Сегодня большинство производителей станков предлагают дополнительную функцию автоматического открывания и закрывания дверей на автономных станках. Это еще один пункт, который покупатель станка должен учитывать при заказе ЧПУ.
В моем недавнем разговоре со станкостроителем «Мазаком», посвященном стандартным и дополнительным функциям и аксессуарам станков, я спросил, какой из многих вариантов автоматизации станков был наиболее упущен или недооценен. Я был удивлен, услышав, что это автоматическое открывание и закрывание двери.
Эту функцию часто упускают из виду просто потому, что ее обычно нет в списке дополнительных услуг. Система измерения, система охлаждения под высоким давлением, расширенный магазин инструментов, высокоскоростной шпиндель или другие функции, более тесно связанные с эффективностью работы, с большей вероятностью привлекут внимание. Для многих покупателей открытие и закрытие двери станка выходит за рамки типичных расчетов времени цикла. В результате на эту функцию часто не обращают внимание во время переговоров о покупке новых ЧПУ.
Автоматизация “Начального уровня”
Как правило, двери корпуса станка открываются в передней части станка для доступа оператора в зону обработки (боковые или задние двери обычно зарезервированы для автоматических узлов, таких как сменщики поддонов или роботизированные системы). Роликовые подшипники, расположенные в гусеницах, которые могут быть прикреплены как в верхней, так и в нижней части двери, уменьшают сопротивление, чтобы облегчить перемещение двери. Для автоматических систем требуется механизм с сервоприводом или воздушный цилиндр для приведения в действие. Системы с сервоприводом более гибкие, но более дорогостоящие. Воздушные баллоны проще и экономичнее.
Любая конструкция должен быть рассчитан на вес и перемещение двери. Для корпусов с двойными дверями, закрывающимися с противоположных сторон, каждая дверь должна быть оборудована отдельной системой. Как правило, баллоны с воздухом полностью открывают или закрывают дверцу, как только оператор нажимает две кнопки ладони на панели управления. Остановить дверь где-то посередине обычно невозможно. Для систем с сервоприводом оператор нажимает программную кнопку на панели управления, чтобы вызвать открытие или закрытие двери. Нажатие кнопки снова останавливает дверь в любой момент ее перемещения.
Оба типа систем имеют чувствительный к давлению предохранительный выключатель, чтобы остановить дверь, если она встретит сопротивление. Большие, тяжелые двери с большим импульсом в движении могут иметь легкую занавеску или сканер, чтобы остановить дверь.
Установленная на заводе дверная система будет составлять от 1 до 3 процентов от общей стоимости станка. Цех, желающий установить дверную систему уже в процессе его работы, должен ожидать, что стоимость будет примерно вдвое больше, чем при первоначальной установке на заводе производителе станков. Установка в цеховых условиях обычно выводит машину из производства на два дня, в зависимости от сложности работы.
Запросы на установку в цеховых условиях растут в последние 2-3 года, и эта тенденция, по-видимому, указывает на то, что покупатели должны уделять этой функции больше внимания во время первоначального цикла покупки. Растущий интерес к автоматическим системам погрузки и разгрузки является одной из причин роста числа установок после покупки.
Зачем покупать
Факторы, влияющие на выбор покупателями автоматического открывания и закрывания дверей, включают размер партии, время цикла, тип работы и эргономику. Если дверь нужно часто открывать и закрывать, автоматизированная работа имеет большую ценность и привлекательность. Например, цех, работающий с меньшими партиями деталей с более коротким временем цикла, скорее всего, сочтет эту функцию значительной экономией времени и удобством. Точно так же, если оператор часто проверяет пластины, настраивает приспособления, очищает от стружки или проверяет функции с помощью микрометра, кнопочное управление дверью может быть реальным плюсом.
Система с воздушным баллоном может быть хорошим выбором для цехов из-за простоты и более низкой стоимости системы. Однако цех, рассматривающие возможность добавления большей автоматизации или перемещения машины в ячейку, может выбрать систему с сервоприводом, поскольку этот тип системы готов к автоматизации и легко взаимодействует с контроллером ячейки. Гибкость сервосистем является явным преимуществом. Наладчики также могут настроить сервосистемы для работы по сигналу системы управления с автоматикой, такой как закрытие при запуске цикла и открытие при остановке цикла.
Минусы автоматизации систем открытия дверей для станков
Автоматические дверные системы надежны, но требуют периодического осмотра и планового технического обслуживания (обычно незначительного). Как и во всех электрических или механических системах, могут возникать сбои. Несчастные случаи, которые могут привести к заклиниванию или смещению двери, также могут привести к повреждению системы открывания/закрывания.
Распространенные проблемы в системах воздушных цилиндров включают износ подшипников, поломку уплотнения цилиндра или утечку воздуховода. В системах с сервоприводом могут возникать сбои в соединителях или переключателях.
Пример установки автоматической двери
Установленная на заводе система дверей с сервоприводом на поворотном центре Mazak QT-350MY оснащена шариковым винтом и герметичной гайкой, которые обеспечивают плавную и надежную работу в автоматическом режиме. Аналогичные системы предназначены для токарных, фрезерных и многозадачных станков.
Хотя вполне возможно запрограммировать роботизированную руку в автоматизированной ячейке, чтобы открывать и закрывать дверцу станка между загрузкой и разгрузкой заготовок, специалисты по автоматизации Mazak не рекомендуют этого делать.
По одной из причин дверные ручки на корпусе станка эргономично спроектированы с учетом сцепления и силы человеческой руки. Захват робота может повредить немодифицированную ручку корпуса. Точно так же естественному движению человеческой руки не хватает некоторого хлопающего действия, которое может быть присуще механическому движению роботизированной руки. Со временем роботизированное действие вызывает чрезмерный износ направляющих двери и может сорвать дверь с рельсов.
По другой причине задание роботу открывать и закрывать дверь увеличивает непроизводительное время в процессе обработки, в то время как дверной механизм с сервоприводом может работать одновременно в координации с другими запрограммированными операциями робота.
