Optymalizacja danych narzędziowych w produkcji jednostkowej

pomiar i ustawianie narzędzi © Zoller

Udostępnij:

Producenci form wtryskowych, matryc i wykrojników praktycznie zawsze mają do czynienia z produkcją jednostkową. Narzędzie przez nich wytwarzane powstaje raz i służy do produkcji form, które decydują o kształcie milionów części – formują je za pomocą wtrysku lub głębokiego tłoczenia. To oznacza, że przy produkcji jednostkowej każda wytworzona forma, która jest niezgodna z założeniem, generuje nieproporcjonalnie wysoką stratę.

Elementem istotnym przy obróbce jednostkowej jest poprawność danych narzędziowych – pierwsza część musi być dobrą częścią. Specjalistyczne przyrządy pozwalają nie tylko na pomiar i ustawianie narzędzi, ale też na kontrolę i sprawdzenie poprawności danych narzędziowych w celu optymalizacji i zachowania bezpieczeństwa procesu. Dane te można oczywiście wykorzystać do zwiększenia wydajności produkcji.

Urządzenie pomiarowe firmy Zoller serii smile
Urządzenie ZOLLER serii »smile«

Podstawą do zastosowania konkretnego narzędzia skrawającego są dane projektowe pochodzące z systemu CAD/CAM. Dla każdego narzędzia zdefiniowane są wymiary nominalne i tolerancje. Jednak droga od rysunku do gotowej części jest bardzo długa: od montażu narzędzia, poprzez jego pomiar, aż do zainstalowania w magazynie obrabiarki i samej obróbki – i każdy z tych etapów ma odpowiednie tolerancje. Nawet jeśli pojedyncza tolerancja jest niewielka, to w niekorzystnym przypadku suma odchyłek może być bardzo duża, co sprawi, że dany element roboczy (narzędzie skrawające) będzie bezużyteczny. A to oznacza, że wykorzystany materiał, czas pracy maszyny i zużycie narzędzia poszły na marne.

Zoller, kontrola profilu narzędzia
Kontrola profilu narzędzia

Kontrola i weryfikacja narzędzi przed użyciem daje 100-procentową pewność, że np. profil narzędzia kształtowego lub promień freza kulistego odpowiadają założonym parametrom. Wówczas dane narzędziowe przekazywane do maszyny zmniejszają te tolerancje do minimum – na obróbkę może wówczas ewentualnie mieć wpływ bicie wrzeciona maszyny.



Pomiar narzędzi i transmisja do maszyny

Wiertła, frezy, gwintowniki stosowane są i jako narzędzia monolityczne, i jako narzędzia z wymiennymi płytkami. Do wytwarzania form wtryskowych wykorzystuje się niekiedy kilkadziesiąt lub nawet więcej tego rodzaju elementów. Jeśli choćby jedno z narzędzi nie odwzorowuje żądanego zarysu w materiale i nie ma możliwości poprawienia kształtu (bardzo kosztownego zresztą), to cała forma idzie na złom.

Tak jak różne są narzędzia, tak różne są parametry, które należy dla każdego z nich określić – do czego służy osobna, indywidualna procedura pomiarowa. Na początku operator wybiera z biblioteki narzędzie, do którego dostosowany jest program pomiarowy. Do opisu narzędzia może służyć nie tylko jego numer identyfikacyjny, ale też zdjęcie lub rysunek dxf. W następnej kolejności prowadzona jest automatyczna procedura pomiarowa. W przypadku prostych narzędzi, takich jak wiertła, często decydującym parametrem jest ich długość, dla narzędzi kształtowych mierzone są inne, specyficznej dla obróbki, punkty charakterystyczne na profilu narzędzia.

Dane rzeczywiste narzędzia mogą zostać przesłane do maszyny – skutecznym sposobem ich transmisji jest zaszyfrowanie danych w kodzie Data-Matrix, który odczytywany jest na maszynie za pomocą czytnika laserowego sprzężonego ze sterowaniem. Podobnie bardzo efektywna jest transmisja danych poprzez chip – pastylka RFID zawiera dane rzeczywiste dotyczące narzędzia, które maszyna może w sposób automatyczny odczytać i uaktualnić w magazynie narzędzi. Poza tym od wielu lat stosowana jest metoda przesyłu danych do maszyny poprzez sieć za po pomocą przygotowanego postprocesora. Niezależnie od metody komunikacji z maszyną każda z nich przyczynia się do skrócenia czasów przestoju maszyny, bezpieczeństwa procesu, minimalizacji kolizji na maszynie i oszczędności czasu.


TOP w kategorii




Identyfikacja narzędzi

Jeśli pakiet narzędzi do obróbki formy składa się z bardzo dużej ich liczby, to przypisanie zmierzonych wartości do odpowiedniego narzędzia na maszynie jest prawdziwym wyzwaniem. Chyba że dane o nim są dostępne elektronicznie i bezpośrednio przypisane do złożonego narzędzia. Wówczas przed pomiarem jest ono składane i – już w formie kompletnej – identyfikowane. Następnie do narzędzia można przypisać zmierzone wartości określone w bazie danych. Po włożeniu narzędzia do obrabiarki jest ono identyfikowane przez jednostkę odczytującą, która przekazuje informacje o nim do sterownika maszyny i tabeli narzędzi.

Podstawowym założeniem w takim przypadku jest łatwo identyfikowalny uchwyt narzędziowy. Może być on wyposażony w kod QR, kreskowy lub DataMatrix albo też w oprawkę uzbrojoną w pastylkę RFID. Po skompletowaniu narzędzia dla całego zestawu przypisywane są dane. Można je również  odczytać z systemu CAD/CAM, na podstawie którego może być automatycznie generowana procedura pomiarowa na ustawiak.

Porządek w danych narzędziowych

Po zamieszczeniu danych narzędzia w banku danych i zidentyfikowaniu całego narzędzia informacje te można również wykorzystać do innych celów, np. do generowania zamówień z wydajni narzędzi. Dla każdego z nich można przypisać unikalne miejsce w szafie narzędziowej. Miejsce to jest nie tylko rejestrowane w oprogramowaniu, ale też może być wyświetlane w postaci graficznej.

Zoller, wirtualne szafy magazynowe
Wirtualne szafy magazynowe i przechowywanie narzędzi

Dzięki takiemu rozwiązaniu każde z narzędzi można bardzo łatwo znaleźć, co pozwala zaoszczędzić dużo czasu poświęconego wcześniej na jego wyszukiwanie. Ponadto można prześledzić obieg narzędzia, czyli ustalić m.in., kto i kiedy wypożyczył je z magazynu, na jakiej maszynie pracowało, po jakim czasie zostało oddane i czy zostało wysłane do regeneracji. 

źródło: Zoller

Artykuł ten ukazał się w czasopiśmie

Udostępnij:

Drukuj





MM



Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również