Ar verta investuoti į ATC veleną? CNC ROI vadovas

Ar verta investuoti į ATC veleną? Greitas atsakymas

Atliekant gamybinį CNC darbą, ATC suklį dažnai verta investuoti, kai atliekant įprastus darbus reikia pakartotinai keisti įrankius, o atgautas laikas gali būti paverstas didesne galia, mažiau operatoriaus įsikišimo, trumpesnio paruošimo laiko arba patikimesnio apdirbimo be priežiūros.

Tačiau automatinio įrankio keitimo velenas automatiškai nėra geriausias kiekvieno CNC maršrutizatoriaus atnaujinimas. Jei daugumoje darbų naudojamas vienas pjaustytuvas, įrankiai keičiami retai arba tikroji gamybos kliūtis yra pakrovimas, darbo sulaikymas, programavimas, gręžimas, dulkių pašalinimas, medžiagų srautas arba tolesnis apdorojimas, ATC gali nesukurti pakankamai vertės, kad pateisintų papildomas išlaidas ir integravimo sudėtingumą.

Paprasta sprendimo taisyklė: neklauskite tik: 'Kiek kainuoja ATC velenas?' Paklauskite: 'Kiek rankinio įrankio keitimo minučių galime pašalinti, ko vertos tos atkurtos minutės ir ar mūsų gamybos sistema iš tikrųjų gali panaudoti papildomus pajėgumus?'

Klauskite apie ATC veleno pasirinkimą

Kas yra ATC velenas?

ATC velenas arba automatinio įrankio keitimo velenas yra CNC velenas, skirtas automatiškai atlaisvinti ir suspausti įrankių laikiklius kaip užprogramuotos įrankių keitimo sistemos dalis. Užuot sustabdžiusi CNC mašiną, kad operatorius galėtų atlaisvinti įvorę, sumontuoti kitą frezą, iš naujo nustatyti įrankio ilgį ir iš naujo paleisti programą, mašina gali automatiškai keisti įrankius ir tęsti apdirbimą.

ATC velenas yra tik viena visos automatinio įrankių keitimo sistemos dalis. Veikiančioje ATC CNC sąrankoje velenas paprastai sujungiamas su suderinama įrankio laikiklio sąsaja, grąžulu arba suspaudimo mechanizmu, pneumatine arba hidrauline atleidimo sistema, įrankių dėtuve arba stovu, jutikliais, CNC valdiklio logika, VFD arba veleno pavara ir įrankio ilgio valdymu.

Pagrindiniai ATC veleno sistemos komponentai

Kada verta investuoti į ATC veleną?

ATC vertė mažiau priklauso nuo įmonės dydžio nei nuo gamybos modelio. Mažos dirbtuvės, kuriose kasdien kartojami kelių įrankių darbai, gali būti naudingesnės nei didelė gamykla, kurioje dauguma dalių sukomplektuojama vienu pjaustytuvu.

ATC paprastai turi prasmę, kai

• Įprastoje CNC programoje naudojami keli įrankiai, skirti frezavimui, gręžimui, griovelių formavimui, kišenėms, graviravimui, profiliavimui, grublėtumui ar apdailai.

• Rankinis įrankio keitimas pertraukia mašiną pakartotinai per kiekvieną partijos ar gamybos ciklą.

• Operatorius turi nutraukti kitus produktyvius darbus, kad galėtų grįžti prie CNC staklių ir pakeisti įrankius.

• Tie patys darbai kartojami pakankamai dažnai, kad būtų palaikoma stabili įrankių biblioteka.

• Atkurtas suklio laikas gali būti konvertuojamas į parduodamą produkciją, papildomą pajėgumą, sumažintą viršvalandžių skaičių arba trumpesnį pristatymo laiką.

• Verslas nori ilgesnės gamybos be priežiūros arba labiau automatizuoto mašinos veikimo.

• Nuoseklus, pakartojami įrankių pakeitimai yra svarbūs gamybos darbo eigai.

• Mašinos panaudojimas yra pakankamai didelis, kad nepjovimo laikas turi išmatuojamą finansinę vertę.

Rankinis įrankio keitimo velenas vis tiek gali būti geresnis

• Daugumoje darbų nuo pradžios iki pabaigos naudojamas vienas pjaustytuvas.

• Įrankiai keičiami retkarčiais, todėl gamyba nevilkinama.

• CNC staklės daugiausia naudojamos prototipų kūrimui, pomėgių darbams, vienkartiniams darbams arba nedidelės apimties gamybai.

• Biudžetą pirmiausia geriau išleisti darbo laikymui, vakuumui, įrankiams, dulkių nusiurbimui, CAM programinei įrangai, mašinos standumui arba operatoriaus mokymui.

• Valdiklis, Z ašis, elektros sistema arba pneumatinė sistema neparengta ATC integravimui.

• Nepakanka gamybos paklausos, kad būtų galima gauti papildomų pajėgumų.

Svarbu: ATC sumažina įrankio keitimo trukdžius. Jis automatiškai nepadidina veleno galios, pjovimo pastūmos greičio, mašinos standumo, ašies eigos, darbo laikymo kokybės ar programavimo kokybės. Jei kitas procesas yra tikroji kliūtis, ATC gali tiesiog perkelti kliūtį kitur.

Kaip veikia ATC velenas keičiant įrankį

Nors tiksli seka priklauso nuo veleno, įrankių keitiklio, mašinos architektūros ir valdiklio, automatinis įrankio keitimas paprastai vyksta pagal tą patį funkcinį procesą:

1. CNC programa iškviečia kitą įrankį.

2. Suklis sustoja ir juda į užprogramuotą įrankio keitimo padėtį.

3. Valdiklis patikrina reikiamus saugos ir padėties signalus.

4. Suklis atleidžia esamą įrankio laikiklį.

5. Srovės laikiklis grąžinamas į įrankių lentyną arba žurnalą.

6. Mašina pereina į kitą įrankio padėtį ir paima naują laikiklį.

7. Grąžulas arba prispaudimo sistema užfiksuoja laikiklį veleno kūgyje.

8. Jutikliai patvirtina teisingą prispaudimą ir įrankio buvimą.

9. Valdiklis taiko išsaugotą arba išmatuotą įrankio poslinkį.

10. Apdirbimo programa atnaujinama automatiškai.

Tikrasis gamybos pranašumas yra ne tik tai, kad fiziniai mainai gali būti greiti. Didesnė nauda yra ta, kad operatoriui nebereikia sustabdyti kitos užduoties, grįžti prie mašinos, pasirinkti ir įdiegti kitą įrankį, patvirtinti sąranką ir kiekvieną kartą, kai reikia pakeisti įrankį, paleisti ciklą iš naujo.

Pagrindiniai ATC veleno privalumai

1. Sutrumpintas nepjovimo laikas

Kiekvienas rankinis įrankio keitimas yra laikas, per kurį velenas negamina dalies. Jei darbui atlikti reikalingi keli įrankiai ir jis kartojamas visą dieną, tie trukdžiai kaupiasi. ATC sumažina šį nepjovimo laiką ir gali padidinti pamainos apdirbimui skirtą procentą.

2. Geresnis operatoriaus laiko panaudojimas

Automatiškai keičiant įrankius, operatorius gali krauti medžiagą, apžiūrėti baigtas detales, paruošti kitą darbą, stebėti kitą mašiną ar atlikti kitus pridėtinės vertės darbus, užuot laukęs kiekvieno užprogramuoto įrankio keitimo.

3. Daugiau pakartojamų kelių įrankių darbo eigos

Išsaugoti įrankių laikikliai, užprogramuoti įrankių numeriai, kartojamas suspaudimas ir valdomi įrankių poslinkiai sumažina keitimo proceso pokyčius. Tikrasis apdirbimo tikslumas vis dar priklauso nuo veleno išsiveržimo, laikiklio būklės, mašinos standumo, kalibravimo, pjovimo parametrų ir įrankių kokybės, tačiau ATC pašalina pakartotinį rankinį įsikišimą iš įrankio keitimo sekos.

4. Didesnis automatizavimo potencialas

CNC mašina negali užbaigti ilgos kelių įrankių programos be priežiūros, jei operatorius turi rankiniu būdu pakeisti kiekvieną pjaustytuvą. Todėl ATC yra svarbi automatizuotų elementų ir šviesos išjungimo gamybos sudedamoji dalis, nors saugiam be priežiūros apdirbimui taip pat reikia patikimo darbo laikymo, įrankių stebėjimo, lustų ar dulkių kontrolės, mašinos apsaugos ir proceso stabilumo.

5. Didesnė mašinos talpa

Jei įrankio keitimas yra tikra kliūtis, jų sumažinimas gali padidinti turimas suklio valandas neperkant kitos CNC staklės. Dėl šių papildomų pajėgumų dažnai gaunama didžiausia finansinė grąža.

ATC velenas vs rankinio įrankio keitimo velenas

Kaip apskaičiuoti ATC veleno IG

Geriausias būdas nustatyti, ar ATC verta investuoti, yra apskaičiuoti laiko, kurį jis gali realiai atsigauti po įprasto gamybos darbo, vertę. Naudokite faktinius parduotuvės aukšto duomenis, o ne teorinį maksimumą.

1 veiksmas: apskaičiuokite sutaupytą metinį įrankių keitimo laiką

Sutaupytos valandos per metus =

(rankinio įrankio keitimo laikas − ATC įrankių keitimo laikas) × įrankių keitimas per dieną × darbo dienų per metus ÷ 3600

2 veiksmas: įvertinkite atgautą laiką realistiškai

Naudokite ekonominę vertę, kurią iš tikrųjų gali sukurti atgauti pajėgumai. Priklausomai nuo gamyklos, tai gali būti įnašo marža dėl papildomų dalių, išvengtų viršvalandžių, sutrumpintas operatoriaus darbo laikas, išvengta išorės paslaugų teikimo arba suplanuotas pajėgumas, kuris neleidžia praleisti pristatymo.

Sukurta metinė vertė = per metus sutaupytos valandos × reali vertė per atgautą gamybos valandą

3 veiksmas: apskaičiuokite atsipirkimą

Apskaičiuoti atsipirkimo mėnesiai = papildomos įdiegtos ATC išlaidos ÷ ATC sukurta mėnesinė grynoji vertė

Į papildomą įrengimo kainą turėtų būti įtraukta daugiau nei veleno kaina. Priklausomai nuo mašinos, jame gali būti įrankių laikikliai, traukimo smeigės, įvorės, įrankių stovas arba dėtuvė, pneumatiniai komponentai, oro paruošimas, jutikliai, VFD pakeitimai, valdiklio įvestis / išvestis, laidai, įrankių rinkiklis, CAM / postprocesoriaus darbas, paleidimas, mokymas ir atsarginės dalys.

Iliustratyvus IG pavyzdys

Tarkime, kad gamybos maršrutizatorius šiuo metu kiekvienam rankiniam įrankio keitimui sugaišta 60 sekundžių, o siūlomai ATC sistemai užprogramuotam pakeitimui reikia 10 sekundžių. Jei mašina per dieną atlieka 80 įrankių pakeitimų ir dirba 250 dienų per metus:

Šis pavyzdys nėra universalus IG teiginys. Faktinis atsipirkimas priklauso nuo jūsų tikrojo rankinio keitimo laiko, ATC ciklo, mašinos panaudojimo, darbo struktūros, priežiūros sąnaudų, produkto maržos ir nuo to, ar atgautas valandas galima panaudoti produktyviai.

Kokios išlaidos turėtų būti įtrauktos be ATC veleno kainos?

Lyginant tik ATC veleno kainą su rankiniu velenu, galima neįvertinti realios projekto kainos. Reikėtų įvertinti visą sistemą.

Apribojimai ir techninės priežiūros svarstymai

Didesnis sistemos sudėtingumas

ATC sistema turi daugiau komponentų ir daugiau gedimo taškų nei paprastas rankinis velenas. Pneumatinės grandinės, jutikliai, įrankių šakės, grąžulo mechanizmai, valdymo logika, laikikliai ir įrankių poslinkiai turi veikti tinkamai.

Prevencinės priežiūros reikalai

Priežiūra turėtų apimti veleno kūgio ir įrankių laikiklių valymą, oro kokybės ir slėgio patikrinimą, traukiamųjų smeigių ir suspaudimo paviršių apžiūrą, veleno bėgimo ir vibracijos stebėjimą, įrankių šakių ir jutiklių tikrinimą bei patikrinimą, ar įrankio keitimo seka išlieka kartojama.

Įrankių laikiklio valdymas tampa gamybos dalimi

ATC sistema geriausiai veikia, kai įrankių laikikliai traktuojami kaip kontroliuojamas gamybos turtas. Laikikliai turi būti švarūs, teisingai surinkti, subalansuoti, kur reikia, aiškiai sunumeruoti ir suderinti su tiksliais įrankio ilgio duomenimis.

Kurioms CNC programoms ATC naudingiausia?

Spintos, baldai ir medžio apdirbimas CNC

Spintelių durims, baldų komponentams, įdėtoms lakštų apdirbimo ir medienos apdirbimo detalėms dažnai reikia frezuoti, gręžti, grioveliais, profiliuoti ir graviruoti atliekant tą patį darbą. Dėl pasikartojančių kelių įrankių sekų tai yra puikus ATC naudojimo pavyzdys.

Aliuminio ir lengvųjų metalų apdirbimas

Dalims, kuriose derinamas grublėtas apdirbimas, apdaila, gręžimas, nuožulnumas ar kitos operacijos, gali būti naudingi automatiniai keitimai, jei veleno galia, sukimo momentas, guoliai, įrankių sąsaja, aušinimas ir mašinos tvirtumas yra tinkami medžiagai ir pjovimo apkrovai.

Pelėsių, raštų ir kompozitų apdorojimas

Sudėtingoms darbo trasoms grublėtoms, pusapdailinėms ir apdailai dažnai reikia skirtingų frezų. ATC gali išlaikyti šias operacijas vienoje automatizuotoje programoje, o ne suskaidyti darbo eigą į pakartotines rankines intervencijas.

Pakartotinė serijinė gamyba

Stipriausias ATC verslo atvejis dažniausiai atsiranda, kai ta pati kelių įrankių programa veikia pakartotinai. Kartojimas padaugina kiekvieną išsaugotą sekundę ir palengvina standartizuotą įrankių valdymą.

Kaip pasirinkti tinkamą ATC veleną

Nesirinkite ATC veleno vien pagal didžiausią RPM arba kW. Pradėkite nuo mašinos, medžiagos, pjovimo proceso, įrankių sistemos ir valdiklio, tada pašalinkite nesuderinamas veleno konfigūracijas.

1. Patvirtinkite įrankių laikiklio sąsają

Įprastos ATC sistemos gali naudoti ISO, BT, HSK ar kitas sąsajas, priklausomai nuo mašinos konstrukcijos. Suklio kūgis, traukimo kaištis, įrankio laikiklis, įrankių dėtuvė ir keitiklio mechanizmas turi būti suderinami kaip viena sistema.

2. Suderinkite galią, sukimo momentą ir greitį su pjovimo procesu

Mediena, plastikai, kompozitai, aliuminis ir sunkesni metalo pjovimo įrenginiai kelia skirtingus veleno greičio ir sukimo momento reikalavimus. Palyginkite veleno veikimo diapazoną su faktiniais įrankio skersmenimis, medžiagomis ir pjovimo parametrais, naudojamais mašinoje.

3. Pasirinkite tinkamą aušinimo būdą

Oru ir skysčiu aušinami velenai turi skirtingus montavimo ir priežiūros reikalavimus. Įvertinkite aplinkos aplinką, darbo ciklą, aušinimo infrastruktūrą, triukšmą, taršos poveikį ir terminį stabilumą.

4. Patikrinkite elektros ir VFD suderinamumą

Prieš pirkdami patvirtinkite veleno įtampą, vardinį dažnį, srovę, galią, maksimalų greitį, kodavimo ar orientacijos reikalavimus, stabdymą, VFD pajėgumą ir valdiklio ryšį.

5. Patikrinkite mechaninį pritaikymą ir Z ašies talpą

ATC velenai ir įrankių laikikliai gali būti didesni ir sunkesni nei rankinio suklio sistemos. Patikrinkite tvirtinimo skersmenį, veleno ilgį, laikiklio iškyšą, portalo tarpą, Z ašies naudingąją apkrovą, balansą ir naudingą eigą.

6. Įrankių žurnalo dydis atitinka tikrus darbus

Nesirinkite žurnalo dydžio vien todėl, kad didesnis skaičius geriau atrodo specifikacijų lape. Peržiūrėkite įrankių, naudojamų atliekant įprastas pasikartojančias užduotis, skaičių, įprastus atsarginių kopijų kūrimo įrankius ir būsimą produktų rinkinį.

ATC Spindle pirkimo kontrolinis sąrašas, skirtas OĮG ir pramonės pirkėjams

ATC suklio sprendimai CNC staklių gamintojams ir platintojams

OEM mašinų gamintojams, CNC įrangos gamintojams, platintojams ir pakaitinių velenų pirkėjams ATC pasirinkimas turėtų prasidėti nuo visų mašinų reikalavimų. Neužtenka suderinti tik veleno galią arba korpuso skersmenį, nes įrankio laikiklio sąsaja, elektriniai parametrai, valdymo signalai, pneumatinis atleidimas, aušinimas, greičio diapazonas ir mechaninis montavimas turi įtakos suderinamumui.

Kreipdamiesi į Zhong Hua Jiang dėl ATC veleno projekto, kur įmanoma, pateikite esamo veleno modelį arba brėžinį, taip pat reikiamą galią, įtampą, didžiausią apsukų skaičių, montavimo matmenis, įrankio laikiklio standartą, apdirbamą medžiagą, aušinimo pasirinkimą, CNC valdiklį, VFD informaciją ir numatomą darbo ciklą. Naujiems OĮG projektams įtraukite mašinos architektūrą ir tikslinę programą, kad veleną būtų galima įvertinti kaip visos įrankių keitimo sistemos dalį.

Susisiekite su mumis dėl ATC veleno rekomendacijos

DUK apie ATC velenus

Ar verta naudoti ATC veleną mažoje CNC parduotuvėje?

Gali būti. Parduotuvės dydis yra mažiau svarbus nei darbo eiga. Maža parduotuvė, kurioje atliekami pakartotiniai darbai, kuriems reikalingi keli įrankiai, gali susigrąžinti daugiau naudos iš ATC, nei didesnė operacija, kurioje daugiausia vykdomos vieno įrankio dalys.

Kiek įrankių man reikia, kad ATC taptų naudingas?

Universalaus minimumo nėra. Įrankio keitimo dažnis, partijų kartojimas ir operatoriaus pertraukimas yra svarbesni nei vien įrankių skaičius. Keturių įrankių programa, kartojama kiekvieną pamainą, gali pateisinti ATC lengviau nei aštuonių įrankių darbas kartą per mėnesį.

Ar ATC velenas pjauna greičiau nei rankinis velenas?

Ne automatiškai. ATC pirmiausia sumažina nepjovimo trukdžius tarp įrankių. Faktinis pjovimo greitis priklauso nuo veleno galios ir sukimo momento, apsisukimų per minutę, mašinos standumo, pjovimo įrankio, medžiagos, drožlių apkrovos, pjovimo gylio, laikymosi darbe ir užprogramuotos įrankio trajektorijos.

Ar galiu modifikuoti ATC veleną prie esamo CNC maršrutizatoriaus?

Daugelį CNC maršrutizatorių galima modifikuoti, tačiau pirmiausia reikia patikrinti suderinamumą. Svarbūs veiksniai yra veleno tvirtinimo matmenys, Z ašies naudingoji apkrova ir eiga, valdiklio įvestis / išvestis, VFD, įrankių keitimo logika, pneumatinis tiekimas, įrankių stovo erdvė, jutikliai, elektros laidai ir saugos integracija.

Ar ATC pašalina poreikį nustatyti įrankio ilgį?

Ne. CNC valdikliui vis tiek reikia tikslios informacijos apie įrankio ilgį. Priklausomai nuo sistemos, poslinkiai gali būti saugomi tam skirtiems įrankių laikikliams, išmatuoti naudojant įrankių rinkiklį arba patikrinti naudojant kitą zondavimo strategiją.

Kuo skiriasi ATC velenas ir įrankių keitiklis?

ATC velenas yra veleno blokas, galintis automatiškai užspausti ir atlaisvinti suderinamą įrankių laikiklį. Įrankių keitiklis yra mechanizmas arba mašina, kuri saugo, pateikia, išima ir grąžina įrankius. Visiškai automatinei įrankių keitimo sistemai reikia ir funkcijų, ir valdiklių, ir jutiklių.

Kokios priežiūros reikia ATC velenui?

Priežiūra priklauso nuo veleno modelio, tačiau įprastos patikros apima kūgio ir laikiklio valymą, oro slėgį ir oro kokybę, grąžulo ir suspaudimo būklę, jutiklius, įrankių šakes, veleno aušinimą, nutekėjimą, vibraciją, laikiklio susidėvėjimą ir įrankio keitimo pakartojamumą. Visada laikykitės veleno gamintojo techninės priežiūros reikalavimų.

Kuris yra geresnis ATC: ISO30, BT30 ar HSK?

Nėra vienos geriausios sąsajos kiekvienai mašinai. Teisingas pasirinkimas priklauso nuo veleno konstrukcijos, pjovimo apkrovos, greičio, įrankių prieinamumo, keitiklio architektūros, standumo reikalavimų, mašinos dydžio ir esamo įrankių standarto. Prieš perkant turi būti patvirtintas veleno, laikiklio, smeigės ir dėtuvės suderinamumas.

Kaip turėčiau palyginti skirtingų ATC veleno tiekėjų kainas?

Palyginkite visą techninį paketą, o ne vien kW ir kainą. Patvirtinkite galią ir sukimo momentą, greičio diapazoną, įrankio sąsają, paleidimo bandymo metodą, suspaudimo jėgą, guolius, aušinimą, pneumatinius reikalavimus, jutiklius, VFD suderinamumą, matmenis, dokumentaciją, atsargines dalis ir techninę pagalbą.

Išvada: ar ATC velenas to vertas?

Į ATC veleną verta investuoti, kai automatinis įrankių keitimas pašalina tikrą, pasikartojančią gamybos kliūtį, o atgautas laikas gali būti konvertuojamas į išmatuojamą verslo vertę. Stipriausi atvejai yra pakartotiniai kelių įrankių darbai, didelis mašinos panaudojimas, operatoriaus pertraukimas, serijinė gamyba ir į automatizavimą orientuotos darbo eigos.

Paprastiems darbams su vienu įrankiu, atsitiktinei gamybai ar mašinoms, kurias riboja kitos kliūtys, rankinis velenas gali likti ekonomiškesnis pasirinkimas. Todėl sprendimas turėtų būti pagrįstas realiais ciklo duomenimis, bendromis įrengimo sąnaudomis ir realiu atsipirkimu, o ne vien suklio pirkimo kaina.

OEM mašinų gamintojams ir pramoniniams pirkėjams taip pat įvertinkite visą ATC sistemą: veleną, laikiklio sąsają, suspaudimo mechanizmą, įrankių dėtuvė, pneumatiką, VFD, valdymo integravimą, įrankių matavimą, priežiūrą ir tiekėjų palaikymą. Teisingas sistemos suderinimas yra tai, kas ATC iš brangios funkcijos paverčia produktyvia investicija į gamybą.

Gaukite ATC veleno rekomendaciją