CNC ロボティクス:ショップの生産性と安全性を高めるための 5 つの重要なヒント
私たちは皆、ある時点で力仕事に関して誰かの助けが必要になることがあります。 .
CNC 機械工場の場合、 それはロボットを意味します。 重量が数百ポンドもある金属鋳物を持ち上げ、位置決めし、梱包するためです。また、機械工場にとって最も貴重な資産である従業員の身体的および精神的ストレスが軽減されることも意味します。
ロボットと一緒に作業すると、反復的で肉体的に負担のかかる作業に取り組むことにより、オペレーターの生産性が向上します。 CNC ロボットにより速度が向上し、効率が向上し、再現性が向上するため、品質の向上につながります。
CNC 製造ロボットは多くのタスクを実行できるため、店舗従業員の身体的ストレスが軽減されます。
ヒント #1:ロボットが実行する機能を調べる
ロボット工学を使用すると、 多くの製造プロセスを更新できます。 大量の作業を自動化します。加工ロボットって何ができるの？そうですね、適切な設計と適切なプログラミングがあれば、 信じられないほど多用途になります。 。 CNC 機械工場環境における産業用ロボットは通常、単純だが重要なタスクを引き受けます。
タスクは9 つ。ロボット1 台です。
以下に 9 つのタスクの例を示します。すべてがこの順序で (毎回同じように) 1 台のロボットによって実行されます。
<オル>これらは 9 つの個別のステップですが、非常に単純な例です。ロボットはデータ マトリックスを適用することもできます。 追跡用の部分。 部品のサンプルができます 品質監査のため。複数のパーツがある場合、 ロボットはパーツを追跡します。 それらを混同しないでください。
ロボットのさまざまな機能を見てみましょう:
- パーツの受け取り — 部品はダンネージ、コンベア、スタンド、備品からピッキングできます。ダンネージやコンベア上など、部品が繰り返し配置されない場合は、部品をつかんで持ち上げる前に、ビジョン システムを使用して部品の位置を特定し、方向を定める
- パーツの反転/操作/移動 — ロボットは部品をひっくり返したり、スタンドの上に置き、裏側から別のグリップ/ツールで再グリップしたりできます
- ロードとアンロード — ロボットは、CNC マシン内の備品、キュー スタンド、洗浄機、圧力試験機、コンベア、完成品コンテナ、オペレーター スタンド、三次元測定機（CMM）など、さまざまな場所に部品を積み下ろしたり降ろしたりします。
- 吹き飛ばす — 一部のロボットは、部品や治具から金属片や冷却剤を吹き飛ばします。切りくずは除去されてリサイクルされ、クーラントは再利用のためにタンクに戻されます
- バリ取り — ロボットは、機械加工後に残った鋭利なエッジを除去できます
- 部品の流用 — 2 つの同様の部品が製造されている場合、ロボットはそれらを別々に保ち、品質チェックのために N 番目の部品もサンプリングします。欠陥部品（圧力テストの不合格など）は自動的に分離され、分析と隔離のために取り除かれます
- 追跡パーツ — ロボットは部品をダイレクト パーツ マーカー (DPM) にかざしてデータ マトリックス マークを受け取り、それをリーダーにかざしてマークを確認し、部品を追跡します。
- 梱包 — ロボットは部品を梱包し、梱包材を操作します。ロボットは空気吸引カップを使用して、プラスチック層パッドを持ち上げて、部品の垂直層の間に配置します。大きな部品（エンジン カバーなど）の場合は、より強力なエアフォーム グリップを使用して合板の仕切りが配置されます
- キューイング — ロボットは入力部品、加工中部品、完成部品をキューに入れて機械を稼働させ続けるため、作業員が一度に 1 つずつ部品を梱包する必要がなくなります
ヒント #2:ロボット プログラミングを理解する
ロボットはこれらすべての機能をいつどのように実行するかをどのようにして知るのでしょうか?ロボットは、一連の点と機能として動作と動作を「学習」します。彼らはプログラムされています。たとえば、CNC オペレーターは操作中にロボットのアームをジョギングしてポイントを教え、 ロボットはそれを何度も繰り返します。 。運用ではロボットを更新して調整できます。 エンジニアリングに頼らずに変更や問題に対処します。
最も困難な部分はまったく新しいものをセットアップすることです。 ロボット製造セルには、ロジックの専門知識、多くの機能とサブ機能、入力と出力、部品の追跡と操作など、エンジニアリングと専門プログラマの豊富な経験が必要です。
これらすべての作業により初期導入コストが発生します。 ロボット自体、フロントエンドの設計、適切なグリッパーの選択、ロボットのプログラミング、確立されたプロセスにロボットをどのように適合させるかの決定など、加工ロボットの使用の重要性は非常に高くなります。これらのタスクを達成するには、多大な事前作業が必要です。
CNC ロボット プログラミングには、ロジックの専門知識と専門的なエンジニアリングの経験が必要です。
ヒント #3:ロボットを追加する前に独自の状況を確認する
競争力を維持するための目標を検討してください。 。これらを達成するには、生産コストを削減したり、生産性を向上したりする必要がありますか?多数の従業員を追加するのではなく、ロボットを追加することでどのようにそれらが実現できるかを考えてください。
次に先のことを考えてください。 。今後の計画には、反復可能で肉体的に負担のかかるプロジェクト (鋳物の積み込みや移動などの重労働) が多く含まれていますか?
辛抱強く適切に計画してください。 。ロボットの納品までのリードタイムは 8 か月以上かかる場合があります。これは CNC マシンに比べて大幅に大きいわけではありませんが、それでも計画のボトルネックになる可能性があります。
エンジニアリングの専門知識を備えたスタッフがいる CNC 機械工場 ロボット販売代理店と協力し、店舗にロボットを導入するのに最適です。タスクが明確に定義されている - 工場はエンジニアリング上の課題に対処します。ロボット サプライヤーはロボットに直接関係する問題を処理し、生産を継続します。
最後に、 その他の新技術について教えてください。 CNC 機械加工の生産プロセスを改善できるでしょうか?人工知能 (AI CNC 機械加工) は CNC ロボットと連携して生産性をさらに高めることができますか?
精密機械加工部品の重要性について詳しくは、CNC 機械加工業界ガイドのリソースをご覧ください。
ヒント #4:CNC マシンとロボットの違いを理解する
CNC マシニング センターと CNC 製造ロボットを簡単に比較してみましょう。
CNC マシンは、スピンドルを使用したフライス加工、穴あけ、ボーリング、リーミング、ねじ切りなどの精密加工用に設計された、高度に自動化された標準化された切断機です。 最大15,000 RPMまで回転します。ロボットにはスピンドルがなく、正確な精度を達成することはできませんが、 確実に反復可能な動作を実行します。 通常、グリップ、バリ取りツール、視覚、空気を使用して、効率的かつ確実に作業を行います。
ロボットは 6 軸アームを使用し、部品を点 A から点 B に移動するのに最適ですが、CNC 機械部品や作業ツールのジオメトリでは 3、4、5、さらには 6 軸が使用されます。
ロボットを作業セルに配置するとオペレーターに柔軟性がもたらされます。 。ロボットは部品のキューから作業し、複数のマシンサイクルにわたって装置を稼働し続けることができます。正しく行えば、 ロボットは単純化します。 CNC オペレーターの仕事。つまり、オペレーターは学習曲線をより早く乗り越えることができます。最終的に、これにより、制作チームのスケジュールの柔軟性が向上します。
労働力に関して言えば、CNC ロボットも CNC マシンもそれ自体では優れたものではありません。熟練したオペレーターとプログラマーが必要です。そして、AI が流入しても、 彼らは創造的に考えることができません。 または問題を解決する そして、それらは CNC 機械工場の文化に何も追加しません。したがって、CNC ロボットは一貫して生産性が高く、病気の時間を必要としませんが、すべてを行うことはできません。
ヒント #5:ロボットを使用する CNC 機械工場を選択する
すべての CNC 機械工場がロボットを使用しているわけではありません。小規模なショップや、少量の高度にカスタマイズされた部品を専門とするショップでは、通常、ロボットを使用しません。ロボットを使用する CNC 機械工場はプロジェクトを競争的に見積もることができます。 長期契約での大量生産。もう 1 つの利点は、ロボットがスタッフの燃え尽き症候群をなくすのに役立つことです。 、肉体的にも精神的にも。ホイストを使用して 90 ポンドの部品をゆっくりと持ち上げますか、それともロボットを使用して迅速かつ安全に移動しますか?
CNC 機械工場では精密な機械加工を行うことを優先する必要があるのは間違いありません。;それが焦点でなければなりません。そうして初めて、製造をより速く、より低コストで、より一貫性のあるものにするロボットの導入を検討する必要があります。
一般的に、 人々はますますロボットに親しみやすくなっています。 時間が経つにつれて。トレーニングと教育により、多くの CNC オペレーターは CNC 製造ロボットの専門家にもなりました。エンジニアやスーパーバイザーになって、ロボット システムの保守、トレーニング、改善を支援する人もいます。
ロボットは機械工場内で多くの反復可能な動作を実行しますが、CNC 機械の精度を再現することはできません。
コスト、実装、ステッカーに関する最終的な考え
CNC 製造ロボットは高価ではありませんが統合されます。 つまり、初期プロセスは長くて費用がかかることがよくあります。ラインの小さな変更でも再設計を意味します。 そして再利用します。 ロボット作業セル。
一例として、Stecker のあるプロジェクトは次のように始まりました。
- 4 台の CNC マシニング センター =外注費の 75%
- ロボット 2 台 =アウトソーシング費用の 10%
- 自動化 (機器、プログラミング) =外注費の 15%
実はロボットが最も安価でした。
CNC ロボットは有益ではあるものの柔軟性に欠けるのです。 、新しいシステムのセットアップには 3 ～ 6 か月かかり、さらにテクノロジーは簡単に再利用できません。ラインが準備できたら、最大限に活用したいと考えています。たとえば、Stecker ではロボットの「消灯」の実行方法の改善に取り組んでいます。 」、一度に最大 8 時間オペレーターなしで使用できます。
私たちの目標は高品質の部品をできるだけ早く作ることなので、 多くの場合、高速かつ堅牢になるように設計を再考する必要があります。 。当社の一般的なプロセスは、CNC マシンを立ち上げて稼働させ、部品を作成し、加工を実証し、その後自動化することです。 .
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著者について
Matt は SMC の人事およびマーケティング チームを率いています。彼は、Stecker Machine で CNC 製造、ロボット工学、インバウンド マーケティング、リーダーシップに及ぶプロジェクトに携わってきました。彼はエンジニアリングの背景をビジネスのあらゆる課題に適用することを楽しんでいます。
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