Bras robotisés pour l'usinage CNC :pourquoi est-ce important

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L'importance de la fabrication automatisée ne peut être sous-estimée, elle a transformé la façon dont les industries gèrent leurs activités, et avec cela, plus de production et de profits sont devenus à l'ordre du jour. Au fil du temps, nous entrons progressivement dans une ère où chaque partie de la fabrication sera entièrement automatisée, et l'une des technologies qui sont à la pointe de cette révolution sont les machines CNC.

Nous allons explorer l'usinage CNC, ce qu'il implique, le fonctionnement des robots associés, les types qui existent, les avantages et les raisons de les incorporer dans le processus de fabrication, et les éléments à prendre en compte lors du choix d'une machine CNC . Si vous envisagez d'automatiser entièrement votre usine, restez jusqu'au bout et apprenez une ou deux choses qui transformeront votre entreprise.

Qu'est-ce que la robotique CNC ?

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Un robot CNC est un robot avancé conçu uniquement à des fins d'usinage, et il gère ses activités en suivant un protocole programmé par lui-même sans aucune intervention d'un opérateur. En un mot, la robotique CNC sont des machines indépendantes qui sont avancées au point où elles effectuent leur propre travail sans aucune assistance d'un opérateur humain.

Bien que l'usinage CNC n'ait commencé à s'accélérer qu'au cours de la dernière décennie, le principe qui le sous-tendait remonte à 1804 où il a été créé par un Français appelé Joseph Marie Jacquard, qui a développé la première poinçonneuse de cartes pour sa machine à tisser. .

La première CNC était gérée par une série de codes binaires qui lui ordonnaient uniquement de percer des trous dans une carte, et avec le temps, elle a été développée davantage pour être utilisée par les industries textiles du monde entier. La technologie a subi de nouvelles améliorations environ 100 ans plus tard, lorsque John Parson a proposé un moyen automatisé de produire des hélices d'avion en gros volumes grâce au codage sur des cartes perforées en métal.

La machine s'est avérée plus tard très chère, ce qui a conduit Parson à perdre son emploi. Ses améliorations étaient peut-être trop coûteuses à l'époque, mais avec le temps, d'autres ajustements ont été ajoutés, menant à cette ère moderne où la robotique CNC est présente dans toutes les industries manufacturières du monde.

L'importance de la machine CNC dans la fabrication

L'usinage CNC a sans aucun doute transformé le monde de la fabrication, et les effets en sont visibles au quotidien. La fabrication est devenue plus rapide, les produits ont atteint une meilleure qualité et un certain nombre d'autres améliorations sont entrées en vigueur dans l'espace de fabrication. Voici quelques-unes des raisons pour lesquelles les machines CNC sont vitales dans la fabrication.

Production rapide

Dans le passé, une simple pièce cassée d'une machine ou l'absence d'une personne possédant les compétences nécessaires pour faire fonctionner une machine particulière suffisaient à ralentir ou même à arrêter le processus de production. Mais avec les robots CNC, ce n'est plus un problème. Plutôt que d'attendre des mois pour que les réparations soient effectuées, une pièce manquante ou cassée peut être réparée en quelques heures et jours au maximum, avec une reprise immédiate des opérations. Cela garantit que rien n'est perdu et que les commandes sont honorées à tout moment. Une fois que vous avez configuré l'usinage CNC dans votre usine, assurez-vous d'avoir suffisamment de stockage pour les marchandises qui seront produites, car vous pourriez vous retrouver en difficulté si vous ne pouvez pas suivre les vitesses de production.

Fiabilité

Vous pouvez toujours compter sur les robots CNC pour effectuer le travail car ils sont conçus pour effectuer leur travail sans aucune supervision. Tout ce dont vous avez besoin est de définir le programme comme vous voulez qu'il s'exécute et d'appuyer sur le bouton marche. Cela donne aux gens la possibilité de concentrer leurs efforts sur d'autres processus, ce qui améliore encore la qualité des produits à la fin de la journée. Les machines CNC tombent rarement en panne, même lorsqu'elles sont poussées à leur limite. C'est quelque chose qui ne peut pas être réalisé si les travailleurs humains sont dans l'équation car ils ont tendance à se fatiguer, et une fois que la fatigue s'installe, la précision vacille et la qualité des produits finaux diminue.

Pas besoin d'expertise

Un travail qui nécessitait des années d'expérience pour qu'un individu soit capable de gérer avec un minimum de défauts peut désormais être traité rapidement à partir du moment où la machine CNC est installée avec une meilleure précision. Devoir former des personnes pour gérer une partie du processus de production peut être très coûteux, et il n'y a jamais aucune garantie qu'ils resteront longtemps pour que l'entreprise récupère ses investissements. Auparavant, cela mettait les entreprises manufacturières dans une situation très difficile. Cependant, avec l'usinage CNC, tout ce qui est nécessaire est un programme fonctionnel, et le reste est laissé aux robots CNC.

Efficace

Avec moins de main-d'œuvre humaine qui engloutissait les bénéfices sous forme de salaires, les usines de fabrication sont désormais en mesure d'économiser beaucoup d'argent en investissant dans des machines CNC qui peuvent fonctionner longtemps sans tomber en panne ni se fatiguer. Bien que leurs coûts initiaux soient très élevés, une fois installés et opérationnels, le travail qu'ils effectuent peut récupérer l'investissement initial en quelques mois, ce qui en fait un meilleur investissement à long terme. L'argent que les entreprises économisent dans le processus peut ensuite être réinvesti dans l'entreprise pour apporter plus d'améliorations qui augmentent la production et la qualité des produits finaux.

Plus sûr

Les accidents d'usine ne sont plus aussi fréquents qu'autrefois, grâce à une main-d'œuvre humaine réduite. Les robots CNC disposent de plus d'espace pour fonctionner et se trouvent généralement dans des endroits stratégiques éloignés des personnes. Avec des interactions limitées entre l'homme et la machine, les risques d'accidents sont presque réduits à zéro, ce qui a rendu le travail plus sûr tout en réduisant les coûts d'indemnisation des travailleurs blessés. Lorsqu'il s'agit de processus tels que la fabrication de matériaux de construction, le soudage, la découpe de métal et d'autres à haute intensité, vous pouvez être exposé à la chaleur et à des bruits forts, ce qui peut entraîner des complications pour la santé, les robots CNC, en revanche, sont immunisés contre de telles choses et peut être utilisé sans aucune réserve.

Qualité et accessibilité accrues

L'un des avantages directs des machines CNC, comme déjà mentionné, est une production rapide qui augmente l'offre. Une fois que l'offre dépasse la demande, les choses deviennent moins chères, ce qui profite aux consommateurs. De plus, l'augmentation de la production ne compromet en rien la qualité des produits; par conséquent, les gens obtiennent toujours le même niveau de produits qu'avant, mais à des prix réduits, ce qui renforce encore les habitudes d'achat, ce qui augmente les profits du fabricant.

Types de machines CNC

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Les machines CNC se présentent sous de nombreuses formes, tailles et fonctionnalités, chacune avec un design unique qui la rend parfaite pour les rôles auxquels elle est assignée. Pour mieux comprendre leur fonctionnement, il est important de connaître les types qui existent. À plus grande échelle, les machines CNC peuvent être regroupées en trois catégories décrites ci-dessous.

Par fonction

Les machines CNC sont conçues pour un certain nombre de fonctions dans différents segments du processus de production, et sur cette base; ils viennent dans les types suivants.

Fraiseuses : Celles-ci traitent du chargement des matières premières dans les machines, suivant un script programmé pour réaliser des coupes précises et identiques. Ils font attention à la profondeur, à l'angle de coupe et à la direction vers laquelle les lames se déplacent. Tout cela est fait par des bras robotiques hautement spécialisés.

Coupe plasma : Une machine à plasma CNC utilise un outil alimenté au gaz pour effectuer des coupes précises. Il est si rapide qu'il peut découper jusqu'à 500 morceaux en 60 secondes avec des marges d'erreurs très minimes. Le seul inconvénient est le coût de sa mise en place car il existe de nombreux protocoles de sécurité comme une zone tampon pour contenir les étincelles, de bonnes configurations de ventilation et des portes ignifuges pour assurer la sécurité du reste de l'usine et éviter les incendies accidentels.

Forage : Il s'agit d'une machine CNC qui tourne et déplace une perceuse vers une partie désignée d'un objet, la plupart du temps une autre pièce de métal dans laquelle il faut percer des trous. Tout ce qu'un opérateur doit faire est de positionner la perceuse, et une fois que cela est réglé, le bras robotique exécute simplement les commandes, et le processus de perçage commence jusqu'à ce que l'outil de perçage soit usé au point de devoir être remplacé.

Soudage : Le soudage est considéré comme l'une des tâches les plus dangereuses du processus de fabrication, et c'est pourquoi il existe des machines CNC robotisées spéciales qui traitent exclusivement du soudage. Ils peuvent résister à la chaleur, aux fumées et aux gaz, et aux explosions qui en résultent, ce qu'un travailleur humain ne peut pas gérer sans subir des dommages. Robot de soudage CNC les machines ont une précision de position, la résilience pour gérer le soudage pendant très longtemps sans s'arrêter.

Meulage : Le meulage est un processus de finition géré par des machines CNC qui utilisent leurs roues rotatives pour polir et abraser les surfaces d'objets durs jusqu'à ce qu'ils atteignent la forme requise. Le processus nécessite un haut niveau de précision pour éviter de déformer davantage le produit.

Multitâche : Il existe des machines CNC qui peuvent être utilisées pour plusieurs opérations en même temps sans être déplacées. Ils ne sont ni bon marché ni faciles à utiliser, mais une fois qu'ils fonctionnent, ils peuvent vous faire économiser beaucoup d'argent car certains ont la capacité de gérer l'ensemble du processus, du tri des matières premières jusqu'à l'emballage.

Par le nombre d'axes

Le mouvement et le fonctionnement d'une machine CNC dépendent du nombre d'axes; ils vont généralement de linéaire, rotatif ou peuvent avoir les deux en même temps. La complexité de la machine CNC est déterminée par le nombre d'axes présents, et ils se présentent sous les types suivants.

2 Axes : Les toutes premières machines CNC étaient biaxiales et leur programmation était beaucoup plus facile. Ils existent toujours à ce jour mais rencontrent un bras robotique CNC à 2 axes est difficile.

3 Axes : La majorité des machines CNC utilisées aujourd'hui sont des robots à 3 axes, et elles sont largement utilisées dans le fraisage, le perçage et d'autres processus standard sur le site de fabrication. Ils peuvent fonctionner le long des trois axes.

4 Axes : Ce sont des machines CNC qui ont un mouvement d'axe rotatif supplémentaire en plus des trois normaux. Ils sont plus souples et un peu compliqués que les autres.

5 axes : Ce sont des machines CNC qui ont trois mouvements perpendiculaires et deux axes rotatifs. Ce sont les machines CNC les plus polyvalentes car elles peuvent être utilisées pour effectuer différentes opérations en même temps.

Par niveau d'automatisation et degré de précision

Tous les robots CNC ne sont pas construits de la même manière. Certains sont livrés avec des configurations plus sophistiquées que d'autres, et ils sont capables d'en faire plus en termes de fonctionnalités. C'est ce qu'on appelle le niveau d'automatisation. Certaines machines CNC simples ne peuvent gérer que le chargement et le déchargement des matériaux, tandis que les plus avancées peuvent aller jusqu'à exécuter leurs propres programmes et contrôler d'autres robots dans le processus.

En termes de niveaux de précision, les machines CNC peuvent être classées comme normales pour des machines simples qui gèrent des tâches simples. Nuance de haute précision, nuance de précision, nuance de super-précision et nuance d'ultra-précision. Leurs capacités s'affinent au fur et à mesure que vous montez.

Éléments à considérer lors du choix d'un bras de robot CNC

L'achat d'un robot est un investissement important qui ne peut se faire sur un coup de tête car ils ne sont pas bon marché. Lorsque vous décidez d'automatiser votre usine de fabrication avec les meilleurs robots CNC du marché, voici quelques-uns des facteurs auxquels vous devez prêter une attention particulière.

Application

Quelles sont les choses que vous voulez que le robot gère ? Vous devez avoir un objectif et un besoin qui nécessitent les services d'un robot CNC . Est-ce le levage de charges lourdes dans la zone de chargement ? S'agit-il d'un environnement hostile impliquant des procédés de soudage ? Avez-vous besoin d'un robot de haute précision, ou êtes-vous à la recherche d'un robot ultra-rapide qui augmentera votre production ? Toutes ces questions vous aideront à trouver la bonne machine.

Intégration

Les machines CNC doivent pouvoir s'intégrer à d'autres machines et processus de fabrication déjà en place au moment de l'achat. Cela n'aurait aucun sens financier d'avoir des robots qui perturberont le processus de fabrication au lieu de le rendre plus efficace. S'assure toujours qu'ils peuvent être intégrés facilement et que les opérateurs sur site peuvent les comprendre rapidement.

Facilité de programmation

La programmation doit être conviviale car, en fin de compte, elle nécessitera une implication humaine. Si la programmation est trop compliquée pour vos techniciens, cela pourrait augmenter le coût des opérations car cela vous obligera à vous fier aux fabricants de robots pour faire fonctionner les choses. Faire appel à une entité tierce dans votre entreprise n'a jamais été une bonne idée. Obtenez des machines faciles à programmer et à configurer.

Coût du support

L'assistance n'est pas bon marché et dépend de l'endroit où vous vous procurez vos machines CNC ; vous pourriez soit être confronté à d'énormes factures lors du processus de configuration, soit effectuer une transition transparente de la main-d'œuvre humaine à la production automatisée. Certains fournisseurs de machines CNC fournissent généralement tout le soutien dont on a besoin pour inciter à acheter leurs produits. C'est beaucoup moins cher que d'être laissé à vous-même. N'achetez vos machines CNC que chez un fournisseur qui s'intéresse davantage à votre succès qu'aux profits.

Conclusion

Machines à commande numérique font partie intégrante de la fabrication, et quiconque n'a pas encore automatisé son entreprise perd beaucoup. Ce n'est qu'une question de temps avant que tout le monde les adopte à tous les niveaux de production, et à mesure que la technologie progresse, même les opérateurs humains deviendront très bientôt obsolètes. Pour plus d'informations sur la robotique, ses coûts et son fonctionnement, consultez notre site Web dès que possible.

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