Come l'automazione nella lavorazione CNC migliora la precisione e la produttività

L'automazione delle macchine CNC aiuta le aziende a ridurre l'intervento umano richiesto per il processo di lavorazione e a raggiungere livelli più elevati di efficienza, precisione e produttività nelle loro operazioni.

Negli anni '40, l'industria vide le prime macchine CNC, che utilizzavano codici memorizzati su nastri perforati. Le configurazioni odierne sono molto più sofisticate e includono configurazioni multifunzionali che integrano strumenti come trapani, torni e strumenti di fresatura all'interno delle celle. Il rapporto In(Sight) del 2020 suggerisce che l'automazione è in aumento. Il 54% dei dipendenti ritiene che potrebbero risparmiare fino a 240 ore all’anno grazie all’automazione, mentre il 61% dei leader aziendali ritiene che l’automazione potrebbe essere facilmente applicata ai propri settori nei prossimi dodici mesi. La lavorazione CNC non fa eccezione. Le macchine CNC sono dotate di diversi livelli di software e automazione. Il livello di automazione specificato può migliorare notevolmente i processi di lavorazione e, di conseguenza, la qualità dei componenti dei produttori. Tuttavia, la difficoltà sta nel determinare la macchina utensile CNC e l’automazione adatte al tuo impianto.

La gamma di utensili dovrebbe essere la prima e più importante considerazione. In una moderna officina meccanica, è ragionevole aspettarsi di aver bisogno di circa 40 o più utensili, dalle punte da trapano alle frese. Tuttavia, la selezione dell'utensile dipende dal tipo di operazione, come foratura, fresatura, tornitura o filettatura. Prima che gli ingegneri creino un progetto, è vantaggioso condurre alcune ricerche per garantire che la gamma di utensili necessaria sia allineata alle capacità di lavorazione e alle attrezzature disponibili. Ad esempio, potrebbe risultare che la macchina CNC può eseguire sette fasi di lavorazione su dieci su un tornio CNC, ma altre due fasi richiedono l'elettroerosione (EDM) e una fase finale richiede un'operazione aggiuntiva da un fornitore esterno. Questi passaggi supplementari e il coinvolgimento di un fornitore terzo avrebbero un impatto sul costo complessivo. Anche il cambiamento rispetto alla velocità è una considerazione essenziale; non ha senso avere tutti quegli strumenti se non puoi usarli. I centri di lavoro sono dotati di meccanismi di cambio utensile automatico progettati per semplificare il processo di cambio utensile. I modelli moderni presentano tempi di cambio utensile rapidi, che potrebbero soddisfare le vostre aspettative.

Spesso, se hai a che fare con modelli di macchine CNC più vecchi, il cambio utensile automatizzato non è un'opzione. Tuttavia, se intendi ottimizzare il tempo ciclo, è possibile adottare alcune misure per ridurre la durata del cambio utensile. Migliorare i tempi di cambio utensile senza automazione richiede una combinazione di processi manuali efficienti, organizzazione e formazione adeguate. Un primo passo positivo è garantire che gli utensili e i portautensili siano conservati in modo logico e facilmente accessibile. I portautensili multiutensile all'interno della stessa macchina CNC, come magazzini utensili o caroselli utensili, possono anche ridurre la necessità di frequenti cambi utensile durante un lavoro. Allo stesso modo, investire in sistemi di utensili a cambio rapido, come portautensili a sgancio rapido o sistemi di utensili modulari, per ridurre significativamente i tempi di cambio utensile. Tuttavia, in un mondo ideale, questo sarebbe gestito dall’automazione. La sostituzione manuale dei componenti del robot in un sistema è un'attività che richiede esperienza nella programmazione del robot. Qualcosa che può comportare sia tempi di inattività prolungati che la dipendenza da personale qualificato. Un sistema di automazione come il sistema CubeBOX di Tezmaksan Robotics offre un'interfaccia intuitiva che consente agli operatori di sostituire facilmente le parti senza alcuna conoscenza preliminare di programmazione del robot. Questo rapido carico e scarico dei pezzi aumenta in modo significativo la flessibilità e l’agilità del processo di produzione, facilitando rapidi adattamenti alle mutevoli esigenze di produzione. Poi c'è l'area di lavorazione, inclusa la capacità della macchina di gestire più di un pallet contemporaneamente. È necessario considerare, ad esempio, le capacità di lavorazione del sistema: è ideale per lavorazioni pesanti e di grandi volumi o entrambe.

Ad esempio, i sistemi di automazione CubeBOX di Tezmaksan Robotics per l'asservimento di macchine CNC possono eseguire senza problemi attività come il carico e lo scarico di pezzi, il cambio degli utensili e i controlli di qualità. Automatizzando queste attività, i produttori possono far funzionare le loro macchine CNC ininterrottamente per 24 ore, con conseguente aumento della capacità produttiva e riduzione dei costi di manodopera. Questa automazione contribuisce inoltre a migliorare la precisione e la coerenza delle operazioni di lavorazione. I sistemi robotici CubeBOX sono dotati di sensori avanzati e capacità di programmazione, garantendo che ogni operazione venga eseguita con un livello di precisione difficile da ottenere attraverso operazioni manuali. Ciò è particolarmente utile nei settori in cui tolleranze strette e standard di qualità sono essenziali. Questi sistemi robotici possono adattarsi a vari tipi e dimensioni di macchine CNC, rendendoli adatti a un'ampia gamma di applicazioni in diversi settori. Che si tratti della lavorazione dei metalli, della lavorazione del legno o di altri settori manifatturieri, l'automazione può essere personalizzata per soddisfare esigenze e requisiti di produzione specifici. Ultimo ma non meno importante, c’è la questione della sicurezza. L’automazione delle macchine CNC porta a una migliore sicurezza sul lavoro riducendo la necessità che gli operatori umani svolgano compiti ripetitivi e fisicamente impegnativi e quindi minimizzando il rischio di incidenti e infortuni. Ciò non solo protegge il benessere dei dipendenti, ma riduce anche i potenziali tempi di inattività e i costi associati. In sostanza, l’adozione dell’automazione nella lavorazione CNC, insieme a un focus strategico sulle specifiche della macchina, fornirà un vantaggio competitivo per le aziende che cercano non solo di ottimizzare le proprie operazioni, ma anche di rimanere all’avanguardia nella produzione moderna.