切屑,而是在花钱。” Speroni刀具预设装置供应商,伊利诺伊州Hoffman Estates的BIG Kaiser精密模具公司的TMS技术专家道格拉斯·萨姆纳(Douglas Sumner)说:“小批量,高混合车间可以从自动工具预设中获得直接的好处,因为随着零件变得越来越复杂,在机器上甚至手动进行的预设会占用太多时间。鉴于越来越多的商店购买或创建特殊工具或更复杂的工具(例如阶梯工具或配备多个刀片的工具),尤其如此。”
BIG Kaiser的SPI测量工具,打印标签并将数据直接扫描到机床控制系统,图片由BIG Kaiser Precision Tooling提供
从事用钛或其他硬质材料加工高精度零件或需要精细表面处理的车间,还可能需要将工具收缩配合到刀架中,以达到1μm的精度,这可以结合到更高级的预设器中萨姆纳说。
Haimer的Baier表示同意:“对于高混合量,小批量的操作员,自动化的工具预设比高产量的操作更为关键。他们制造的零件种类繁多,可能需要很多工具类型。随着新材料的到来,这只会增加。我们已经看到,诸如多刃铣刀之类的多刀片工具在市场上的占有率不断提高,这将需要大量的时间在加工中心(甚至是配备激光设备的中心)上进行预设。此外,要求每个加工中心都配备激光,与刀具预调器相比,需要大量的财务支出,并且仍然浪费时间。”
他继续说道:“对于复杂的切削刀具和应用,唯一合理且具有成本效益的解决方案是刀具预调仪,该刀具预调仪将自动对每个刀片进行分度,确保其正确就位,并提供完整而完整的记录。 我们的VIO线性系列为客户提供全自动测量,使操作员能够测量当今所需的功能以及将来可以添加的连接选项。”
根据Zoller's Diel的说法,自动工具预设基本上适用于任何规模的公司。
他说:“当然,自动工具预设器可提供最高水平的操作员独立性。 我们的客户群包括小批量,高混合应用和高产量运营的许多行业。目标是为客户提供工具数据管理、硬件和应用软件的完美组合。”
他继续说:“我们的产品线设计为易于使用,因此只需很少的培训。从应用软件的角度来看,Zoller平台的“ Pilot”具有扩展的默认功能,以及可应对各种工具测量挑战的软件包。”
Zoller换气工具预设站。(由Zoller提供)
Zoller越来越多地看到对预调器解决方案的需求,这些解决方案也支持用于切削工具检查的交叉应用。
Diel说:“随着工具配置的发展和新挑战的出现,我们的工具预设器采用模块化配置方法,可提供灵活性和未来的升级选项。”
未来的完善
刀具预设的未来将通过增强的功能和不断发展的应用软件来扩展自动化机器的用途。
迪尔说:“增加诸如Zoller'Cora'(用于日常工具处理任务的协作助手机器人)和自动工具婴儿床等机器人将成为未来智能工厂实施的重要组成部分。此外,此类集成还将包括自动引导车(AGV),可将预先准备好的切削刀具组件直接输送到CNC机床。尽管目前可能有人认为这与大型运营更为相关,但我们发现,即使是中小型运营,也正在实现特定级别的自动化。”
萨姆纳(Sumner)预测,许多进步将基于通信。
他说:“无论是通过标签还是通过RFID进行工具识别,都会带来更完善的工具管理系统。软件的进步,加上摄像头的控制,将测量更多的几何形状,并提供一个完善的数据库来改善工具的选择过程。这对于在远程工厂中广泛使用自动化程序的跨国公司来说尤其如此。”
Haimer的Baier计划全面使用热收缩技术,并将其扩展到用于车床和多功能机器的ER热缩夹头中。
他说:“复杂,高精度零件的扩散需要使用热收缩,其精度必须在3μm或更小。这需要诸如收缩配合之类的高质量刀柄,以确保一致的性能。刀具预设的许多好处,即使是入门级产品,也促使其在整个制造过程中的使用不断增加,以至于目前我们的粗略估计是刀具预设已在20%的企业和其他设施中使用。”
他指出,需求正在迅速增长。Baier说:“ Haimer团队可以为潜在客户提供ROI研究,以显示刀具预调器可以多快收回成本。平均而言,我们发现,即使是入门级的工具预置器也可以在大约三个月内收回成本。”
刀具预调仪已经从基本的测量设备发展成为具有数据收集和管理以及刀具检查等附加功能的半自动化或全自动网络。这导致了对从全面工具管理中获得经济利益至关重要的多功能系统。随着新材料和制造方法的引入,刀具预调器的使用将继续扩大,这是制造过程中必不可少的一部分。通过提供短期投资回报的更高级模块来增强基本操作,使其成为功能上和经济上的必需品。
BIG Kaiser的萨姆纳(Sumner)谈到合并自动工具预设的任何可能的弊端时说:“我所听到的唯一一件事是,'传统'员工有时似乎不愿意改变。但是这些新机器非常人性化,因此人们可以得到快速的教育,他们可以迅速加入并支持过渡。”
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