冶具と治具をインテリジェント製造に適応させる方法

現代の生産の頂点にあるのは、インテリジェントな製造システムです。それらは、機械加工される部品の柔軟な需要に合わせて微調整されており、顧客の絶え間なく変化する要求を生み出すために迅速にリセットできます。真の高速加工は、これらのシステムでのみ可能です。ただし、すべてのコンポーネントの最初のインストールとセットアップは非常に複雑です。今日は、スマートマニュファクチャリングソリューションのための治具と治具システムについて説明しますが、まず、この技術の現状を見てみましょう。

今日のインテリジェントマニュファクチャリング

インテリジェントな製造は、Industry 4.0 理論の不可分な部分の 1 つです。今日のスマートマニュファクチャリングマーケットは、コンセプトがまだ完成されていないため、まだ発展段階にあります。ただし、技術が十分な解決策を得るとすぐに、市場は活況を呈すると予想されます。スマートマニュファクチャリングシステムは、少量のバッチを迅速に製造したり、単一のカスタマイズされた部品を最短の通知で製造したりする現代の顧客の要求に本当に適合します。現在、ラピッドマシニングモジュールを大幅に自動化するソリューションが多数あります。工作機械の自動化は簡単です。必要な NC プログラムを正しい順序でロードするだけです。

さて、部品の積み降ろしと正しい位置への固定が本当の問題です。ロードとアンロードがロボットアームで行われる場合、機械加工中にパーツを正しい位置に固定することは治具ツールの特権です。ここでの主な問題は、インテリジェント製造システムによって処理される部品が異なる必要があるということです。

スマートクランピングシステムの作成が必要な理由

典型的なインテリジェント製造システムは、工作機械、切削工具、ブランクピース (またはプロセスの最後の部品)、ジグと治具、ローディングメカニズム、部品とブランクを含むバンカー、および一連のさまざまな制御センサーで構成されています。システム全体を調整します。

一般的なサイクルは、次のアクションで構成されます。ロボットアームがバンカーからブランクピースを取り出し、ジグツールにセットします。治具が部品を所定の位置に固定し、工作機械が起動します。高速加工が完了すると、治具がアンクランプされ、ロボットアームが部品を降ろして別のバンカーに置きます。さて、プロセスは簡単に見えますが、セットアップ段階が複雑であると考えられるのはなぜですか?

その主な理由は、システムがまったく異なる部品を製造しなければならない可能性があるためです。最初に小型シリンダー、次にプレート、次にクランクシャフト。これらの各部品には、特殊なクランプが必要です。インテリジェントなクランプソリューションは、この問題をある程度解決できます。ロボティクスにより、調整可能な治具と固定具を作成できます。そうすれば、一連の類似部品全体を固定できます。

インテリジェントマニュファクチャリング用の治具と治具

まず、ジグとフィクスチャの違いで可能な動きを明確にしましょう。さて、治具は、工作機械の作業領域でブランクを制限するために使用されます。たとえば、ミルの作業台上で部品が水平方向に動かないようにするストッパーが含まれています。固定具は、部品を所定の位置に固定する特別なツールです。たとえば、ボルトと特殊なナットを使用してブランクを固定すると、固定具が構成されます。 WayKen では、ラピッドプロトタイピング、フォーミングとフィットテスト、ジグと固定具、および最終用途アプリケーションの機能コンポーネントに最適な、クイックターンの精密 CNC 機械加工サービスを専門としています。

さまざまなタイプのジグおよびフィクスチャメカニズムがあります。最も単純で最も柔軟なジグとフィクスチャには、ボルトを使用して一緒に組み立てることができる多くの標準ブロックが含まれています。レゴのように使用して、さまざまな構成を得ることができます。しかし、そのような器具を組み立てるには多くの時間がかかります。部品をセットアップするためのもう 1 つの柔軟な方法は、ユニバーサル標準のクランプやチャックなどを購入することです。これは、オペレーターがセットアップを確認し、問題があれば修正できるため、手動加工では効率的です。ただし、スマートな製造システムには、自動化された柔軟なジグツールが必要です。

スマートマニュファクチャリングシステムの治具および治具設計の主な段階

インテリジェントマニュファクチャリング用の治具と治具の設計は、複雑なプロセスです。設計した治具で製作する製品の開発よりも難しい場合が多いです。目的の CNC 治具を入手するには、いくつかの主要な段階を完了する必要があります。

<オール>

ベースサーフェスの選択。ちなみに、可能であれば、1 つのシステムに多数のベースサーフェスセットを含めることができるため、さらに柔軟になります。

調整間隔の選択。ここでは基本的に、システムがどれだけスマートになるかを述べます。変数が多く、間隔が広いほど、ツールはより洗練されたものになります。

備品の選択。

フィクスチャメカニズムの選択。自動化されたシステムは、電気駆動、空気圧駆動、油圧駆動、または混合型の駆動を使用できます。選択は主に、工作機械が使用するドライブの種類によって異なります。ただし、特定のツールには専用のドライブが必要です。たとえば、真空治具の設計は空気圧駆動でのみ機能し、マグネットツールは電気駆動を使用する必要があります。

アセンブリ全体の設計。ここでは、すべての部品を設計し、治具作業の正確なサイクルを決定します。

ツールのプログラミング。自動化するために、ドライブは、システムごとにゼロから作成する必要がある特別な NC プログラムによって制御されます。

製造の準備中