Comment automatiser les processus des machines CNC

L'automatisation du processus de la machine CNC est un excellent moyen de maintenir la rotation de la broche et d'augmenter le débit. Ces conseils vous aideront à bien faire les choses dans votre boutique.

Dans des blogs précédents, nous avons expliqué comment les robots collaboratifs (cobots) et l'automatisation flexible profitent aux ateliers d'usinage CNC . Vous avez peut-être également vu des exemples de cobots travaillant avec des machines CNC, comme celui-ci ci-dessus.

Si vous envisagez d'automatiser vos processus d'usinage CNC avec un cobot, vous vous demandez peut-être exactement comment procéder. Nous allons explorer les détails que vous devez connaître ici.

Décomposer le processus CNC en étapes

Pour que votre cobot fonctionne en tandem avec la machine CNC, vous lui donnerez des instructions détaillées pour toutes les étapes et les mouvements associés du processus. Chaque étape sera stockée dans la mémoire du cobot. Mais vous devez d'abord dresser une liste de toutes les actions du processus manuel en cours, c'est-à-dire toutes les étapes qu'un opérateur effectue lorsqu'il s'occupe de la machine, dans le bon ordre.

Dans un exemple typique, les étapes peuvent inclure :

• Prélèvement d'une ébauche ou d'un composant sur un plateau ou un convoyeur

• Chargement et fixation de l'ébauche dans un étau ou autre fixation

• Fermeture de la porte de la machine

• En appuyant sur le bouton de démarrage

• Attendre la fin du cycle

• Ouverture de la porte de la machine

• Libération et retrait de la pièce finie

• Déposer la pièce finie sur un plateau ou un convoyeur

Selon le processus ou le type de machine CNC, des étapes supplémentaires peuvent être nécessaires, telles que l'inspection d'une pièce terminée, le nettoyage d'une pièce ou l'élimination des copeaux de l'intérieur de la machine. Assurez-vous de prendre en compte toutes ces étapes et déterminez si le cobot ou un opérateur les effectuera.

Connecter le cobot à la machine CNC

Le cobot et la machine CNC doivent pouvoir envoyer et recevoir des signaux. Dans la configuration la plus simple, si votre machine CNC a une seule sortie, vous pouvez utiliser un code M pour signaler au cobot la fin du cycle d'usinage. Cela indique au cobot qu'il est temps d'ouvrir la porte, de retirer la pièce et de poursuivre le reste de ses instructions stockées pour démarrer le cycle suivant. Dans cet exemple, le bras du cobot ouvre et ferme la porte de la machine et appuie sur le bouton de démarrage.

Si votre machine CNC dispose de plusieurs sorties et/ou d'une fonction de porte automatique, il est possible que le cobot et la machine envoient des signaux dans les deux sens lorsque chacun a terminé une étape, intégrant ainsi leurs actions dans les deux sens. Par exemple, le cobot charge d'abord une pièce et signale à la machine CNC de fermer la porte, puis la porte de la machine CNC se ferme, le cycle s'exécute, la porte s'ouvre et la machine CNC signale au cobot de retirer la pièce et de reprendre ses instructions enregistrées. .

Le package cobot OB7 de Productive Robotics comprend une interface d'équipement général (GEI) avec huit entrées numériques, huit sorties numériques et quatre entrées analogiques pour aider à gérer l'air, la connectivité Ethernet et les signaux entre le cobot et la machine CNC.

Minimiser la variabilité des entrées

Contrairement à un être humain, un cobot ne peut pas ajuster en temps réel ses actions ou prendre des décisions en une fraction de seconde sur la meilleure façon d'effectuer une tâche. Les cobots ont besoin d'un environnement cohérent et uniforme pour fonctionner de manière optimale. Cela s'applique aux ébauches ou composants qu'il manipule et charge, à la manière dont les composants sont présentés et à l'endroit où il placera les pièces terminées.

Par exemple, si trois employés différents coupent manuellement des ébauches à la taille et les livrent au cobot pour l'usinage CNC, les trois employés doivent couper les ébauches à une taille et une forme uniformes et les livrer au même endroit, orientés de la même manière. Cela garantit que le cobot sera toujours en mesure de saisir le flan et de le charger correctement à chaque fois.

Il est maintenant temps d'organiser le poste de travail et le système de livraison pour qu'ils soient uniformes et cohérents. Cette planification minutieuse minimise également les défauts et les usinages hors tolérances, et maintient le flux de pièces stable. En conséquence, la qualité et le débit sont augmentés, et les rebuts et les retouches sont réduits.

Entrée et sortie

Tout comme les pièces doivent être uniformes et cohérentes, la façon dont elles entrent et sortent du poste de travail CNC est également essentielle. Les instructions dans la mémoire du cobot lui indiquent exactement où tourner, atteindre et saisir une ébauche ou une pièce, et c'est exactement où et comment il se déplacera. Il n'est pas en mesure de remarquer que quelqu'un a utilisé un autre type de plateau ou posé un plateau sur un autre chariot.

Le même principe s'applique également aux pièces finies. Par exemple, s'ils doivent être empilés sur un chariot, le chariot doit être au même endroit tout le temps. Le cobot n'est pas capable de regarder autour de lui et de le trouver si quelqu'un le remet accidentellement même à quelques centimètres de trop.

Planifier la surveillance des outils et de l'équipement au fil du temps

Bien que l'automatisation de l'usinage CNC puisse offrir des opportunités de faire fonctionner des équipements sans surveillance ou 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, il ne s'agit toujours pas d'un processus «régler et oublier». Il est toujours nécessaire de surveiller les outils et équipements, notamment :

• Surveillance du cycle de vie des outils de coupe pour s'assurer que les pièces respectent les tolérances

• S'assurer que le contrôle des copeaux est en place

• Surveillance des fluctuations de température ou de forces

• Activation correcte des systèmes de sécurité

• Inspection de l'usure des outils, des lignes et des connexions

• Vérification du bon alignement du bras du cobot avec la machine CNC, les outils, les fixations, etc.

Ceci est particulièrement important si les machines doivent fonctionner sans surveillance pendant de longues périodes ou pendant la nuit. Il peut être utile de rédiger un processus ou une liste de contrôle pour s'assurer que tout est en bon état de fonctionnement tout au long de la durée d'exécution. Assurez-vous que la liste de contrôle comprend des détails sur ce qu'il faut surveiller, qui est responsable et que faire lorsque des ajustements sont nécessaires.

Formez vos opérateurs

Un cobot comme l'OB7 est facile à enseigner, mais l'une des plus grandes clés du succès est de s'assurer que les opérateurs sont à l'aise de travailler avec et d'ajuster les instructions de travail. Après tout, c'est une chose de dire à quelqu'un qu'il est facile de travailler avec le cobot et c'en est une autre de l'essayer et de voir que c'est vraiment aussi simple.

Tous ceux qui travailleront avec le cobot doivent passer du temps à l'utiliser, à apprendre au bras une série de mouvements et à mettre à jour les étapes. Il est également crucial que chaque opérateur comprenne le bon flux de pièces entrant et sortant du poste de travail, et comment son travail quotidien changera. Au lieu de s'occuper eux-mêmes de la machine CNC, ils sont désormais responsables de la supervision et du dépannage de la paire cobot/machine CNC, et du bon déroulement du flux de travail plus large.

J'espère que vous voyez à quel point un petit investissement de temps et une planification réfléchie peuvent avoir un impact considérable sur vos opérations d'usinage CNC. Si vous avez des questions sur des applications de cobot spécifiques, souhaitez en savoir plus ou êtes prêt pour une démonstration, veuillez nous contacter !