スマートワークホールディングデバイスの測定と監視

コネクティビティとデータ収集は、機械加工と製造における包括的なテーマになっています。工作機械の OEM およびアクセサリのサプライヤは、自動フィードバック/監視機能を自社の機器に組み込み続けて、工場が現場のプロセスをより細かく制御できるようにしています。たとえば、Hainbuch America Corp. は、TopPlus IQ チャックとマンドレルにインテリジェントな機能を提供しています。これらのインテリジェントなワーク保持装置は、部品測定およびワーク保持パラメータ監視機能を含むセンサーと統合されています。それらは、分析とプロセス調整のためにデータをマシンコントローラーに中継しながら、測定手順の時間を短縮し、スクラップを減らすことでワークフローを改善するように設計されています.

同社の他のワークホールディング製品と同様に、IQ テクノロジは、デバイスを最適に設計する方法を決定するために顧客の意見に基づいて作成されました。 Hainbuch アプリケーション エンジニアの Jim McCraw 氏は、次のように述べています。 「IQ チャック/マンドレル システムは、センサーの配置場所やキャプチャしようとしたデータの種類など、顧客からのフィードバックに基づいてその一歩を踏み出しています。」

彼は、顧客の助けを借りて、会社の R&D 部門がチャック/マンドレルを開発しながらテストし、将来の製品成長の余地を残すことができると付け加えています.

自動測定とモニタリング

McCraw 氏によると、機械工場は、チャックやワーク保持装置の内部で何が起こっているのか、またそれがワークピースの結果にどのように影響するのかについて常に関心を持っているのは事実です。したがって、IQ チャックとマンドレルの自動測定および監視機能は、同社のワーク保持製品ラインナップの自然な進歩です。

IQ チャックは、完成した工作物の直径。このデータはコントローラーまたはマスターコンピューターで処理され、チャックの LED リングにも表示されます。写真提供:Hainbuch America Corp.

従来、機械オペレーターは、温度、クランプ圧力、ワーク保持装置とワークピースの剛性と振動などのプロセス特性に細心の注意を払い、将来の使用に備えて調査結果を文書化する必要がありました、と McCraw は説明します。 Hainbuch のエンジニアは、潜在的な人為的ミスとオペレーターの経験に頼ることが問題になる可能性があることを認識し、このデータを自動的に (より正確に) キャプチャしてデータベースに送信するように IQ ワーク保持デバイスを設計しました。

「こうすれば、オペレータはマシンの内部で何が起こっているかを理解しようとして、それを修正する最善の方法を決定する必要がなくなります」と McCraw 氏は言います。 IQ テクノロジーにより、ワーク保持プロセスの重要な側面がデバイスにプログラムされ、機械制御に報告される正確な情報が出力されます。

TopPlus IQ 工作物保持装置の測定および監視の可能性には、次のものがあります。

• ワンステップでクランプと測定 、スタンドアロンの測定機を使用せずに。この特性により、上流の機械加工で正しい直径が生成されたかどうかを検出できます。
• センサーによるワークピースの接触の検出 本体内で、ワークエンドストップの 3 点部品サポート接触を介して。センサーは、ロータリー ユニットと配管による複雑なエア センシング制御なしで、ワークピースのエンド ストップの切りくずを検出できる可能性があります。
• クランプ装置の温度測定 この機能により、機械加工プロセスによって引き起こされる段階的な温度変化を検出できます。
• クランプ装置の RPM の測定。 速度を知ることは、RPM ベースの分析図を作成して慣性損失を検出するための状態監視に理想的です。
• ワークピースのクランプ力を直接監視。 較正されたクランプ力値からの偏差はこの方法で決定されますが、絶対的な測定値は提供されません。油圧ユニット・クランプシリンダのクランプ力がワークに適しているか監視できます。さらに、型締力測定データの分析により、信頼性の高いプロセス製造が可能になり、必要に応じてメンテナンスの重要な要素になります。

このすべての情報を収集することは可能ですが、多くのマシン ショップは、アプリケーションに最も役立つと思われる特定の情報のみを収集することを選択します。このプロセスは、回転クランプ装置と主軸台に固定されたステーター間のデータとエネルギーの非接触伝送です。

IQ ワークホールディング デバイスを使用する方法は 3 つあります。測定/監視に使用する:1) 機械上; 2) ワークピースを取り扱うとき、および 3) 測定ステーションで。写真提供:Hainbuch America Corp.

データ配布

機械工場は、IQ テクノロジから収集するデータと、そのデータをどう処理するかを、手動または自動で決定できます。たとえば、IQ チャック/マンドレルの 1 つのオプションは、グラフィカル ユーザー インターフェイスまたはディスプレイに特定の情報を表示することです。これは、センサーからオペレーターに直接送信されるデータであり、オペレーターが応答できるようにします。または、データを機械制御にフィードバックできるように IQ ワーク保持システムをプログラムすることもできます。これに応じて、工作機械は設定点に基づいて調整を行うか、摩耗点が満たされた場合はバックアップ ツールを実装することさえできます。顧客はマシン ビルダーと協力して、マシンの制御を通じてアクティブ化される望ましいパス (または応答) をセットアップできるようにします。

「一部のショップは、プロセスを可能な限り自動化し、リモートで行うことを望んでいます」と McCraw 氏は説明します。 「それは、プロセスがどれほど重要であるか、オペレーターにどれだけのインターフェースを持たせたいかによって異なります。」

また、McCraw 氏によると、マシン ショップは、システムに組み込むことを選択した接続ループのタイプを考慮する必要があります。企業はデータを送信して共有するだけでなく、共有された情報を受け取ることもできます。

IQ チャックは、ワークの直径、温度、RPM、ワークの接触、ワークのクランプ力を測定するために機械で使用できます。データはコントローラーまたはマスターコンピューターで処理され、マシンパネルに表示されます。写真提供:Hainbuch America Corp.

IQ テクノロジーによって収集されたデータは、企業内、企業ファミリー内に保管することも、選択したネットワークと共有することもできます。データ共有と情報のプライバシーは、システム内で慎重に検討および監視する必要があります。

選択した接続ループのタイプによって、データ伝送がどのように機能するかが決まります。ただし、一般に、IQ センサーは、フィールドバス システムを使用して情報をマシン コントローラーまたはグラフィカル ユーザー インターフェイスに直接送信します。また、データは工場ネットワークから中央システムに送られ、そのデータを他の工場作業センターから送信された他のデータと一緒に使用して、工場全体のプロセスと出力をデジタルで調整することもできます。この中央制御システムは、外部のサプライヤーやリソースと連携して、データを使用して内部業務を調整することができます。

「これは、ゲートウェイが IoT に拡張され、このデータをリモート リソースと共有するか、他のソースから適切な共有データを取り込むことができる場所です」と McCraw 氏は言います。

オペレーターの役割

IQ チャック/マンドレル システムは自動化されていると考えられていますが、システムはオペレーターによって何をすべきかを教えられているため、完全に無人ではありません

この IQ マンドレルは、完成したワークピースを測定するためのものです退屈させる。データ処理はコントローラーまたはマスターコンピューターで行われ、測定ステーションのディスプレイを介して出力できます。写真提供:Hainbuch America Corp.

デバイス。また、特定のアプリケーションによっては、人間による入力が非常に有益な場合があります。たとえば、オペレーターは特定のテクノロジーが正しく動作していないことを認識し、必要に応じて介入する必要があります。

これらの自動化されたシステムのほとんどでは、顧客はプロセスの制御に努めており、対処が必要な症状に対して一貫した反応を示しています。 「したがって、センサーによってフィードバックされた症状に手動で対応している場合、IQ テクノロジーの最終的な効果は、オペレーターが問題を修正するのと同じくらい信頼できるものになるでしょう」と McCraw 氏は説明します。しかし、機械のコントローラー内の自動補償により、機械は常にプログラムされた事実に基づいて決定を下しています。テクノロジーが私たちに依存しているように、私たちもテクノロジーに依存しなければなりません。私たちはお互いの精度に依存しています、と彼は付け加えます。

一度に少し自動化

Hainbuch の TopPlus IQ 工作物保持技術により、ショップは、徐々に説明されているように、自動化されたプロセスを統合することができます。一度に 1 つまたは 2 つのセンサー、チャック、または測定ステーションを工作機械に統合できるため、自動化を一度に行う必要はありません。

「自動化を小規模に実装するメリットに多くの人が気付くほど、より大きな投資を正当化することが容易になると思います」と McCraw 氏は説明します。

これらのインテリジェントなワーク保持装置の利点は明らかであり、特に生産量の多いアプリケーションでは顕著です。自動 IQ チャックとマンドレルは、機械の生産性と処理能力を向上させ、必要なメンテナンス スケジュールを確保し、定義されたクランプ力を監視し、繰り返しプロジェクトを再現するために結果を文書化します。

Hainbuch America Corp. | hainbuchamerica.com