新しい自動化により、EDMがより高速で効率的になります

EDMには、厳しい公差を保持し、ほぼすべての金属で作業し、繊細な部品や壊れやすい部品に適しているという利点がありますが、機械の知識のあるオペレーターを見つけるのはますます難しくなり、ロボットは常にギャップを埋めることができません。マシンの自動化されたプロセス、インダストリー4.0の新しい設計と機能が、問題の解決に役立っています。

父と祖父の両方がEDMで働いていたGFMachiningSolutions（Lincolnshire、IL）のプロダクトマネージャーであるEric Ostiniは、次のように述べています。私はEDMについて何も知らなかったことに気づきました。なぜなら、当時、彼らは実際にジェネレーターを聞いて、マシンで何を調整するかを知っていたからです。今日、すべてが自動化されています。これらのマシンを機能させるために過去に何をしなければならなかったかはわかりません。ボタンを押すだけで機能します。」

機械メーカーは、オペレーターが内部で起こっていることの「何」と「理由」を理解する必要をなくし、それによって知識と経験の不足を補っています。

「テクノロジーがその方向に進んでいるだけでなく、機器を使用している人々の知識があるため、私たちは物事をより自動化しています」とOstini氏は付け加えました。 「優れたオペレーターを見つけるのは非常に困難です。機械をより自動化して、優れたオペレーターが実行できる多くのことを実行できるようになれば、平凡なオペレーターでも輝けるでしょう。」

Belmont Equipment and Technologies（Madison Heights、MI）では、顧客のワークピースフィクスチャのマルチリードパーツセンシング用に社内で開発された独自の回路が、センサーに触れることでパーツが正しくロードされていることを確認し、パーツの誤ロードと時間を排除します。 -セットアッププロセスでオペレーターの介入を消費します。

また、同社は、特定のアプリケーションのカスタム設定を作成するためにそれを編集する機能を備えたオンボード技術を利用するための機械加工ソフトウェアを開発しました。 「オペレーターの能力や知識に応じて、マシンは初心者がプリセットを使用してマシンを操作できるように作られ、ジャーニーマンはジョブ固有のアプリケーションの設定をカスタマイズできます。これは、フォローしている人なら誰でも実行できます」と副社長のTonyTyll氏は述べています。ベルモントのオペレーションプレジデント。

部品および電極用パレット

MC Machinery Systems Inc.（Elk Grove Village、IL）のテクニカルマーケティングマネージャーであるGreg Langenhorst氏によると、他のタイプの工作機械と同様に、EDMはパレットチェンジャーを使用して生産プロセスを自動化できます。三菱EDM。 「ワイヤーまたはシンカーEDMにあらゆる種類の自動セットアップを使用している場合、ワークピース（シンカー電極と部品の両方）は通常、参照付きのツールベースにセットアップされます。一例として、シンカー電極をツーリングパレットに設置することができます。グラファイトは機械加工のためにグラファイトミルに入り、CMMによる検査のために自動的に移動してチャックにセットされます。」

小さな部品の自動ワイヤーEDM製造では、三菱EDMは三菱6軸ロボットを使用してEDMの内外でワークピースを交換します。この関節式システムでは、ロボットがそのタイプの関節運動を処理できるため、ワークピースは垂直または水平、右側が上下逆さま、または斜めになります。

「より大きなワークピースには、System3RまたはErowaロボットを使用します。一般に、これらのユニットには固定平面グリッパーがあり、ワークピースをツーリングラックから取り出して、正確に同じ方向でマシンテーブルにセットします。ロボットは、ヘッドとテーブルをシンカーにロードするか、吊り下げられた電極ブランクをグラファイトミルのテーブルに反転させるために、フリップタイプまたはロータリーグリッパーを必要とします」とLangenhorst氏は述べています。

Erowa Compact 80は、Z軸のシンカーEDMで電極とワークピースを交換できる比較的新しいロボットです。最大11.8×11.8インチ（300×300 mm）のパレットと、最大176ポンド（80 kg）の部品を処理します。 「グラファイトミルとシンカーの間にワークセルを配置すると、ワークセルを作成するために使用できます」とランゲンホルスト氏は述べています。 「グラファイトブランクをミルにロードし、完成した電極を引き出してから、ワークピースをシンカーにロードし、電極をミルから取り出してすぐに使用できるようにすることができます。」

彼は、MC MachineryのEDMの顧客の1つは、大きな長方形のフレームタイプの固定具を使用する金型店であると述べました。 「彼らは、EDMで一晩または週末に実行したい場合と同じように、そのフレーム/テーブルに1つの大きなパーツまたは複数のワークピースをロードできます。それは4つまたは5つの異なる完成品を取り除いた1つのフレームを取り、異なるロードされたフレームを元に戻します。ワークピースはフレーム/テーブルのマシンからプリセットされているため、すべて正方形で真です。次に、すべてのゼロ点をCMMで特定してマシンに送信し、パートプログラムをロードしてマシン時間を節約するか、プログラムを実行する前にワイヤーを使用してマシンにロードした後に測定することができます。」

専門家でない人でも機能を向上させるために、Makino Inc.（Auburn Hills、MI）は最近、HyperConnectと呼ばれる一連のリモート監視機能をリリースし、既存のHyper-i制御システムにE-を含むオペレーター機能を向上させるいくつかの機能を開発しました。高度なオペレーターの知識と経験を収集し、それらをすべてのスキルレベルのオペレーターにとって使いやすい機能に変換するTechDoctor機能。

マキノEDMのプロダクトマネージャーであるブライアン・プフルガーは、次のように述べています。 「このマシンは、より堅牢で自己適応機能を備えているため、それ自体でより多くのことを実行できます。これにより、オペレーターは時間を他のショップ活動に振り向けることができます。」

メーカーがロボットを採用している場合、Sodick Inc.（Schaumburg、IL）の一部のワイヤーおよびシンカーEDMマシンシリーズには、ロボットアームがマシンの内部にアクセスできるようにセグメント化されたドロップタンクドアが装備されています。ソディックの付加的な事業開発マネージャーであるエヴァン・シバーソンは、次のように述べています。

EDMをよりシンプルで操作しやすくするために、MCMachinerySystemsは知識ベースのシステムを作成しました。たとえば、ワイヤ放電加工では、さまざまなワイヤ径を使用し、さまざまなワーク材料のタイプと厚さを加工します。 「ジョブの種類ごとに、Eパックと呼ばれるものがあります。これは、特定のジョブに関連する電力設定、送り速度値、およびカッターオフセット値です。機械制御のデータテーブルにはすべての情報が含まれているため、オペレーターは機械制御に関する質問に答えるだけで、ワイヤーの種類、ワークの材質と厚さ、および必要な精度と表面仕上げを選択できます。機械は彼らのためにそれをすべて理解します。 1パスまたは5パスを取る場合、マシンはそれをすべて独自に行います。

「機械制御には、左側の速度と右側の精度のどちらかを選択できるスライドバーもあります」とLangenhorst氏は続けます。 「スライドを右に押すと、マシンの速度が低下し、コーナーがより正確になります。それほど正確さを必要とせず、速度が必要な場合は、左端まで押します。間に何かが必要な場合は、それを選択できます。」

ロボットの制御を行う

GFMSのOstiniが、EDMingの基本的な知識を備えたオペレーターが、ボタンを押すだけで機械を機能させることができると言ったとき、彼は文字通りそれを意味しました。ソフトウェアの変更により、オペレーターは自分のやりたいことに応じて、ボタンを1つ押すだけで電源設定を調整できます。

オペレーターが標準よりも10〜15％速くカットしたい場合は、ボタンを押すと、ソフトウェアがすべてのジェネレーター設定を調整します。逆に、オスティーニは、金曜日と家に帰る時間だとしましょう。オペレーターはボタンを押すことができ、機械はコンサバティブモードまたはエコモードになります。この場合、ワイヤーは大幅に遅くなります。

過去には、それは部分的に不正確さを生み出すだろう、とオスティーニは言いました。 「しかし、この設定を中心にテクノロジーを開発したため、同じ精度を維持するように発電機を調整しましたが、彼はワイヤーの使用量を30〜35％節約しています。」 GFMSは、ダイシンカー側に同様のワンボタン自動化を追加しました。

GFMSはまた、スコープとレニショープローブを使用してEDMに測定および検証機能を追加し、オペレーターがジョブを正しく設定したことを確認します。切断後、プローブとスコープを再度使用して、ワークピースを取り外す前にジョブを検証できます。

「たとえば、CUT 1000マシンには、IVU [統合ビジョンユニット]と呼ばれるシステムがあります。これは、カットされたものを測定し、パーツをマシンから取り外す前に、パーツが正しくカットされたかどうかを通知します」とOstini氏は述べています。 「そうでない場合は、すぐに修正するか、廃棄します。」

Belmont Equipment and Technologiesは、お客様が現在または将来実行したいと思う可能性のある自動化のレベルに合わせて設計されたさまざまなモデルを提供しています。 「これには、完全なロボットターンキーシステムから、後で簡単にアドオンできるように機械的な変更を加えた配線済みの設計まで、さまざまなソリューションが必要になる可能性があります」とTyll氏は述べています。

インダストリー4.0とデータ分析

資格のあるオペレーターを見つけるのは難しいですが、インダストリー4.0のいくつかの要素は、運用の効率を高めることで違いを補うのに役立っています。インダストリー4.0の目的の中には、問題を特定するために分析できるマシンデータを収集する機能を作成することがあります。

「多くの顧客は、最も効率的な方法でマシンを操作する方法を分析するプロセスの知識を提供するデータフィードバックを探しています」とTyll氏は述べています。 「これに加えて、問題を開始する前に特定することができます。分析面を処理するいくつかのオフラインソフトウェアパッケージがあり、フィードバックに必要な接続を確立するためにお客様と協力しています。」

トラブルシューティングはインダストリー4.0の重要な部分であるとOstiniは同意しました。 「何かを見たら、その理由を知りたい」と彼は言った。 「そして、それは分析がより直感的である必要があるところです。」彼は、機械が切断されている時間と切断されていない時間の違いを調べている店主の例を示しました。彼はデータの中で、午後4時にオンよりもオフになっているように見えることに気づき、なぜそうなのか疑問に思います。

「それはあなたが他のデータを見ることができる必要があるときです」とOstiniは言いました。 「メンテナンス、アラームによるダウン、またはオペレーターが部品をセットアップしているためにダウンしている可能性があります。」インディアナ州の会社がそれを行い、その週の間に一貫したしゃっくりに気づきました。それで、彼らはデータを見て、それがシフトの変化にあることに気づきました。オフになっているオペレーターが機械で仕事をしていて、オンになっているオペレーターがそれが何であるかを知らなかったため、生産が落ち込んだので、彼はそれを理解しなければなりませんでした。その結果、会社は各シフトに15分を追加してオーバーラップを作成し、2人のオペレーターがハンドオフを実行できるようにしました。同社は1年後に変更のコストを見積もり、追加のオペレーターの支払いを考慮しても、10万ドル節約できることに気づきました。

フロートセンサーがこぼれを防ぐ

ソディックは、ロボットがEDMにアクセスできるようにし、ドロップタンクドアを使用して人間がアクセスしやすくしました。この機能は、ALNシリーズのワイヤーEDMとAGシリーズのシンカーマシンにあります。

「誰かがドアを物理的に開けるのではなく、ロボットが入ってツールを交換したり、ワークピースを交換したりできるほどドアが低いため、自動化の面で特に便利です」とSyverson氏は述べています。

ドアの複数のセグメントに分かれた壁が互いに低くなっているため、タンクを途中で開くことができます。これにより、オペレーターは、タンクを完全に排水してドアを完全に開くことなく、ワークピースにアクセスできます。また、ドアにはフロートセンサーが付いているとSyverson氏は語った。 「そのため、機械加工中にタンクが誘電体で満たされ、液体で満たされたタンクでドアを下げたくないことは明らかです。水位が高すぎると、水位が下がり続けるのではなく、実際には水位で止まり、偶発的な流出を防ぎます。」

AGシンカーシリーズは、冷却されたリニアモーターと、最大2000rpmの速度で回転できるC軸オプションを備えています。

マキノでは、新しいマシンはそれ自体でより多くのことを行うことができます。オプションには、シンカーEDM用の自動ツールチェンジャーとワイヤーEDM用の自動ワイヤースレッディングシステムが含まれ、どちらもマシンの意図しない操作を拡張します。高レベルの自動化には、通常、ロボット工学を使用してワークピースを交換し、機械の使用率を向上させることが含まれます。また、1台のロボットによる複数の機械のサービスを含めることもできます。

新しいHyperConnectは、マシンが内部ネットワークに接続されている場合に、リモートアクセスとネットワーク通信を改善するための4つの機能を提供します。 EDM Mailを使用すると、マシンには、マシンのダウンタイムや生産の損失を最小限に抑えるための取り組みである、マシンの停止など、マシンのステータスに関する最新情報を電子メールで送信する機能があります。 EDM Viewerを使用すると、オペレーターはPCまたはスマートデバイス上でリモートでマシンコントロールを監視およびアクセスできます。これにより、オペレーターは、意図しない操作中にマシンがどこで何をしているかを正確に「確認」できます。 Machine-to-Machine Viewingを使用すると、オペレーターは、作業領域を離れることなく、他のネットワーク化されたHyper-iコントロールをマシンコントロールから直接表示できます。また、PCビューアーを使用すると、オペレーターはネットワーク接続されたPCから任意のプログラムとデータにアクセスしてマシンの24インチ（610 mm）ディスプレイに表示できます。この機能により、オペレーターは、MicrosoftOfficeや特殊なCAD/ CAMソフトウェアなどの他の特殊なソフトウェアを含め、Hyper-iコントロールからマシンを操作するために必要なすべてのタスクを実行できます。

前述のE-TechDoctorに加えて、Makinoは、複数の缶詰ピックアップサイクル（内部プローブを必要としないワークピースのレベリングを含む）、測定検証、機械使用率追跡など、他のいくつかのHyper-i制御システム機能を開発しました。とレポート。

「使用率追跡機能のアイデアは、現在のプロセスの有効性と効率を監視するために必要なツールをショップに提供することです。これは、ほとんどのショップに共通の欠陥領域です」とPfluger氏は述べています。 「この新しい追跡ツールは、24時間年中無休でマシンの使用率を測定し、改善すべき領域を特定する手段を提供します。」